浅析公路桥梁混凝土灌注桩施工与检测技术

郑翔

（杭州路达公路工程总公司，杭州 310000）

1 公路桥梁混凝土灌注桩施工要点分析

对于公路桥梁混凝土灌注桩， 其施工技术要点主要包括以下5 项：（1）初灌时，需要以导管一次埋入混凝土面1 m 以上的高度控制混凝土的实际灌注量，确保孔口可以自然返水，并确保导管内部和外部保持良好的水隔绝状态， 记录混凝土灌注过程。 （2）灌注混凝土期间，需要对混凝土表面的高度进行测量，确认实际灌注混凝土量，观察是否出现坍孔现象。 导管埋置深度需要控制在2～6 m，居中垂直，要保证轻提轻放导管。 如果导管中存在空气，需要减缓混凝土灌注速度，避免出现高压气囊。 （3）提升导管时，外部混凝土会给钢筋笼提供一个向上的浮力，这时，可以向钢筋笼顶部提供适当的负荷，避免钢筋笼上浮。 在桩孔内部，混凝土距离钢筋笼底部1 m 时，需要对混凝土灌注速度进行有效控制。 （4）在混凝土灌注接近桩顶时，考虑到这时导管外部泥浆稠度偏大，有较大的上升阻力，可以向孔洞中添加清水，对泥浆进行稀释，也可以对导管做小幅度转动。 （5）混凝土灌注期间，需要详细记录原始数据，并对混凝土指标做可靠检测[1]。

2 公路桥梁混凝土灌注桩施工检测分析

公路桥梁混凝土灌注桩施工检测工作主要有以下内容。

1）泥浆指标。 冲击成孔作业中，需要通过泥浆做护壁处理，如果泥浆性能指标没有达到施工标准，容易在后续施工作业中使基桩产生塌孔、扩径、缩径等缺陷，造成基桩施工质量不达标。 为此，需要在基桩施工作业中检测泥浆重度、黏度、含砂率等各项指标，并记录详细检测数据。 如果实际记录数据不符合相关标准，需要立即进行调整，在二次检测并且达到施工标准后，才允许开展后续的施工任务。

2）成孔质量。 成孔质量检测工作可以进一步细分为以下内容：首先，用全站仪或GPS 对桩位进行确认，其偏差是否符合规范要求的群桩≤100 mm，排架桩≤50 mm 的要求，再次通过专门的检测设备对基桩进行孔径、 孔深、 钻孔倾斜度检测，通过对数据分析得出3 项指标是否符合规范要求。 这3 项内容都和基桩施工质量有直接影响，需要进行严格检测。 可以使用多种仪器设备组合成检测系统，并将仪器探头和孔壁、孔底进行接触检测和超声波式的非接触检测[2]。 其次，对沉渣厚度进行检测。 若沉渣厚度超过相关标准，基桩的沉降值、承载力均会受到影响。 检测过程中，可以使用测锤法进行检测，即将测锤捆绑在测绳上，缓慢下放到沉渣顶面，计算当前测锤和孔洞之间的距离。 该检测工作需要由经验丰富的技术人员实施，并做好测绳的更换工作，合理控制测绳误差。

3）对混凝土质量进行检测。 在搅拌站需要对混凝土的坍落度、和易性等进行检测，并在浇筑现场做二次检测。 任何一项数据不符合相关标准都需要向相关管理人员报告。 如果混凝土在运输到施工区域后出现离析、泌水等情况，导致混凝土不符合施工设计标准，则禁止使用该批次混凝土。

3 公路桥梁混凝土灌注桩施工与检测技术的应用研究

3.1 明确施工流程

第一，测量定位。 在施工区域中构建测量控制网，对用到的各类测量仪器进行校核，完成基桩的放样坐标与高程计算，确定基桩具体位置。

第二，加固钻机底座。 如果公路桥梁地质情况较为复杂，可能会在冲击成孔作业中出现下沉现象， 需要在钻机就位之前做好钻机底座的加固处理。

第三， 埋设钢护筒。 使用10 t 振动锤将钢护筒压入土层中，如果是跨河桥梁施工，需要将钢护筒埋设到河床冲刷线以下1.5 m 位置。 制作钢护筒时，宜选择厚度为10 mm 的钢板，避免出现漏水情况。

