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摘要：本文对桥梁桩基施工冲孔阶段、钢筋笼制安阶段、混凝土浇筑阶段和桩基开挖后检测阶段中可能出现的问题及防治措施进行了总结，为桩基施工的质量和进度控制提供指导。
关键词：桥梁；桩基施工；施工问题；解决方案
桩基施工质量对工程结构整体的安全性和耐久性起到决定性的作用，此外，桩基施工进度也会制约工程施工的整体进度，桩基施工的进度控制和质量控制十分重要。因此，在桩基施工前要充分的做好相应准备，并对施工中的各类问题进行充分了解，制定正确处置方案，快速决策，防止事态扩大，减少各类问题对工程项目整体造成影响。
施工前应准备好渣样盒、比重仪、稠度仪、坍落度仪、测绳、护桩材料以及探笼等检测类仪器设备。同时在桩基施工前要做好机械设备的组织以及检查工作，主要包括钻机、导管、挖机、吊机以及各类钢筋加工设备的进场以及验收工作。桩基施工各类问题可按照不同施工阶段进行归类，主要分为冲孔阶段、钢筋笼制安阶段、混凝土浇筑阶段以及桩基开挖后检测阶段。
一、冲孔阶段
冲孔阶段为桩基施工进度控制的关键阶段，一般施工方法和施工工艺的选择、现场施工问题处治方案的选择等都会对桩基总体施工进度造成较大影响，可能出现的问题主要有桩基偏位、塌孔、进尺缓慢，钻机沉降、掉锤等。
在桩基施工前，应对施工图进行复核，确定图纸所列出的桩位坐标准确无误后方可在现场进行放样施工，不能一味的相信设计图纸，要对图纸持有怀疑态度，仔细复核。在施工过程中，如若发现桩基偏位，可参考进尺情况和岩层强度，抛填与岩层强度相近的块石或片石，在土层可以选择直接回填粘土，并用锤头夯实。回填料应该与周围地层强度要基本一致，防止二次冲孔时因两者强度相差过大导致钻头工作面受力不均。
钻机在钻孔过程中塌孔，应从地质和施工工艺两个方面入手调查。在地质方面，开钻前护筒尺寸选择是否过小过短，护筒过小，护筒与土之间摩阻力偏小，而护筒下方又没有土来支撑，引起护筒下滑导致塌孔。也有可能施工前没有对原地面进行压实，桩基施工场地内为松散土，护筒外侧土遭到孔内泥浆侵蚀，导致护筒外侧塌孔。另外，造浆不合格也会造成塌孔，桩基施工过程中，泥浆有护壁、调节孔内外压力的作用。施工过程中泥浆比重过低，稠度偏小，孔内泥浆水位过低都会导致塌孔。发生塌孔事故后，处理的方案一般要根据实际情况制定，塌孔不严重时，可对地表可见空洞进行沙袋填埋处理，孔内塌孔则可直接进行回填，回填过程中用钻头将填料冲砸密实，一方面起到夯实作用，另一方面可再次造浆。若塌孔较为严重，并有进一步扩大趋势，则应对原孔位进行回填，回填不可一股脑回填，应采用强度与地层强度一致的回填料分层回填，回填完毕后再重新开孔，也可视情况先进行周边桩基施工，待孔内稳定后重新施工。
进尺缓慢一般由特殊地质引起，例如孔底岩层强度过高，或者孔底存在斜面高强度岩层，导致锤头在孔底翻转无法进尺，又或者桩机操作人员没有根据实际情况调整落锤高度、落锤高度偏小等，都会引起桩基施工进尺缓慢。在孔底若存在斜面高强度岩层，冲击钻无法进尺时，可采用水下放炮的方式炸松岩层，或者在安全、进度允许的条件下改为人工挖孔桩进行施工。
钻机沉降的问题一般发生在回填土钻孔平台或者湿陷土、软弱土地质区域。钻机沉降轻微会导致钻机施工过程中移位，形成斜孔，沉降严重会导致钻机倾覆，引发安全事故。一般在桩基施工前，要对场地进行压实，对于软弱土区域进行换填，确保桩基施工对场地需求。
在冲孔的过冲中，也有可能会碰到掉锤的情况，多数情况下，掉锤主要由钻机操作人员疏忽了对锤头、钢丝绳的检查造成的。但是，在施工过程中，泥浆稠度偏大会造成提钻阻力增加，另外钻机在停机时，关闭泥浆泵会导致泥浆中钻渣沉底，若钻头没有提出孔外，也会造成钻头被埋，提钻时钢丝绳断裂引发掉锤情况。在处理时，若钻头未被埋，可用吊钩对锤头直接进行打捞，也可在确保安全的情况下找潜水员配合打捞；若钻头被埋，钻头提不起来，可在水下尝试清泥或者引爆小型炸药炸配合打捞。
