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摘要：道路桥梁作为我国的基础建设，是社会经济运行中不可分割的一部分。在我国经济技术发展的同时，桥梁建设也随之不断壮大，施工建设也向着大规模大体积的方向迈进。而桩基施工时道桥质量的决定性因素，它不但随施工技术的要求极为严格，对道桥设施的安全运行也起着关键作用。桥梁桩基施工质量的好坏,会直接影响到整个桥梁工程质量的高低,进而影响到整个交通体系的质量问题。一般情况下,桥梁的桩基是处于水下的,这就使得桩基在施工过程中难度比一般工程大很多,我们的施工人员在对桩基施工质量的把控上也会有很大的难度。因此,如何才能控制好桥梁桩基的质量,是一个非常具有研究性的话题,主要针对这一技术进行分析,希望可以为控制好道桥桩基的质量提供更多的措施。
关键词：道桥桩基；施工技术；问题
0引言
道路桥梁是我国重要的国民基础设施建设之一。随着我国经济的发展，对交通设施的要求也越来越多。针对这种情况，我国加大了对道路桥梁基础设施的建设，一大批道桥施工项目进入了建设的高峰时期。桩基施工作为道桥施工的一部分，对于整个道桥的质量起着关键的作用。所以，桩基施工技术是每一个道桥施工企业普遍关注的问题。下面，我们就对道桥桩基施工中的一些问题进行探讨，希望桩基以后的施工在技术上能够更上一层楼。
1 关于公路桥梁桩基施工的概述
在施工过程中，如果地基浅层土质较差，并且难以实施地基处理措施时，结构物对地基强度、变形、稳定性方面的要求难以通过浅基础满足，在这种情况下需要考虑桩基础，桩基础是最常用的一种深基础。通过桩侧摩阻力和桩端阻力，上部荷载通过竖向荷载桩传递到深部土（岩）层中，而桩身材料和桩侧土（岩）的弹性抗力则是通过横向荷载的桩进行抵抗。根据工程的实际情况，桩可以发挥多种功能。
2 道桥桩基施工中常见的问题及原因分析
2.1 桩倾斜度过大
桩倾斜度过大是道桥桩基施工过程中非常普遍的问题，指的是施工工序完成后所做出来的桩基的倾斜度超出施工设计要求，偏离来实现的勘测数据，从而导致施工难以满足施工设想要求。影响倾斜度的因素也比较多，其中，最主要的原因使用质量差、尺寸不符合施工设计要求的定制桩。因为，一旦使用这些不合格的桩后在打桩时容易产生强烈的挤土效应，使倾斜度发现变化，最终影响接下来的施工工序。
2.2 断桩
在道桥施工中桩基出现部分裂开或者断开的的现象称为断桩。断桩是道桥工程桩基施工中比较严重的现象了，一旦出现断桩事故将会严重影响其它施工，进而降低施工效率。出现断桩通常是由于施工中捶打次数过多，受外力超过了桩基的抗压线被震开或断裂。此外，在把桩向下沉的施工中，有可能受限于空间和人数，在转动桩本身时使其发生了大幅度的扭曲变形，进而导致断桩。
3 道桥桩基施工策略分析
3.1 钻孔及质量控制
桩孔定位：进行施工前，每个桩位的十字中心线需要按照桩的轴线进行引出，在桩孔附近的木桩上用小钉钉牢中心线，同时将桩位偏差控制在10mm，并且用醒目的标记对标桩埋设进行标识。定位护筒后，对护筒的位置进行及时的复核，同时对护筒中心与桩位中心线以进行严格控制，在钻孔过程中，为了防止发生漏浆现象，需要对回填土密实度进行认真检查；自然地坪在施工过程中会发生一些变化，因此在桩架就位后，为了钻孔深度进行准确的控制，需要对底梁的水平和桩的总长度进行复核，同时做好记录，进而在一定程度上，依据钻杆在钻机上留出长度，在成孔后对成孔达到的深度进行检验；初钻时，首先需要启动泥浆泵和转盘，同时让其进行一段时间的空转，输入一定数量的泥浆后开始钻进，在钻进过程中，迅速、安全地在短时间内完成接卸钻杆，进而在一定程度上避免因长时间的停钻，导致孔底沉淀增加。
3.2 钢筋笼制作和安装