第四，冲击成孔。 将冲击钻机安装就位，观察施工区域周边是否有足够数量的黏土、片石，随时调整配泥浆比重，便于处理斜孔、溶洞等特殊施工情况。 一般使用黏土配制相对密度为1.4～1.6 的浓浆。 通过冲击钻机的小冲程穿过覆盖层、粉砂层，抵达预期成孔地层后，再调整到正常的冲击成孔模式，确保成孔质量符合混凝土灌注桩施工标准[3]。如果在冲击成孔过程中，地层表面不平整，可以考虑将现场的片石、碎石填入地层中，垫平地层，再以小冲程冲击+ 正常冲程成孔方式，完成冲击成孔任务。

第五，成孔检查。 待孔洞深度达到施工标准，需要使用专门的检测设备对成孔质量进行检测，保证其没有发生缩径、局部偏孔等问题。 在检测设备下沉到孔洞底部时，根据设备读数分析孔壁倾斜程度。

第六，清孔。 当孔洞深度达到施工设计深度后，需要使用密度偏低的泥浆输入孔洞中，将相对密度偏大的泥浆、悬浮钻渣进行置换，直到孔洞内泥浆指标、沉渣厚度达到相关标准后停止。

第七，制作钢筋笼。 在施工现场制作钢筋笼，考虑到钢筋笼直径较大，需要在加劲箍内设置三角形撑，避免在钢筋笼下放与使用过程中出现变形情况。 另外，需要将声测管安装在钢筋笼内，使用木塞将管口进行封堵。 需要注意的是，声测管管壁最小厚度不得小于2 mm。

第八，二次清孔。 结束钢筋笼吊放作业后，需要对孔洞做二次清理，并着手开展灌桩作业。

第九，混凝土灌注。 前面内容中已经叙述，这里不再赘述。

3.2 完善检测指标

考虑到公路桥梁基桩检测内容多， 本部分仅对混凝土灌注桩的泥浆性能指标进行研究。 混凝土灌注桩施工需要的护壁泥浆应根据成孔方法、 地层条件等因素选择合适的性能指标。 以冲击成孔方式为例，在易坍地层条件下，护壁泥浆的各项指标为：相对密度1.20～1.40，黏度20～30 Pa·s，含砂率≤4%，胶体率≥95%，失水率≤20 mL/30 min，泥皮厚≤3 mm/30 min，静切力3～5 Pa，酸碱度8～11。 如果地下水位偏高，或者地下水流速过快，以上性能指标以最高性能指标作为参考标准，否则选最低性能指标作为参考标准；如果地质条件较好，或孔径偏小、孔深较小，则将最低性能指标作为参考标准，否则选择最高性能指标作为参考标准。

为使本文内容更具有参考价值， 在此简单叙述泥浆的相对密度、黏度、失水率、泥皮厚的测量方法。

对于相对密度，需要使用泥浆相对密度计进行测量，将样本泥浆装满泥浆杯，加盖密封，对泥浆杯外壁做充分清理后，再将泥浆杯放置在支架上。 通过控制游码，让杠杆保持水平状态，游码左侧刻度即为样本泥浆的相对密度。

对于黏度，使用标准漏斗黏度计进行测量[4]。 使用两端开口量杯量取200 mL 泥浆、500 mL 泥浆，利用滤网将泥浆大规格砂粒滤除后，将700 mL 泥浆灌注到漏斗中，让泥浆自由从漏头位置流出，并记录装满500 mL 量杯的时间，即可获得黏度数据。可以向漏斗中灌注700 mL 清水，记录流出500 mL 所用时间，正常时间为15 s，如果时间偏差大于±1 s，需要在测量泥浆黏度时，对标准漏斗黏度计进行校正。