二、钢筋笼制安阶段
钢筋笼是桩基的重要受力结构，施工质量应重点把控，特别要对钢筋加工尺寸、数量、接头等质量等指标进行重点控制。在施工方面，过程中需要着重关注钢筋笼加工场地布置、钢筋笼加工质量、直螺纹接头加工与安装、钢筋笼下放过程中卡笼的预防和处理、钢筋笼掉落的处理和钢筋笼声测管的安装事项等。
一般钢筋笼加工场地的布置应考虑减少人员搬运的距离与次数，由于钢筋笼加工表现出工厂化、高效化、集中化的特点，在必要的钢筋搬运步骤中尽量采用小型机械代替人工，提高工效。另外，钢筋笼接头若采用直螺纹接头，钢筋直螺纹加工后的半成品宜紧挨钢筋笼加工区，便于主筋的搬运与安装。在钢筋笼加工区域应有足够的面积，长度至少要满足短线法施工需要，完成的钢筋笼应及时移走，以免影响后续钢筋笼加工，场地内宜配备相应的吊装设备，以小门吊为宜，有条件可采用小吨位汽车吊。
钢筋笼加工过程中，质量控制点主要有箍筋间距、主筋长度、钢筋笼直径、焊接长度、骨架钢筋配置间距、耳筋数量，主筋与箍筋、主筋与骨架钢筋焊点焊接质量等。由于设计院在对钢筋骨架设计时，一般极少考虑钢筋半径，所以在钢筋笼制作之前，要对图纸进行复核，综合保护层厚度、钢筋直径、钢筋排布顺序等因素，对钢筋下料长度、骨架制作尺寸进行数据计算，确保钢筋笼成品的整体尺寸满足要求。
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直螺纹接头加工前，要对套筒质量进行检查，一般要求套筒经过热处理，硬度要高于钢筋硬度，并且在直螺纹加工前，配备相应的车丝机和通止规，丝头加工时，丝头的长度、完整度都应满足规范要求，经过通止规检查合格方可进行安装。在直螺纹接头对接时，要注意将钢筋端头贴紧，用扭力扳手按照规定扭力值扭紧套筒，钢筋接头置于套筒中间位置。
下笼过程中的卡笼情况，主要由于缩孔或钢筋笼直径偏大引起。缩孔一般发生在淤泥地质，而在岩层中，疏忽了对钻头直径的检查也会导致孔径不足，有时成孔倾斜率过大也会引起钢筋笼下放困难。为了避免该类情况，桩基成孔后要用探笼对桩基垂直度、成孔直径进行检查，孔径偏小或垂直度不合格，可用钻头刷孔处理，情况严重时，可进行部分回填重新冲孔，成孔质量合格方可进行下一步作业，在下笼前进行一次清孔时，应着重降低泥浆含沙率，不要急于降低比重和稠度，避免孔内壁压力降低导致缩孔。
下钢筋笼时，前一节钢筋笼下放到位后，孔内的钢筋笼挂在护筒上，吊机松钩吊装下一节钢筋笼的过程中易发生钢筋笼掉入孔内的情况。现场施工一般采用型钢扁担将钢筋笼担在护筒上，为防止该情况出现，扁担应伸出护筒外侧，用木方在扁担下抄实，增加扁担受力面积，减小护筒受力，同时在桩基施工前要对施工场地进行充分压实，砂性土或者砾土要进行处理。若钢筋笼掉入孔内，则采用吊钩进行打捞，或在安全前提下由潜水员配合打捞，较浅位置可对钢筋笼进行明挖，开挖作业若造成孔内严重破坏，则要对孔内进行回填处理，稳定后重新开孔。
在桩基施工中，声测管施工质量也必须予以重视，声测管安装完好是桩检的前提条件，在下笼过程中要对声测管接头安装重点检查，包括声测管安装的垂直度、声测管的固定。为防止声测管在混凝土浇筑过程中漏浆，接头宜采用承插式配合丝头紧固，并在内部灌水以平衡管道内外压力，声测管顶部要做好封堵工作，在混凝土浇筑过程中活动导管时，要注意避免碰撞造成声测管破坏。
三、混凝土浇筑阶段
混凝土浇筑质量为桩基施工质量控制的关键，成桩质量直接受混凝土浇筑质量影响，往往在浇筑过程中的问题在后期桩检中会直接暴露，问题处理不当会对整体施工规划和施工的连续性造成巨大影响。该阶段主要控制内容包括浇筑前清孔、拔球质量，导管进水、堵管、埋管、钢筋笼浮笼等问题的处理等。
在桩基混凝土浇筑前，要对孔内清孔质量进行验收，主要对泥浆比重、孔底沉渣、含砂率进行控制，嵌岩桩尤其要对含砂率进行重点控制，含砂率过高直接会影响桩底沉渣厚度，检测时桩底沉渣过厚可采用桩底压浆法进行二次处理，但处理起来耗工耗时、压浆质量难以控制，且成本巨大。