当第一节钢筋笼入孔后，在井口设置支撑，让钢筋笼作临时固定，然后用吊车提升第二节钢筋笼，接着将两节钢筋笼焊接，焊接采用单面焊、双面焊、套筒连接均可。待整个钢筋笼放到设计标高后首先使用护桩调整中心接着用四根Φ25 钢筋星形成井字型穿过钢筋笼内侧支撑在护筒上，若钢筋笼顶面标高小于护筒顶则可在笼上加焊U 型吊环再用钢筋穿过固定。应保证声测管接口处使用液压钳夹紧，固定在钢筋笼上的环需预留出小部分活动空间防止下笼时声测管破裂。声测管所绑钢筋底部需加长使声测管不会直接接触孔底。灌注前在管内注满清水一可检查有无破裂导致漏水无法灌满，二可加强声测管内部压强，增强灌桩中受到砼挤压而变形的抵抗能力。灌注前应对应实测桩长决定导管长度，一般上部露出基准面0.5m左右，下部离孔底0.5m 左右。下管时检查导管连接处是否有死接头。
3.3 冲孔过程中应注意的施工质量问题
钻孔开始时需要将护筒内的泥浆旋转，待其旋转均匀后便慢速钻进，确保护筒能过附着到泥皮护臂，钻孔深度在1 米以后则会加速到正常水平，这个时候需要注意的是钻入地层发生的变化。不同的地层对钻孔的方式要求不一，主要有黏性土层、沙土以及土夹砾（卵） 石层，分别采用尖底中速、平底慢速以及慢速两级钻的钻孔方式进行钻孔。钻孔能否成功的另一关键要素在于泥浆的使用方式，确保钻孔的过程中不断有泥浆注入，使其稠度稳定。其次，泥浆顶部表面需要同水位线高出55 厘米。最后需要注意钻孔地层地质状况，并以此来调节泥浆的注入。当钻孔位置距标高有60 厘米时，导管、钢筋笼等材料需要准备妥当，做到整个钻孔施工过程中的连续性和紧密性，防止出现坍塌的施工事故。最后钻孔完成之后要及时清孔，整个钻孔就完成了。
3.4 防止桩顶碎裂的质量控制
桩顶在沉桩过程中，会出现混凝土碎裂、掉角、坍塌，甚至桩顶钢筋全部外露打坏。打桩须根据断面、单桩承载力和工程地质条件来考虑。桩顶与桩帽的接触面不平或桩沉入土中时桩身不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶局部受集中应力破损；沉桩时，桩顶未加缓冲垫或损坏后未及时更换，使桩顶直接承受冲击荷载。发现桩顶有打碎现象，应及时停止沉桩，更换并加厚桩垫。如因桩顶强度不够或桩锤选择不当，应换用养护时间较长的“老桩”或更换合适的桩锤。如有较严重的桩顶破裂，可把桩顶剔平补强，再重新沉桩。
3.5 注意路桥桩基施工中钻孔泥浆的质量
在公路桥梁桩基施工中对钻孔泥浆的质量要严格的进行控制，因为钻孔过程中的泥浆质量还好直接影响到钻孔工作中成孔的质量和成孔的速度。当前我国的公路桥梁桩基钻孔泥浆控制中，经常会采用膨润土泥浆，以此来减少施工中钻孔事故的发生，并且在施工中要严格的对工程的
4实例分析
4.1工程概况
龙江东江大桥及引道工程起点位于惠州市博罗县园洲镇的龙叫村（上园路），南北向跨越东江，终点于东莞市企石镇的五八围村（江南大道），终点桩号K1+621.93，路线全长为1621.930m，其中桥梁长度为1202m,公路等级为一级。设计时速为80km/h。东江大桥上部结构：采用（20+5×20）m简支空心板梁＋（2×35.75m）预应力混凝土T梁＋（40＋60＋40）m预应力混凝土连续箱梁＋（2×35.75+35）m预应力混凝土T梁＋（60+2×100+60）m连续刚构＋（2×35）m预应力混凝土T梁＋（35+60+35）m预应力混凝土连续箱梁＋（6×20＋5×20＋20）m简支空心板梁，桥面连续；下部结构：桥台采用一字式台，桥墩采用桩柱墩，板式墩，空心墩，桩基为钻孔灌注桩。
4.2钢栈桥、钢平台施工工艺流程
测量放样→钢管桩沉放（或锚固）→钢管桩切割或接长至设计标高→钢管桩间横联焊接安装→在各钢管桩顶割出横梁槽口→安装横桥向分配梁2I45b→在分配梁2I45b上架设纵向主梁贝雷架→在纵向主梁贝雷架上安装横桥向分配梁2I25b（栈桥）或2I36b（平台）→在横桥向分配梁2I25b （栈桥）或2I36b（平台）上反铺纵桥向槽钢25→钢栈桥、钢平台周边加设栏杆。
4.3测量放样
根据钢栈桥、钢平台平面布置图算出每根钢管桩、钢护筒的坐标，采用一台免凌镜全站仪控制钢管桩位，在沉桩过程中，测量监控钢管桩的垂直度和位置，保证成桩质量。
