摘要：钻孔灌注桩施工中存在钢筋笼在孔口的焊接连接质量差、施工时间长、正循环清孔时间长效果差、破桩头速度慢等问题。分体式直螺纹连接和套筒挤压连接能保证钢筋的连接质量。反循环清孔、导管底部焊短钢筋、首盘混凝土灌注措施相结合能有效防止桩底沉渣过厚的问题。分体式直螺纹连接工艺、套筒挤压连接工艺、反循环清孔、承台锚固钢筋套PVC管还可以大大加快施工进度。
关键词：分体式直螺纹连接；清孔；质量；施工速度
一、钻孔灌注桩施工问题简介
1、钻孔灌注桩简介
钻孔灌注桩的成孔方式可分为冲击钻孔、回转钻孔和旋挖钻孔，施工中常用的钻孔机械为冲击钻机、回转钻机和旋挖钻机。
泥浆护壁钻孔灌注桩的施工程序为：放定位桩——安装钢护筒——钻机就位——钻至设计标高（地勘确认持力层）——端承桩嵌岩——首次清孔——安装钢筋笼——安装导管——二次清孔——测沉渣厚度——浇筑混凝土——拔导管及护筒。因成孔阶段对桩的质量影响不大，本文主要探讨钻孔完成后从首次清孔开始影响质量和进度的技术问题。
2、泥浆护壁钻孔灌注桩施工中存的问题：
①一般工地都采用在工地人工电弧焊加工钢筋笼，主筋采用搭接焊。但这种施工方法速度慢，钢筋间距不均匀，主筋搭接焊处钢筋不在同一轴线上受力不好，主筋和箍筋间距不均匀，焊接质量差。
②钢筋笼在孔口的连接一般都采用搭接焊，搭接焊处主筋不在同一轴线上。主筋搭接焊时是立焊，焊接技术要求比较高，焊接时间长，工人基本上都是计件工资制，所以焊接质量一般都很差。钢筋笼在孔口的焊接时间过长也会影响孔壁的稳定；
③清孔一般采用正循环清孔，清孔时间长效果差；
④混凝土套管安装时套管底部距孔底距离过大（要求是300 mm——500mm），或首盘混凝土方量不足，造成桩底沉渣没有冲走或桩身夹渣；
⑤桩基检测时若发现沉渣过厚、混凝土夹渣等质量问题时处理非常困难；
⑥破桩头速度慢、损坏桩头，有的项目当监管不严或工期紧时违规使用炮机破桩头，造成桩头严重损坏。
二、提高质量加快施工速度的方法
1、钢筋笼的加工和孔口钢筋对接
可使用钢筋笼滚焊机加工钢筋笼，钢筋笼在桩孔上采用分体式直螺纹套筒连接或套筒挤压连接。
①加工钢筋笼建议采用全自动或半自动钢筋笼滚焊机加工钢筋笼，这种施工方法钢筋间距均匀，钢筋焊接质量好，施工速度快。
②钢筋笼在桩孔上采用分体式直螺纹套筒连接，分体式直螺纹套筒的形式如图所示。施工方法如下：钢筋笼的上下段主筋两端分别加工成正反丝螺纹，直螺纹套筒分成两半，其两端表面成锥形，套筒两端各套一个内锥形圆环。安装时上下钢筋笼的钢筋对正，先将两片直螺纹套筒与钢筋丝头咬合扣紧，再将锥形圆环套在直螺纹套筒上用手锤敲紧，并用板手旋转套筒至两条钢筋顶紧，最后用液压钳对套筒进行两次环向压紧，第一次压紧后应转动液压钳大约90°再进行第二次压紧，压接时的最小压力见下表。
压接时钢筋直径与压力值对应表
这种连接工艺速度快，质量好，可节省钢筋笼在桩孔处的连接时间。其施工工艺详见：“桩基础钢筋笼采用分体式直螺纹连接快速施工工法”。需要注意的是：主筋的连接段面位置、以及同一连接段面主筋的长度要相等。
③套筒挤压连接，当主筋的间距能容纳压接钳操作时，最好选用套筒挤压连接，它是将需要连接的钢筋端部插入专用钢套筒内，利用压接钳径向挤压钢套筒，使钢套筒产生塑性变形与钢筋机械咬合来实现钢筋的连接。需要的设备有：高压油泵、压接钳、高压油管等。优点是：设备少、操作简单、连接质量好、施工速度快、钢筋很容易插进套筒内、连接段面上钢筋过长时可随时切割调整。
2、焊短钢筋保持导管与孔底的距离
浇筑桩身混凝土时要求导管距孔底300 mm——500mm的距离，当第一盘混凝土经过导管冲入孔底时，利用混凝土的冲力将孔底沉渣冲走（可防止沉渣过厚）。第一盘混凝土灌入后还应埋住导管不少于0.8m，目的是防止泥浆返回导管内与混凝土混合导致桩身夹渣。所以导管与孔底的距离是关键，在施工现场受导管的规格长度的影响或施工失误，很难将导管距孔底的距离控制在规定的范围内。
针对这个问题可以用一个管单的方法来解决，在孔底第一节导管的底部焊几条￠25的短钢筋，钢筋超过管口300 mm。安装时先将导管接长放至孔底，再根据露出护筒顶面的导管长度将顶部长导管更换为适和的短导管。当没有适合的短导管时，也可将整个导管和料斗的重量全部压在管底的短钢筋上。这样就可以保证导管口与孔底的距离永远都是300 mm。