清孔质量合格、混凝土到达现场后，即可停止泥浆泵开始混凝土浇筑作业，在停泵后灰斗安装前要对导管泄压，导管与孔内水位持平静置5分钟左右平衡导管内外压强，防止导管内压力过大造成混凝土下泄困难，影响封底质量。导管内外压强平衡后即可安装灰斗进行混凝土浇筑作业。浇筑时，拔球时要迅速，灰斗内混凝土储量要提前计算满足封底要求，灰斗内混凝土下泄完毕后，后续混凝土倾泻要避开导管顶口，防止导管顶口排气通道被封死、导管内形成气囊，引发安全或质量事故。
在每次混凝土浇筑间隙或导管拆除时，应对导管内进行检查，确定是否有漏水现象。检查可将现场干净的混凝土粗骨料扔进导管内，听触底声音是否有水声。导管在使用前应该做好水密试验并编号，在导管安装时应按照导管编号顺次连接，不宜打乱顺序随意连接。混凝土浇筑过程中若出现轻微导管进水现象，可吊小型容器到导管内进行排水，并且加快混凝土施工速度；若导管漏水严重，则应暂停浇筑，查明原因处理完毕后再继续浇筑。
混凝土浇筑过程中若出现导管堵管、埋管现象，则应对原因进行冷静分析，并查明问题所在的深度。堵管一般由于混凝土浇筑间隔时间太长，混凝土流动度降低造成，又或混凝土坍落度偏低、流动性差导致堵管，遇到该情况，可对导管进行晃动、敲打、型钢插捣，使混凝土下落，若仍不奏效，可将导管拔起对堵塞导管进行拆除，后将导管插入原混凝土面2 m左右重新拔球。在浇筑结束时，停桩头应较正常情况预留更多，适当增加桩头破除长度，将所有二次拔球产生的不合格混凝土全部凿除。造成埋管的原因，一般也与混凝土浇筑间隔时间过长有关，混凝土浇筑间隔时间超过混凝土初凝时间导致导管无法拔出，一般则采用晃动、转动导管的方式处理，同时为了避免导管挂在钢筋笼骨架上，晃动导管要注意方向。
在浇筑过程中，偶尔会遇到钢筋笼浮笼的情况，一般造成浮笼的原因，主要是由于混凝土浇筑速度过快，浇筑过程中没有及时活动导管，另外混凝土坍落度偏低，流动性差也易引起钢筋笼浮笼。为了避免此类情况，封底混凝土宜选用坍落度较大、流动性好的混凝土，在浇筑过程中活动导管以起到振捣混凝土的作用，当钢筋笼上浮时，应暂停浇筑，拔插导管使钢筋笼下沉至原来位置后方可继续浇筑。
四、桩基开挖后检测阶段
桩基混凝土浇筑完毕后，桩身强度满足要求即可进行桩头开挖，进行后续成桩质量检测。按照现在常规的检测情况，主要是以小应变法和超声波法进行检测，随着工程行业的进步与发展，各地工程管理人员和检测人员对破桩头的质量要求也越来越高。常规破桩头方法已经不能满足现在施工的形势，环切法已成为桩基施工的一种普遍工艺，该方法破除桩头后钢筋笼主筋外侧的保护层完好，且断面整齐，对桩基施工质量和工程整体的耐久性都有很大提高。另外，在破桩头过程中一定要注意对声测管的保护，在桩身质量检测前，为了确保检测顺利和结果良好，应该对声测管内部进行冲洗，可采用长度不小于50m的水暖管（铝塑管）配合水泵或自来水进行冲洗，待管中反出清水为止。
结语
以上总结的关于桩基施工的内容，均为本人所见、所闻、所想、所悟，桩基施工本就是一项十分专业且系统庞大的工作，吃透不容易。在实际工作中，至少还有回旋钻、自走式钻机、人工挖孔桩、反循环钻机等还未有机会接触，就自己的知识面来说仍有局限，希望在以后的工作中能对其他类型的桩基施工工艺有更多的了解，通过学习来提高自身的业务水平。届时再将新的所想、所悟加入本文中，汇总形成知识面更为系统的文章。本章所讲，若有不对之处，希望各位能够指出，我将虚心接受，不胜感激。
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论文作者:陈铭泽
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/24
标签：桩基论文; 钢筋论文; 导管论文; 混凝土论文; 过程中论文; 钻机论文; 冲孔论文; 《防护工程》2017年第7期论文;