4.4施工程序
根据地质情况，采用25T汽车吊+2×300T货船+90KW振动锤+1台8吨冲击钻机+灌注水下混凝土设备施工。
⑴ 、其中1套设备由13#墩向15#墩方向施工钢栈桥，到14#墩位置时施打14#墩钢平台，完成14#墩钢平台后再向前施打14#～15#墩的钢栈桥、钢平台。
为避免工作船施工时占用河道影响船航行，16#墩平台优先15#～16#墩的钢栈桥施工。预留15#～16#墩、16#～17#墩的安全通航宽度。
⑵、 另1套设备由19#墩向17#墩方向施工钢栈桥，到18#墩位置时施打18#墩钢平台，完成18#墩钢平台后再向前施打18#～17#墩的钢栈桥和钢平台。
17#墩钢平台必须优先15#～16#墩的钢栈桥施工。 保证17#墩钢平台工作船施工时预留15#～16#墩、16#～17#墩的安全通航宽度。
4.5 沉桩（锚固定位）方法
（1）、较厚的覆盖层区域（覆盖层在4.3m以上）：13#～14#墩、19#～18#墩。采用以下方法：
①、按端承桩、同时考虑桩侧摩阻力、贯入度法进行三控。
②、利用振动锤下压钢管桩下沉。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定，一般不宜超过10min～15min，惯入度为5cm/min。
（2）、 较薄的覆盖层区域（覆盖层在4.3m以下）：14#～16#墩、17#～18#墩。采用以下方法：
钢栈桥：用Ф830×10钢管，初步打入较薄的覆盖层，用两只船定位作为冲击钻机施工平台，冲锤直径800，冲孔进入岩层2m,将钢管振动下沉到不下沉为止，清孔后浇注水下混凝土至河床面上2m,将定位钢管桩锚固。
钢平台：用Ф1300×10钢护筒，初步打入较薄的覆盖层，用两只船定位作为冲击钻机施工平台，冲锤直径1280，冲孔进入岩层2m, 将钢护筒振动下沉到不下沉为止，清孔后浇注水下混凝土至河床面上2m,将定位钢护筒锚固。
定位钢护筒完成后，将定位桩用直径430mm钢管连成整体，用2I45b和贝雷架搭设工作平台;利用工作平台定位施打桩基的直径2200mm钢护筒到岩层面，调冲击钻机到平台上冲孔进入岩层0.5m，再用90KW振动锤将钢护筒打入岩层0.5m，清孔后浇注水下混凝土至河床面（防止钢护筒漏浆）；水面上各护筒之间用Ф430×8钢管连成整体。
4.6钢管桩切割或接长至设计标高
由测量测出每根钢管桩的设计标高或是相对参照标高。用φ16的螺纹钢在每根钢管桩的侧壁焊爬梯，在距钢管桩设计管顶标高下1.2m左右用[10槽钢和φ16的螺纹钢焊一个施工平台。再依据设计钢管桩顶标高切割或接长钢管桩。钢管桩切割顶面一定要水平，钢管桩接长一定要直顺。钢管桩接长采用对接，接口圆周满焊，焊缝高度不小于8mm，接口加强板按一个圆周六块设置。
4.7钢管桩（或钢护筒）间横联焊接安装
钢管桩间横联采用直径430mm钢管。横联提前根据钢管桩（或钢护筒）间横距、在岸上场地下好料，再利用25T汽车吊+300T货船吊运到对应的位置进行安装。钢管之间的焊接采用角焊，焊缝高度不小于8mm。
4.8钢栈桥、平台主梁及其它分配纵横梁安装
钢栈桥纵向主梁为3组×2片，钢平台贝雷桁架为7组×3片单层拼装而成。根据浮吊的起重能力在陆上场地拼装贝雷桁架。场地里先1组一榀，贝雷桁架之间用450mm贝雷花窗连接。再用25T汽车吊+300T货船吊至钢管桩上的2I45a横梁上的对应位置，每榀贝雷桁架之间用[18设置纵向剪刀撑和贝雷片兜底水平横联,贝雷片之间花窗及剪刀撑、水平横联的连接螺栓一定要用扳手上紧，贝雷销打紧并穿上保险销。其它分配梁安装按正常方法施工。
4.9主桥桩基施工施工工艺流程如图一所示。
（图一：主桥桩基施工工艺流程图）
5 道桥桩基施工中的技术要点
5.1道桥桩基的灌注施工
