摘要：随着我国经济飞速发展，路桥等基础设施建设水平不断提高，跨越大江大河大峡谷的大跨度桥梁技术已日益成熟，桥梁桩基因其能够适应各种复杂地质、适用于各种结构形式的桥梁和大跨径桥梁而被广泛使用。同时，作为桥梁工程下部结构的重要组成部分和受力构件，桩基对整个桥梁工程的质量和使用寿命起着决定性的作用。桩基多处于水下，施工难度高，质量控制难度大。因此，完善装机施工技术策略、有效控制桩基质量是桥梁建设的关键。本文从桩基施工技术策略的角度对桩基施工的特点和施工中常见的质量问题进行了介绍，并通过实例阐述了桥梁桩基施工的重要质量控制措施。
关键词：桥梁桩基；施工技术
一、公路桥梁桩基础施工概述
在施工过程中，如果桥梁跨度较大、地基土质较差，则浅基础难以满足结构对地基强度、变形和稳定性的要求。桥梁桩基是最常用的深基础。通过桩的侧向摩擦力和桩端阻力，上部荷载通过垂直荷载桩及桩体材料和桩侧土（岩石）的弹性阻力传递到深层土（岩）层。根据工程实际情况，桩可发挥各种功能，如：桩基穿过液化土层，可将荷载传递到稳定的非液化土层；抗拔桩通常能抵抗台风、地震、撞击引起的水平力、上升力和倾覆力矩等，横向刚度和抗拔力非常强，保证结构安全。道路桥梁工程常用的桩基础通常可分为沉入桩基础和灌注桩基础，按成桩施工方法又可分为：沉入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩。
二、桥梁基础施工中常见的问题及原因
1.桩倾角太大
桩的过度倾斜是桥桩基础施工过程中非常普遍的问题。调查数据表明，成桩后桩基的倾斜度超过施工设计要求和偏差的比例高于5%。影响桩基垂直度的因素很多，对沉入桩而言，最普遍的原因是使用质量和尺寸不合格的定制桩、沉桩顺序不符合规范规定、沉桩方式及设备选择不当以及沉入过程操作不规范。对于钻孔灌注桩，桩倾斜的原因大多为泥浆补给不及时、钻进速度控制不当及钻机不稳定。
2.破桩
预制桩施工中，桩基部分破坏或破裂的现象称为破碎桩。一旦发生破桩，事故处理措施即复杂又费时，严重影响后续工序施工，从而影响工期、影响经济效益。破桩的发生通常是由于施工期间沉入方式不当、锤击过度，致使锤击冲击荷载及频率超出预制桩极限范围，导致桩体的损坏或挤压旋转或变形。
3.断桩
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾冲入混凝土内部，在混凝土桩内形成隔层，造成混凝土变质或截面积受损。常见的断桩原因分为灌注混凝土堵管；混凝土供应缓慢致使混凝土冻结或离析；清孔过度、泥浆比重不足导致灌注过程中发生塌孔；首批灌注混凝土未能埋住导管底部；导管提拔过量；钢筋笼卡住导管；导管接口渗漏；导管埋置深度过深等。
三、桥梁基础施工策略分析
1.沉入桩
预制桩的接桩可采用焊接、机械连接或法兰连接，接桩材料工艺必须符合规范要求。沉桩过程中，桩帽、送桩帽与桩周围间隙应控制为5-10毫米，必须控制桩帽、桩锤及送桩帽应和桩身在同一中心线上，控制桩身垂直度偏差不超过0.5%。沉桩顺序要符合规范要求并严格按照施工方案执行，对密集群桩要从中间向两个方向四周对称打桩，按照基础设计标高，先深后浅，根据桩基的具体规格先大后小、先长后短。如在沉入过程中锤击困难可在管内助沉，沉桩过程中要全面重视对邻近建构筑物、管线等的观测和监护。对桩终止锤击的控制，要结合桩端土质确定，要以控制桩端设计标高为主，贯入度为辅。要特别注意，当发生沉桩贯入度突变、桩身突然倾斜、位移或严重回弹、桩头或桩身破损、地面隆起和桩身上浮等情况，必须暂停施工，按照方案和预案采取措施处理。
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2.钻孔灌注桩
2.1泥浆及护筒
