掌握城市桥梁工程钻孔灌注桩质量事故预防及纠正措施
一、常见的钻孔(包括清孔时)质量事故的原因及处理
常见的钻孔(包括清孔时)事故有以下几种：坍孔、钻孔偏斜、掉钻落物、糊钻和埋钻、扩孔和缩孔、钻杆折断、钻孔漏浆等。
(一)扩孔和坍孔
发生的原因相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。常用预防措施有控制进尺速度、选用适用护壁泥浆、保证孔内必要水头、避免触及和冲刷孔壁等。孔内局部坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理；孔内坍塌，回填砂和黏质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1～2m，如坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再钻。
(二)钻孔偏斜
1．产生的原因：(1)钻头受到侧向力；(2)扩孔处钻头摆向一方；(3)钻杆弯曲、接头不正；(4)钻机底座未安置水平或位移。
2．钻孔偏斜后，应查明偏斜情况。一般可在偏斜处反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂黏土到偏斜处，待回填物沉积密实后再钻。
(三)钻孔漏浆
造成钻孔漏浆的原因有泥浆稀、护筒制作埋置不良、水头过高等
二、灌注水下混凝土质量事故的预防及处理
(一)导管进水
1．主要原因
(1)首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。
(2)导管接头不严，或焊缝破裂。
(3)导管提升过猛，或测深出错。
2．预防和处理方法
(1)若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。
(2)若是第二、第三种原因引起的，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于2000mm。
(二)卡管
在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：
1、初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌合不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。
2．机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺人缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。
当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以黏土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。
(三)坍孔
发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍人孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。
如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以黏土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩
(四)埋管
预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度一般不得超过6m；在导管上端安装附着式振捣器；首批混凝土掺人缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。
(五)钢筋笼上升
为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度。
克服钢筋笼上升，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑。具体措施为：(1)适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力；(2)钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；(3)在孔底设置直径不小于主筋的1～2道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部。
(六)灌短桩头
预防办法是：
(1)在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。
(2)测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。
(3)灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。
(4)采用热敏电阻仪或感应探头测深仪。
(5)采用铁盒取样器插入可疑层位取样判别。
(七)桩身夹泥、断桩
对已发生或估计可能发生夹泥断桩的桩，应采用地质钻机，钻芯取样，作深入的探查，判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强方法处理。
1、对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值。
2．桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。
3．取芯率小于95％，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。
用地质钻机钻芯取样检验钻孔桩质量方法，宜用非破损检验混凝土桩(包括预制桩和灌注桩)质量的方法。
(八)灌注桩补强方法
据以往的经验，一般采用压入水泥浆补强的方法。其施工要求如下：
1．对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外(用无破损探测法探测的桩要钻两个孔)，应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下lm，柱桩则应达到基岩。
2．用高压水泵向一个孔内压人清水，压力不宜小于0．5～0．7MPa，将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止。
3．用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0．8的纯水泥稀浆(宜用425号水泥)，进浆管应插入钻孔1.0m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压人。
4．为使浆液得到充分扩散，应压一阵停一阵，当浓浆从出浆口冒出后，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。
