桥梁桩基施工质量问题及其预防措施探讨

夏庆友

摘要：我国高速公路及城市建设发展迅猛,桥梁工程中桥梁桩基极为关键,桥梁桩基由于深埋在地表下,而且多数施工区域地下水较高,因此桩基的质量一直都较难以控制,况且桩基质量将直接影响桥梁的整体质量。本文分析了桩基施工中常见的问题，探讨了桥梁桩基施工质量预防措施。

关键词：桥梁桩基施工质量问题预防措施

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

桩基施工质量关系到整个桥梁结构的工程质量, 桩基施工过程中, 遇到预想不到的难题也是不可避免的, 这就需要工程师根据具体情况, 及时采取有效的处理措施。对施工中出现问题的分析与处理是否恰当正确, 往往影响整个桥梁工程的安全使用、工程造价及工期。对于桩基施工中经常出现的施工质量问题必须在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中予以防治, 唯如此方能保质保量地完成桥梁桩基的施工任务。

一、桩基施工中常见的问题

桩基施工中的常见问题多集中在三个施工环节，即桩基钻孔、桩基清孔和混凝土灌注。

1、桩基钻孔施工中的问题

（1）坍孔。孔内水位突然下降又回升是其主要特点，有细密的水泡从孔口冒出，出渣量明显增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔的原因大多数是由于泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等造成的。

（2）斜孔。造成斜孔的原因通常是由于地质松软不均、岩面倾斜、钻架移位、钻架不平或钻头遇到探头石等原因造成的。

（3）扩孔大多数是由于孔壁坍塌或钻杆摆动过大造成的。

（4）缩孔。缩孔通常是由于地层中含有膨胀土、软塑土、泥质页岩等不良地质造成的，钻头磨损过大亦能使孔径稍小。

（5）卡钻。卡钻常发生冲击钻冲孔时，因先形成了梅花孔、十字孔、冲锤磨损未及时补焊、钻孔直径变小而新钻又过大、冲锤倾倒、遇到探头石或孔内掉人物件卡住等原因造成的。

（6）孔内渗漏。孔内漏浆一般是钻孔钻至透水层时由于泥浆的性能较差、或护筒周围透水、或钻孔遇到小溶洞时发生的。

2、桩基清孔中的问题

桩基清孔中，容易出现的问题是: 塌孔。如果桩基清孔中，换将速度过快，就容易造成塌孔，这是由于泥浆相对密度变化造成的，如果桩基施工中发生塌孔的问题，应根据塌孔的特点及危害程度采取合适的处理方法。

3、桩基混凝土灌注中的问题

（1）导管进水。首批混凝土下落后导管进水，应将已灌注的混凝土用吸泥机可用导管作吸泥管) 全部吸出，再针对导管进水的原因改正操作工艺或增加首批混凝土储量重新灌注; 在混凝土灌注的中期，导管进水是由于多提升导管且管口超出已灌混凝土表面时发生的。

（2）初灌导管堵管大多数是由于隔水硬球栓或硬柱塞被卡住而造成的。

（3）大的坍孔特征与钻孔期间比较相似，可用测探仪或测锤探测，如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。发生灌注坍孔有以下几种原因: ①护筒脚漏水; ②潮汐区未保持所需的水头; ③地下水压超过孔内水压; ④孔内泥浆相对密度、粘度过低; ⑤孔口周围堆放重物或机械振动。

（4）钢筋笼上升。灌注混凝土时钢筋笼上升的主要原因是由于混凝土冲出导管底口后向上的顶托力把钢筋笼上浮。

（5）埋管。埋管一般是由于导管埋置深度过大所造成的。为了避免造成埋管事故，在混凝土灌注过程中应严格控制埋管深度在2 ～ 6 m 之间; 若已造成埋管事故，即要对该桩基进行处理。

二、预防措施

1、加强施工准备管理工作。施工前应组织相关工程技术和施工人员认真熟悉设计图纸和施工技术规范，认真做好施工组织和施工技术交底工作（包括会议口头交底和书面交底），严规按规范要求施工。认真查阅桩基的水文地质资料并做实地调查，预先对桩基的水文地质情况进行判断。如果人工挖孔可能因渗水量过大无法开挖到底，则应对上层挖孔的最小孔径及圆度进行严格的施工过程控制，保证下半段改用机械成孔时，冲锥能顺利放入；同时，为了使挖改冲时不发生护壁坍塌，应预先将下部的两截护壁做成钢筋混凝土护壁（环形钢筋和立向钢筋构成钢筋网），使施工有条不紊进行。

2、为消除渗水对桩基质量的影响，原则上桩孔内有渗水的，不管是采用人工挖孔或冲孔，均要求在清孔合格后采用水下混凝土方法灌注。在灌注前，现场质检人员应采取措施保证安全作业条件，并检查桩孔，正确判断是否适合采用干处现浇方法。严禁在桩底有严重渗水积水时直接灌注混凝土（此做法必然会导致混凝土水灰比改变和离析，引起桩底质量事故）。