3、反循环清孔
规范要求桩底沉渣厚度为：端承桩不大于50mm，摩擦桩不大于100mm。
为了缩短清孔的时间，最好首次清孔和二次清孔都采用反循环清孔，反循环清孔有泵吸法和气举法。泵吸法系统复杂故障多，气举法设备简单故障少、清孔速度快，仅需空压机、胶管和钢管。气举法清孔工艺如下：
①在混凝土套管内安装￠25的风管（丝接头钢管），风管的长度为孔深的60%左右，风管底部1m长打4列10排6 mm的孔作浆气混合器。
②空气压缩机风量5～8m3/min，风压应大于风管在导管中的长度与泥浆比重的乘积加气管压力损失（一般取0.05～0.1MPa）。
③清孔时，打入的压缩空气在导管内的混合器处形成浆气混合物，因为浆气混合物的比重较泥浆比重小很多，所以在导管内外形成压差，在压差的作用下浆气混合物在导管内快速上升，并带动孔底沉渣跟随泥浆上升排出孔外，沉淀后的泥浆再不断补充进入孔内。
在施工过程中泥浆中的颗粒大部分沉到孔底形成沉渣，由于导管上焊有短钢筋保持导管口与孔底300mm的距离，清孔时孔底沉渣随泥浆快速吸入导管排出孔外，达到快速清孔的目的。由于孔内的泥浆是从孔口补充，泥浆在孔内是从上往下运动，因此要注意孔壁的稳定性。
4、首盘混凝土灌注
首盘混凝土灌注方量（V)可按下式保守计算：
V=πD2（H1+ H2）/4+πd2h１/4。
现在工地的料斗体积一般都在1m3左右，远远小于计算需要的首盘混凝土灌注量，施工中可采用下述方法处理：当罐车能在桩位自卸混凝土时，罐车内的混凝土量必须大于计算需要的首盘混凝土量，灌注时罐车以快 出现纵向分布的裂缝，在高速公路路面的主要病害中，横向与纵向的裂缝会对车辆行驶的舒适性与安全性造成严重的负面影响。倘若路面结构出现破损，那么不仅要做好表面的恢复养护工作与管理工作的同时，还应对内部损坏结构层展开根本性修复，具体则需要通过试验检测去判定缺陷结构的层点与范围。倘若路面弯沉值不正常，则可采用探地雷达或是地质钻探技术展开对弯沉值的定量检测分析研究，其中探地雷达检测主要采用车载道路雷达扫描系统去获取路面结构层的厚度及裂缝信息。大量实践表明，会出现路面弯沉不正常的成因在于路面松动、路基沉陷与基层破裂等因素，所以可采取地质雷达进行检测，通过选择不同频率天线对路面展开探测，通过分析图谱去判断路面存在空洞、不够密实以及不够均匀的位置点，进而展开针对性的病害处理。
5.渗水试验检测
通常来讲，高速公路的沥青路面在通车之后，经过车辆轮胎的不断揉搓作用会让路面变得更为紧实，并且能够降低渗水现象的发生概率。然而，部分处在多雨环境中的沥青路面路段，会在早期出现水损害现象，分析其原因就在于混合料不够密实或是孔隙率太大，因此在路面养护管理工作中一定要对这一点提高关注度，不能够只是单纯地用渗水试验仪器展开检测，避免数据准确性不足。在高速公路沥青路面完工之后，需要及时展开渗水试验检测，针对检测得出渗水系数较大的位置，要做好针对的预防养护措施，比如可采取开槽、灌缝技术。针对容易渗水的裂缝进行开槽，保证槽的深度与宽度合理性，同时将热熔型聚合物密封胶填充在开槽处，从而避免路面出现二度开缝，延长高速公路的服役寿命。
结束语
综上所述，在对高速公路的管理工作进行中，检测与养护是两项相辅相成的工作，加之现阶段对沥青路面的养护要求逐步提升，也促使路面检测技术的要求向全面化、实用化及精准化方向发展，确保路面养护工作的质量得以提高。现阶段我国对高速公路建设事业的大力投入、养护工作中面对沥青材料的路面检测还需不断加强技术研究，在养护实践中积累经验，确保提高高速公路路面养护工作实效。
参考文献：
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[2]孙红霞.路面检测技术在高速公路沥青路面养护应用研究[J].中国新技术新产品，2015（18）：121.
[3]李辉.探究高速公路沥青路面养护管理中路面检测技术的应用[J].城市建筑，2014（04）：269-270.
论文作者:冯炳金
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/27
标签：钢筋论文; 导管论文; 套筒论文; 路面论文; 混凝土论文; 沉渣论文; 钻孔论文; 《基层建设》2018年第32期论文;