5．最后用水灰比为0．4的水泥浆压人，稳压闷浆20—25min，压浆工作即可结束。掌握城市桥梁工程大体积混凝土浇筑的质量控制要求
桥梁工程中对大体积混凝土浇筑质量控制
1．较大体积的混凝土墩台及其基础，在混凝土中埋放石块时应符合下列规定：
(1)可埋放厚度不小于150mm的石块，埋放石块的数量不宜超过混凝土结构体积的25％。
(2)应选用无裂纹、无夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块。
(3)石块的抗压强度不应低于30MPa及混凝土的强度。
(4)石块应清洗干净，应在捣实的混凝土中埋人1／2左右。
(5)石块应分布均匀，净距不小于l00mm，距结构侧面和顶面的净距不小于150mm，石块不得接触钢筋和预埋件。
(6)受拉区混凝土或当气温低于00C时，不得埋放石块。
2．大体积墩台基础混凝土，当平截面过大，分块时应符合下列规定：
(1)分块宜合理布置，各分块平均面积不宜小于50m2。
(2)每块高度不宜超过2m。
(3)块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行，与平截面长边垂直。
(4)上下邻层混凝土间的竖向接缝，应错开位置做成企口，并按施工缝处理。
3．大体积混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。应参照下述方法控制混凝土的水化热温度：
(1)用改善集料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂等方法减少水泥用量。
(2)采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低强度水泥。在大体积混凝土施工中，限制温升的主要方法是控制胶凝材料(水泥)的种类和数量
(3)减小浇筑层厚度。
(4)混凝土用料要遮盖，避免日光曝晒；冷却集料，具体方法是石子浇水(井水更好)；在拌合水中加入部分冰块或全部用冰水搅拌混凝土，以降低混凝土人仓温度。
(5)在混凝土内埋设冷却管，通井水冷却。
(6)设测温装置，加强观测，并作好记录。
(7)在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后，应注意覆盖保温，加强养护。 掌握城市桥梁工程预应力张拉质量控制要求
一、机具及设备
施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用管理，并应定期维护和校验。千斤顶压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。
张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
二、施加预应力的准备工作
1．对力筋施加预应力之前，必须完成或检验以下工作：
(1)施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书；
(2)现场已有具备预应力施工知识和正确操作的施工人员；
(3)锚具安装正确，对后张构件，混凝土已达到要求的强度；
(4)施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。
2．实施张拉时，应使千斤项的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
三、张拉应力控制
1．预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。可比设计要求提高5％，但在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。
2．预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6％以内，
4．预应力筋张拉时，应先调整到初应力fo，该初应力宜为张拉控制应力fc的l0％～15％，伸长值应从初应力时开始量测。
5．必要时，应对锚圈口及孔道摩阻损失进行测定，张拉时予以调整。
6．预应力筋的锚固，应在张拉控制应力处于稳定状态下进行
7．预应力筋张拉及放松时，均应填写施工记录。 熟悉城市桥梁工程先张法和后张法施工质量的过程控制
一、先张法
先张法张拉预应力筋，分单根张拉和多根张拉；单向张拉和双向张拉。
张拉一般操作过程为：调整预应力筋长度、初始张拉、正式张拉、持荷、锚固。
(一)台座
先张法墩式台座结构应符合下列规定：
1．承力台座须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应不小于1.5抗滑移系数应不小于1．3。
2．横梁须有足够的刚度，受力后挠度应不大于2mm。
(二)张拉
4．张拉时，对钢丝、钢绞线而言，同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1％；对钢筋而言，不容许断筋。
(三)放张
1．预应力筋放张时的混凝土强度不得低于设计的混凝土强度等级值的75％。
2．预应力筋的放张顺序应符合设计要求，设计未规定时，应分阶段、对称、相互交错地放张。在力筋放张之前，应将限制位移的侧模、翼缘模板或内模拆除。
3．多根整批预应力筋的放张，可采用砂箱法或千斤顶法。单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时，宜先两侧后中间，并不得一次将一根力筋松完。
4．钢筋放张后，可用乙炔一氧气切割，但应采取措施防止烧坏钢筋端部。钢丝放张后，可用切割、锯断或剪断的方法切断；钢绞线放张后，可用砂轮锯切断。
长线台座上预应力筋的切断顺序，应由放张端开始，逐次切向另一端。
二、后张法
(一)预留孔道
2．管道应采用定位钢筋固定安装，
3．金属管道接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同类管道
4．所有管道均应设压浆孔，还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔。
(二)预应力筋安装
2．预应力筋安装后的保护
(2)在预应力筋安装在管道中后，管道端部开口应密封以防止湿气进入。采用蒸汽养护时，在养护完成之前不应安装预应力筋。
(3)在任何情况下，当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时，对全部预应力筋和金属件均应进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损坏。
(三)张拉
1．对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件的混凝土强度应符合设计要求，设计未规定时，不应低于设计强度等级值的75％。
2．预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，可采取分批、分阶段对称张拉。
