0引言
现代公路交通事业的发展推动了公路基本建设的大发展，同时也对其质量的要求愈来愈高。在西铜高速公路改扩建项目中，为了确保公路工程建设质量，项目管理处要求各单位将施工各项工作做精做细，引入精细化管理理念，制定了精细化管理办法。在大桥桩基施工中，确保成桩质量，提高桩基承载力，对影响桩基承载力的因素进行分析，为桩基施工精细化管理提供依据。钻孔灌注桩是隐蔽类项目，其作业大多数是在地下或者水下实施，作业过程很难看到，建造完成后也无法实施开挖检验。作业过程中无论哪一个环节产生问题，均会对整个项目的品质与工期产生重大影响，严重的会导致巨额物质损失与负面社会影响。西铜高速大桥桥基大部分是此类工程，作业运用泥浆护壁的无套管作业技术，工程对桩基承载力要求高。从施工工艺出发，管理层面着手，对影响桩基承载力的因素进行分析，为施工技术人员和监理人员提供参考，为精细化管理提供依据。
1影响钻孔灌注桩承载力的因素
大桥桩基为钻孔灌注摩擦桩，作业运用泥浆护壁的无套管作业技术。如果在施工中处理不好，将会造成孔壁泥层过厚和泥浆沉渣过大。钻孔灌注桩承载力有桩侧阻力和桩底阻力，若孔壁泥层过厚，将影响桩侧阻力，使桩侧阻力降低，若泥浆沉渣过大，将影响桩底阻力，使桩底阻力减少。进而造成桩基承载力显著降低，这两项都使上部结构沉降量增大。第三个因素就是桩基自身质量，如果桩基混凝土强度不够或桩基刚度不足或桩身不垂直，桩位偏差大，也将影响桩基承载力。因此，在施工中要尽量减少孔壁泥层和泥浆沉渣的厚度，以提高桩侧阻力和桩底阻力。提高桩基自身质量，确保桩基混凝土强度和桩基刚度满足设计要求。
2钻孔中对泥浆指标的要求
在钻孔灌注桩作业时，为保证孔壁的稳固，避免坍孔，运用膨润土制作为泥浆来保护孔壁。此种护壁方式是通过泥浆和地下水的不同压力来抑制水压力稳固孔中水的数量，且通过泥浆挟带钻渣。想要维持此种压力差，泥浆的比重至关重要。若钻孔中的泥浆所占比例太小，泥浆护壁防止土体塌陷的功能减弱，较易坍孔。如果泥浆所占比例太大，较易让泥浆泵堵住，浇灌混凝土过程中让混凝土转换有很大难度，成桩后孔壁的泥浆层太厚，成桩品质无法保障。为了全面发挥泥浆的功能，其标砖的选择特别关键。为了确保孔壁稳定，防止坍孔，也要减薄孔壁泥层厚度，不堵泥浆泵，浇筑时使混凝土置换容易，还要能悬浮钻渣，要让钻渣在泥浆池子中来回反复时快速沉淀。因此就需要在作业过程中，依据项目实际状况，对不同土层采取相应的泥浆指标。泥浆指标见表1。
3钻孔方法的选用
在钻孔时，泥浆护壁通常运用正、反循环钻孔清孔两种方式，正循环钻入的泥浆循环速率不快，冲击钻进比较小，为了避免钻进时钻渣的多次毁坏，运用了比例很大的泥浆挟渣；反循环钻进泥浆的数量多、速度缓慢，挟渣清底的成效较为理想，运用的泥浆比例很小，成桩后孔壁泥层厚度较薄，有利于提升桩的摩擦效果，可是对砂性土体应当慎用，避免坍孔，导致品质事故。钻孔孔壁泥层厚度及桩底沉渣直接影响桩的承载力，在施工中要科学合理的选用钻孔方法。
4混凝土施工
4.1导管的选用
灌注混凝土所用的导管可分为底盖式和滑阀式两种，较常用的是后者。其改进了前者难以运用空气升液式或空吸泵处置沉渣的缺陷，使用效果较好。灌注混凝土时，灌注作业要连续，利用混凝土的重量排挤出管内水，并保证导管密封性要好[1]。
4.2混凝土的指标
灌注混凝土在作业过程中，需要单位水泥数量较多、坍落度大、和易性优良的混凝土，必要时可使用减水剂。假如初次凝结的时间不长，必须运用缓凝剂来确保混凝土的缓凝成效，提升混凝土的作业品质。混凝土的指标详情见表2。