泥浆应当选用高塑性黏土或膨润土进行制备，并根据工艺、施工机械、所穿越的地层情况综合分析配合比设计。护筒的材料选用及埋置高度应符合规范规定，顶面要高出施工水位或地下水位至少2米、高出施工场地地面0.3米，同时要满足孔内泥浆面高度的要求。灌桩前，要控制清孔后的泥浆相对密度要小于1.1、含砂率不大于2%，黏度不大于20pa.s。必须设置泥浆池和泥浆收集设施，收集和处理废弃的泥浆、钻渣，不能污染环境。
2.2 钻孔
无论采用泥浆正循环、反循环钻孔，都应保持钻机稳定，结合实际泥浆补给情况和流速控制钻进速度。如钻孔过程中发现斜孔、塌孔、失稳、护筒周围泥浆凸涌等现象时，不应继续钻孔，应及时检查发现问题原因并采取相应措施解决问题后再进行钻孔。要特别注意控制沉渣厚度的控制，对端承桩的沉渣厚度不应大于10厘米，摩擦桩的沉渣厚度最大不能超过30厘米，有经验的施工队伍通过测绳和吊锤即可判断孔底沉渣情况。
2.3 冲孔
冲击钻成孔极易造成孔壁扰动、塌孔、扩孔、卡钻、掉钻、泥浆流失等事故，要采取有效的技术措施进行防止，并制定质量预案，一旦发生上述事故要及时处理。冲击钻开孔时，要低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定。每钻进4-5米应验孔一次，并在容易缩孔处或更换钻头前都应验孔并做好记录。冲孔过程中如发生斜孔、梅花孔、塌孔等情况，应暂停冲击采取措施并经检查后继续施工。补浆要及时不能在排渣结束后再进行补浆，对稳定性差的孔壁要采取泥浆循环排渣或抽渣泵排渣，泥浆指标要符合规范要求。
2.4 钢筋笼及灌注混凝土
钢筋笼的制作和安装必须符合规范规定和设计要求，在制作、运输、吊装等环节应该去加焊十字支撑、三角支撑等措施防止变形。向桩内吊放钢筋笼时，要注意中心点对位保证钢筋笼不碰触孔壁，钢筋笼就位后要立即采取加固措施固定其位置，防止上浮和偏移。沉管桩钢筋笼内径要比套管内径小6-8厘米，如采用导管灌桩，钢筋笼内径要至少比导管连接处的外径大10厘米以上，并在钢筋笼入孔前割掉十字支撑和三角支撑。钢筋笼入孔前要进行探孔，保证混凝土的实际浇筑量不小于计算体积。水下混凝土宜采用骨料粒径小于4厘米的性能稳定的商品混凝土或预拌混凝土，灌注各项工序连续进行，钢筋笼就位后4小时内启动混凝土灌注。桩顶混凝土要高出设计标高0.5-1米，保证桩头凿除后的桩基面混凝土强度满足承载力要求。施工温度低于0摄氏度要对混凝土采取适当的保温措施，充分保证浇筑过程中混凝土的温度不低于5摄氏度，当施工温度高于30摄氏度要对混凝土进行缓凝处理。
2.5水下混凝土灌注
混凝土配合比必须经过试验确定，保证混凝土具有良好的和易性。所选用的隔水球塞要有良好的隔水性并确保能够顺利排出导管。开始灌桩前，要充分计算，保证导管底距孔底30-50厘米，测算首次拔球混凝土量保证导管首次埋入混凝土1米以上，导管埋深要始终保持2-6米，不得将导管提出混凝土灌注面。要重点关注混凝土入孔速度，如混凝土入孔速度突然较之前顺畅许多要观察浮浆性质，确定是否是导管破裂；如混凝土入孔速度过慢要及时采取措施增加混凝土和易性而不应盲目提拉抖动导管。
结语：
桩基施工不仅是道路桥梁施工的重点、难点，也是施工企业建设的热点和利润的集中点。桥桩基础施工中的任何问题都会造成严重的施工事故，直接影响整座桥梁的质量。而桩基础施工技术水平的高低直接影响桩基的质量和进度受，应结合实际工程案例，不断研究和分析施工技术策略，提高整体建设水平。
参考文献：
[1]乔晓春.谈路桥桥梁桩基施工[J].山西建筑，2012年.
[2]苑克伟.浅谈钻孔灌注桩的施工[J].北方交通，2011年.
论文作者:管笛笙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/11
标签：混凝土论文; 桩基论文; 泥浆论文; 导管论文; 桥梁论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第4期论文;