在进行道桥桩基的灌注施工时，相关工作人员要严格按照施工要求，将适量的添加剂投放到混凝土的搅拌过程中，对混凝土的凝固时间及速度进行有效控制，除此之外还要对管体的掩埋深度进行细致精准的测量，将混凝土的灌注用量与灌注速度控制在规定范围内。导管的掩埋程度与工程实际情况要保持一致，并将管理制度进行深化加强，规范施工环节的技术操作性，是保证桩基施工质量的最根本措施。在混凝土进行灌注的施工中，要将质量监管放在施工首位，提高施工人员操作混凝土灌注的规范性。混凝土进行灌注的中途若因为来料而出现操作中止现象，工作人员应根据时间的长短对管道进行有规律的锤敲，防止混凝土粘连在管壁表面而出现浇筑不均匀的现象。在混凝土没有完成灌注作业前，要对混凝土的灌注速率进行严格把关。灌注速度过快会对管内气体的匀速排出造成障碍，最终导致管内气体积压过多形成气囊。如果在灌注施工中操作不当导致气囊存在，一定要及时进行处理，防止气囊面积的扩大，也就是将钢筋深入管体内部，对管内混凝土进行抽拉操作，有助于气体大量排出。如果想让剪球卡管现象避免发生，则应在浇注混凝土之前，将塞球和导管壁相摩擦的地方，放入一定的润滑液进行润滑，会有效杜绝混凝土忽然掉落而造成封底失败现象的发生。
5.2防止钻孔倾斜
为了防止钻孔倾斜的问题，需要在钻孔施工前，确定钻机底座的稳定程度，并对其进行加固检查，确定钻机不会因下沉而发生倾斜现象。除此之外还需要对施工现场环境进行全面细致的勘察，对地理环境形成基本认知，将实际施工情况与现场条件进行综合分析，并选择与之对应的钻孔技术进行施工，使施工效率得到有效提高。一旦在施工环节发生倾斜现象， 要在第一时间将具体情况进行具体分析，寻找最佳解决方案，使钻机设备重新回到规定范围内。解决护筒沉降问题最有效的办法就是做好前期准备工作。首先，要在进行施工前由技术人员对施工对象及施工现场进行全方位立体化的勘察工作，并结合施工实践制定掩埋计划，对掩埋方式即掩埋深度要进行科学对比及准确测量， 将确定的数值作为制定计划的一部分；其次，要对护筒结构进行加固，尤其是底部的处理，防止泄露现象的发生。一旦护筒出现沉降现象，要立刻将护筒进行加深掩埋处理，保持结构的稳定性。为了使缩孔问题得到最大程度上的避免，道桥桩基钻孔施工之前要采用失水率较小的、品质高的泥浆保护管壁，还要根据地层的差异，采取差异化的速度。如果发生缩孔情况，要在缩孔的地方多次重复的进行扫孔，并及时的、连续的进浇注混凝土，杜绝缩孔现象的再一次发生。为了使坍孔问题得到最大程度上的避免，道桥桩基钻孔施工过程中要认真剖析该地域的地质地貌情况，根据具体情况及时对施工方案进行调整，以确保工程的顺利开展。如果坍孔现象比较轻微，要通过调控泥浆比例的方式，采用深埋护筒的方法处理此问题；如果坍孔现象比较突出，要马上移走钻机，同时用砂砾石夹着粘土回填钻孔。
6结束语
道桥的建设是关乎我国国民水平的重要指标，因此本文将施工环节存在的问题进行了相关探讨，这就使施工方可以深刻的了解到道桥施工质量对于基础设施建设的重要性，并将施工技术的要求更加细化了。因此，桩基施工作为道桥施工的关键环节，其质量控制是保障工程质量的重要基础，只有加强桩基的技术应用力度，增强施工人员的操作技能，并将质量控制的规范性要求贯穿于桩基施工的每个环节，才能从根本上将工程质量进行整体提高，促进道桥建设稳定快速发展。
参考文献:
1、《公路工程技术标准》；JTG B01-2003
2、《龙江东江大桥及引道工程施工图》（2010年08月）
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
4、乔晓春.谈路桥桥梁桩基施工[J].山西建筑,2012.
5、苑克伟.浅谈钻孔灌注桩的施工[J].北方交通,2014.
论文作者:杨鹏飞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/19
标签：桩基论文; 钻孔论文; 钢管论文; 混凝土论文; 栈桥论文; 道桥论文; 泥浆论文; 《防护工程》2017年第31期论文;