3．应使用能张拉多根钢绞线或钢丝的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力，
4．预应力筋张拉端的设置应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合下列规定：
(1)对曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋，宜在两端张拉；对长度小于25m的直线预应力筋，可在一端张拉。
(2)曲线配筋的精轧螺纹钢筋应在两端张拉，直线配筋的可在一端张拉。
(3)当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在构件的两端。预应力筋采用两端张拉时，可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值进行锚固。
6．后张预应力筋断丝及滑移，对钢丝、钢绞线而言，同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1％，每索断丝或滑丝不得大于1根；对钢筋而言，不容许滑移或断筋。
7．预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具应用封端混凝土保护。一般情况下，锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机切割。
(四)后张孔道压浆
1．预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆。
2．孔道压浆宜采用水泥浆，所用材料应符合下列要求：
(1)水泥
宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。强度等级不宜低于42．5。
(3)外加剂
宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂
3．水泥浆的强度应符合设计规定，设计无具体规定时，应不低于30MPa。水泥浆的技术条件应符合下列规定：
(1)水灰比宜为0．40～0．45，掺人适量减水剂时，水灰比可减小到0．35。
(2)水泥浆的泌水率最大不得超过3％，搅拌后3h泌水率宜控制在2％，泌水应在24h内重新全部被浆吸回。
(3)通过试验后，水泥浆中可掺人适量膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10％。
4．对孔道内可能发生的油污等，可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗。冲洗后，应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
5．水泥浆自拌制至压人孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。
6．压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。
7．压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
8．对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过试验证明能达到孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法；不掺外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间为30～45min。
9．压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0．5MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min。
10．压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于50C，否则应采取保温措施。当气温高于350C，压浆宜在夜间进行。
11．压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班应留取不少于3组立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
12．对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定，一般不宜低于构件混凝土强度等级值的80％。
13．对后张预制构件，在管道压浆前不得安装就位，在压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装。
14。孔道压浆应填写施工记录。
熟悉桥梁混凝土工程季节性施工技术要求
一、热期施工技术要求
(一)混凝土的配制
1、采取遮荫和降温措施。
2、减少水泥用量
3、注意含水量损失，保持配合比。
(二)混凝土的运输与浇筑
1．尽量缩短运输时间，宜采用搅拌车运送，中途不得加水。
2．充分做好浇筑准备，保证以最短的时间连续浇筑完毕。
3。选择一天内气温较低的时候浇筑，浇筑温度应低于320C。
4．浇筑现场尽量遮阴，并采取措施降低模板与钢筋的温度。
5．尽快完成混凝土修整工序，并可采取间接喷水雾的方法预防修整过程中混凝土表面出现裂纹。
(三)混凝土养护
按一般养护要求进行养护，同时还应注意：
1、不单独用专用养护膜覆盖法养护高强混凝土。
2.宜采用自动喷水、喷雾方式进行不间断湿养。
3．混凝土初凝前用塑料膜及时覆盖，初凝后撤去塑料膜，换麻袋覆盖，洒水养护，至少保持7d，并尽量遮光、挡风。
4．构筑物竖面拆模后用湿麻布外包塑料膜包裹，保湿7d以上。
(四)施工时检查项目
二、雨期施工的技术要求
3、雨期砼工作面不宜过大，应逐段片分期施工
6、基坑挖好后应及时浇筑砼或垫层，防止被水浸泡。
7、基坑上边线要设挡土埂，防止地面水流入基坑。
三、冬期施工的技术要求
(一)基本要求
1、日平均气温连续5d低于50C的砼工程
2、施工现场环境温度低于-20C超过2h的情况也在此列。
(二)混凝土配制
1．冬期混凝土宜优先选用强度等级在42.5以上的硅酸盐水泥、普硅水泥；水灰比一般不应大于0.45；采用蒸养时，则宜选用矿渣硅酸盐水泥。用加热法养护掺外加剂的混凝土，严禁用高铝水泥。
2．宜掺用引气剂、引气型减水剂等，以提高混凝土的抗冻性，但不适用于预应力混凝土。
3．在钢筋混凝土中掺用含氯盐的防冻剂时，要按相关规定，严格控制氯离子不超标，且不得蒸养；预应力混凝土禁用含氯盐防冻剂。
(三)混凝土运输、浇筑与养护
6．常用方法有蓄热法、蒸汽养护法、电热法和暖棚法。
7．掺用防冻剂的混凝土养护，应注意：负温下严禁浇水，结构表面必须覆盖养护；当达不到防冻剂允许的最低温度且混凝土强度低于3．5MPa时，应加热保温养护；拆模时混凝土表面与环境的温差大于15°C时，应立即覆盖保温养护。