4.3注意事项
灌注混凝土时，施工质量将严重影响成桩质量，所以在施工中既要严格按上述指标和配合比施工，还要注意以下方面：①混凝土一定要搅拌均匀；②混凝土封底一定要牢固；③混凝土施工一定要连贯，从头到尾一气呵成；④浇灌混凝土过程中一定要有专门的人员记录，避免导管太快提高或者导管埋入太深，导致桩断裂；⑤灌注桩上面标高应当比设置数值超出50cm，保证桩最上部的混凝土品质。
5高压注浆处理
因为钻孔孔壁泥层厚度及桩底沉渣直接影响桩的承载力，所以灌注混凝土前，首先在孔的最下面留出附有活动阀的细钢管，之后浇灌混凝土到设置高度，等到桩的混凝土开始初次凝结时，通过水泥浆加压泵向前面留出的钢管中灌注水泥浆，压力选择0.5～1.0Mpa，高压水泥浆自阀门从桩的下面向上面部分与周边扩散，增大了桩下面的压力承受面积与桩周围的摩擦力，另外也弥补了桩下面沉渣的影响不足，让桩底面的受力层变成结实的混凝土层，提升单桩的承受水平。这一方法可提高单桩承载力30%左右，特别对于桩底持力层为砂砾或粗砂层效果显著。
6施工过程管理
钻孔灌注桩的施工是一项地下隐蔽作业，稍有不慎就极有可能导致品质事故，所以，在作业过程中一定要以防范为主，采用科学的手段，确保施工质量。提高钻孔灌注桩的承载力，就要从施工准备阶段开始，贯穿于整个施工过程，对施工中的各环节加强管理。首先把好原材料质量关，所选的原材料，如钢筋、水泥、碎石、砂及外加剂等必须满足规范要求。施工设备和拌和设备要精确度高，计量准确。施工首先要测量准确，桩位偏差满足规范要求。泥浆符合设计要求，水中施工还要防止水与泥浆反串。钻孔要认真，确保不坍孔，桩孔垂直度满足规范要求。混凝土拌和均匀，浇注要连续等。钻孔灌注桩施工管理是全过程管理，根据工程的具体情况，为现场管理人员、施工人员及监理制定出钻孔灌注桩详细施工工艺流程和精细化管理办法。
7质量检测
质量检测能够检查钻孔灌注桩成桩以后承受能力是否达标，也是决定是否实施下个环节作业的重点步骤。检查钻孔灌注桩品质的方式有三种，第一种是动测法，第二种是静载荷法，第三种是取芯法。第二种方式较为直观，得到的信息比较真实，不足是加载影响深度较小。第一种方法能够检验出桩身的完备性与桩的深度。第三种方法利用取出的芯样能够检测出桩身有无断裂，芯样还能够进行强度测试，可取芯深度也比较小[2]。如果运用第二种方式，检验达标后尽可能让承受力短时间沉降达标，可是作业以后无法确保沉降达标。假如运用第一种方式，当前还很难检测出桩的承受力数值。所以，通常使用第一种与第二种相结合的方式。其承载力均能满足设计要求。保证钻孔灌注桩工程品质，经过检验实现以下目的：⑴成桩过程中桩的位置、长度、直径、孔底沉渣、终孔垂直度及成桩物料品质等能够达到设计规定。⑵提前留出的混凝土试验块强度达到当前有关规章的要求。⑶桩身完备、均匀，连贯性优良，没有夹泥、断裂等品质问题。⑷桩体承载力满足规范规定的验收指标。
8结语
通过对影响钻孔灌注桩承载力因素的分析，从桩侧阻力、桩底阻力和桩身质量三方面采取相应措施，以提高钻孔灌注桩的成桩质量。从技术和施工工艺方面为现场管理人员、施工人员及监理提供参考依据，制定出了钻孔灌注桩施工精细化管理办法和相应的管理措施，为确保钻孔灌注桩质量发挥了重要作用，实现施工全过程规范化、标准化和文明化。经过西铜高速公路项目实际操作，桩的承载力明显提高，效果显著。
作者：王继承 单位：长安大学