对于失水率与泥皮厚， 需要裁剪12 cm×12 cm 大小的滤纸， 放置在水平玻璃板上， 在中心位置画出一个直径为3 cm的圆，取2 mL 泥浆，将其滴在圆内静置30 min，测量泥浆中的水浸湿滤纸圈平均直径，减去泥浆摊平状态下的直径，即可获得失水率数据。 测量滤纸上泥浆皮厚度，可获得泥皮厚数据。泥皮越平坦、厚度越薄，证明泥浆拥有更高的质量。

3.3 提高施工与检测管理水平

公路桥梁混凝土灌注桩施工与检测是保障基桩正常使用，提高公路桥梁使用性能的重要方法，在实际工作中需要有计划提高施工与检测管理水平，避免出现严重的施工问题，提高检测数据精度。 可以从以下几个方面入手。

第一，专业培训。 无论是施工人员还是检测人员，都需要定期组织专业培训，向其提供行业前沿工作理念，普及专业知识，并在结束专业培训前进行测试，提升施工人员与检测人员的理论知识消化速度。 在后续工作中，需要积极引导施工人员与检测人员将理论知识应用到实践工作中， 完成理论到实践的转化过程。 通过这种方式，培养一批专业能力强、综合素质高的施工人员与检测人员， 便于后续开展高质量的公路桥梁基桩施工与检测作业。

第二，提高招聘门槛。 以检测人员为例，可以在招聘时略微提升招聘要求， 以此筛选一些专业水平高的检测人员。 同时， 需要对技术水平较高的检测人员提供高于市场人力资源的薪酬待遇，吸引整个人才市场的检测人员加入检测单位，提高检测单位的人才储备量。 如果是全能型检测人员，可以考虑更丰厚的薪酬待遇，增加这类检测人员对检测单位的忠诚度，以便为检测单位创造更多经济价值。

第三， 更新检测单位的仪器设备。 在检测指标测量过程中，需要用到大量的专业仪器设备[5]。 一些仪器设备使用时间过长，无法有效保障检测精度，可能会增加检测数据误差率。为此，需要在每次使用仪器设备之前，对其进行校准。 如果校准后仍然存在检测误差， 则要及时利用备用仪器设备完成检测任务，并通知后勤部门处理问题仪器设备，更新相关备用仪器设备。

3.4 建立信息交互机制

尽管公路桥梁混凝土灌注桩施工与检测是两项内容，但是两者却存在诸多的联系， 不能将两者作为相互独立存在的个体看待。 比如，在基桩检测中发现问题，可以直接通知施工方，通过分析检测问题研究施工的不足之处，做好相应的修复作业。 而施工中生成的各类数据，也可以提供给检测人员，便于和检测数据做详细对比，降低数据分析时间成本。 为此，需要建立完善的信息交互机制， 提升施工方和检测人员的信息交互效率。可以借助微信、QQ 等即时通信软件，打破施工方和检测人员的信息交互屏障，由部门负责人进行直接对接，降低信息交互成本。 施工方在开展基桩作业时，需要将每天的施工计划及相关数据，以公共编辑文件形式发送给检测人员。 检测人员在获得检测数据后， 可以在公共编辑文件上对部分数据信息做标记，并给出实际检测结果，以便施工方对问题内容进行修正。 如果出现检测数据和施工设计方案偏差过大的情况，可以将设计团队接入信息交互系统中， 三方共同对检测数据与施工数据的偏差问题进行分析， 研究产生问题的主要影响因素，设计合适方法解决问题，避免增加建筑工程造价成本。如果施工方或检测人员对于某项数据存有疑问， 也可以与对方部门负责人取得联系，在说明来意后，由部门负责人和相关人员做进一步沟通，实现跨部门的高效信息交互。

4 结语

公路桥梁混凝土灌注桩施工与检测技术涉及多项专业内容，在实际应用中需要以公路桥梁施工条件为准，设计一套完整的施工与检测技术应用方案， 并在后续执行中严格落实各种细节内容， 以此提升施工质量， 提高公路桥梁工程建设水平，优化当地交通运输系统，推动当地经济有序发展。