3、桩孔放入钢筋笼时，应在质检人员或测量人员的监控下严格按设计直径（圆度）将钢筋笼上端调校正确，并采用可靠的方法固定，防止在施工过程中发生变形或偏位。钢筋笼的吊点加强筋（箍）必须焊接牢固，吊装千斤绳的大小及绑扎质量必须要满足吊装安全规范的要求，防止出现吊装安全事故。

因孔壁不稳定，需采用泥浆护壁的水下混凝土灌注方法时，必须加强管理，配备足够的焊接设备、钳接人员和焊接人员，连班作业，以尽量短的时间完成钢筋笼接长，并进行混凝土灌注。否则因泥浆循环时间过久，极易造成钢筋、检测管被泥浆凝结层包裹情况，导致桩基声检不合格。

4、加强桩基施工的全过程管理。自始至终按规范及试配要求抓好原材料的进场检验，对桩基使用的钢筋、水泥、砂、碎石要加大抽检频度，保证质量合格和稳定，防止质量变异和下滑。严控混凝土进料的准确性与拌和质量，控制好用水量和塌落度指标。应安排专门的值班试验人员加强试验检验；混凝土在后场出料时要逐车按规范要求抽样检验（试验），在混凝土运送到前场进入灌注漏斗前，也必须对其和易性（塌落度）进行逐车检验。不能贪图方便、因小失大，对不符合要求的混凝土坚决不能灌入孔内。

桩基混凝土灌注前，应对混凝土运输便道情况和前场作业平台的承载情况进行认真检查，确保车辆能顺利行驶、调头，混凝土能及时、连续、顺利供送到位，确保混凝土不因运输时间过长而发生性质改变，各项指标符合灌注要求。灌注时，要严格抓好前后场和混凝土运输过程的管理工作。连班作业时，要提前做好技术管理人员、现场管理人员、机手（拌和机、混凝土运输车、输送泵、吊车）和劳务作业人员的排班与交接班管理，将责任明确、落实到个人，强调施工纪律，任何时候不能出现失控状态。

前场水下混凝土灌注要严格坚持按规范程序施工。特别要抓好首盘灌注时保证初始埋管深度符合规范要求的漏斗储存量，导管底部与井底的间隙按规范规定一般为０．４ｍ。应提前在导管上部及孔顶间作好清晰的参照标记，当导管上的标记相对于参照标记发生较大的上升时，应及时适当放下导管（但应防止放到底造成导管堵塞或底部破裂）。

采取以上措施确保首盘混凝土不混入泥浆中并保证首盘埋管深度。以上要求应提前对现场指挥人员和吊机手做好交底，以保证工作的顺利进行。水下砼灌注时，应全程认真、准确地做好导管埋深的跟踪测量和计算工作。以科学的测算数据来控制灌注和拆、装导管的施工。不能凭经验、凭感觉行事，要确保导管埋深始终符合规范要求，即２～６ｍ，建议导管埋深为４～６ｍ。决不能为贪图施工方便而违反规范，造成堵管或钢筋笼上浮，或埋管不足使顶部部分不合格，混凝土不能完全得到顶升排除，留在桩身内导致质量事故。要做好与劳务队的沟通，在管理人员的主导下施工，不能放任劳务人员的违规作业。水下砼灌注应专人指挥，统一口令。切忌多头指挥，引起混乱导致事故。

采用干处现浇桩基混凝土时，塌落度应按７～９ｃｍ控制，据此做好混凝土试配和施工现场控制，灌注时应分层布料，分层振捣，布料厚度宜≯５０ｃｍ，每一层布料完成，应暂停落料，待振捣合格后再布上一层料。应认真执行此程序，否则极易出现因振捣不足而导致桩基检测不合格的情况。采用混凝土搅拌运输车送入混凝土时，应通过机手合理的送料和暂停送料手段来确保分层布料程序与振捣时间。

桩基施工特别是有水下混凝土施工作业时，应备用足够功率、能正常发电供电的发电设备和输电线路。在每根（批）桩灌注前，应与业主及外供电部门沟通、协调，尽量避免外供电停电。同时应备用能正常使用的备用拌和设备，并做好拌和机出现故障时的应急措施（如提前组织好抢修人员进行设备抢修、提前组织好后场人员进行备用拌和机的作业等），以免出现机械故障时，灌注过程的中断时间超出容许时间。每次灌注前后，应加强对配电、拌和、运输等机械的检查维修工作，尽量避免在灌注过程中出现机械故障。要进行良好的施工现场组织管理、协调，使灌注快速、顺利完成。在保证混凝土质量的前提下，桩基灌注施工组织得越顺利，则出现问题的可能性越小。

总之, 桩基施工质量关系到整个桥梁结构的工程质量, 在桩基施工过程中, 遇到各种意外情况, 应及时通过业主、监理与设计部门联系, 按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工, 确保施工进度和工程质量。

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