桥梁工程施工病害分析及对策

王秀平

中铁二十五局集团有限公司 广州 510600

摘要：本文结合工程实际，对桥梁钻孔桩基础施工病害进行了分析，并提出防护工程及桩基础溶洞等的处理对策，以保障桥梁的施工质量。

关键词：桥梁工程；施工；对策

一、桥梁钻孔施工病害及处理对策

为了满足业主的建设工期，加快施工进度，拟采用10 台冲击钻机进行桥梁的桩基施工。钻机交错布置，以防止钻孔作业影响其他桩基质量。

冲击钻机安装完成后，立即进行冲孔作业。开孔时，在护筒底以下1～2m 要反复加黄泥、片石进行低冲程冲击，直到在护壁口形成坚固密实的护壁后方可开始冲击钻进。在钻进的过程中要根据不同的地层加入适量的黄泥、片石，选择适当的冲程（冲程应小于 6m），以提高冲击效率，在钻进过程中，孔内浆面应高出地下水或水面 1m 以上，冲孔过程中每一台班必须掏渣，掏渣时必须保持孔内的泥浆面高于水面或地下水面1.5～2.0m，以防坍孔。

钻进过程中，还必须不定期（完成每一地层）进行测量观测，要求钻孔平台在最大振幅时，钻孔孔位实际偏位不得大于 5cm，钻孔平台下沉不得大于 1cm，否则应及时调整，并加固钻孔平台。钻进过程中，若发现有漏水的情况，应查明原因，及时进行处理。根据不同的地层选择适宜的钻进速度。开孔钻进时应减压慢速钻进，待导向稳定后，一般控制钻进速度 100～150cm/d，在砂层中钻孔，进尺控制在 50～70cm/d，在岩层中钻孔时，吸出的钻渣经过过滤后存于储渣斗内，泥浆经泥浆池沉淀后再返入孔内循环使用。钻孔过程中应随时观测孔内泥浆水位，保持孔内水位始终高于地下水位 1.0～1.5m。

由于桩基工程地质条件不利，桩基清孔拟采用循环泥浆法。清孔后孔内泥浆性能指标须满足下表要求。

泥浆性能指标表

钻孔

方法 地层

情况 膨润土泥浆性能指标

相对密度 粘度（S） 胶体率（%） 失水率

ml/30min 静切力（Pa） 酸碱度PH

反

循环 一般

地层 1.02-1.06 16-20 ≥95 ≤20 1-2.5 8-10

易塌

地層 1.1-1.15 18-28 ≥95 ≤20 1-2.5 8-10

注：本表中易塌地层泥浆相对密度指标较规范提高一级，确保在粉土、砂层中孔壁的稳定。

防止塌孔的技术措施：① 配制性能优良的泥浆护壁，泥浆配制原料采用厂家生产的膨润土，并添加水解聚丙烯或水泥提高泥浆性能。添加适量羧甲基纤维素钠防止孔壁剥落。泥浆性能指标均较规范提高一级制备，切实保证泥浆的护壁效果。② 自始至终保证足够的孔内外水头压差不小于 1.5m。无论在钻进、掏碴、清孔、浇筑砼的每道工序施工中，均保持水头差为前述数值。施工中密切观察地下水位变化时孔内泥浆面高度的变化，及时给孔内补充泥浆，保持水头。③ 控制钻进速度，进尺太快是导致塌孔的因素之一。在易塌地层（砂层、粉砂层）中钻进速度不宜太快，进尺控制在 0.75m/d 以内。④ 采用合适的清孔方法 第一次清孔采用循环泥浆法进行，清孔后孔内泥浆性能指标仍需满足前表要求。

二、桥梁桩基础溶洞的处理对策

桩基位置主要以卵石土为主，个别地方有液化的中细砂。桩基础施工采用钻孔灌注桩的方法施工。钻孔灌注桩φ160 的 2800米，φ200 的有 870 米；人工挖孔桩φ120 的 160 米，φ130 的 820 米，φ150 的 25 米，φ160 的 3020 米，φ180 的 320 米，φ200 的 950 米。桩基施工受洪水影响大，枯水期为 11 月至次年 4 月底。因此桥梁位于水中的桩基础必须在一个枯水期全部完成。桩基施工采用冲击反循环法成孔施工。

溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物使之与周围环境固结为整体并达到一定的强度，防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。

由于溶洞埋藏较深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法处理，有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中，因溶洞的不规则性，决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。因此，采用静压化学灌浆法，同时也可兼用喷射灌浆法，促进填充物强度的加强。采用化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的，有效防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象，可保证成孔及水下混凝土浇注等工序顺利完成。只要对其施工过程严格把好技术关，有效缩短工期，就能确保工程质量与经济效益。

三、桥梁防护工程施工措施

1、钢套筒及防撞设施

根据墩柱型式及墩柱高低不同，墩柱均采用吊车配合进行施工。高墩采用脚手架配合吊车进行墩柱施工。有钢套筒的墩柱，先施工钢套筒部分，再安装模板施工无钢套筒部分。根据设计图纸，钢套筒采用δ=8mm 钢板卷制，其内径与墩身一致。当墩身处于河床上时布设钢套筒。个别墩柱还在钢套筒外侧布置一半圆形的防撞设施。

钢套筒及防撞设施制作完成后运输至施工现场，采用吊车配合进行安装。钢套筒安装节段间的焊缝以及质量要求与加工相同。墩柱钢筋在钢筋加工场加工成半成品，运输到墩位现场安装。全部主筋采用直螺纹快速接头连接，其它构造或架立钢筋采用绑扎搭接或焊接。绑搭长度应不小于 35d，焊接长度单面焊应不小于 10d，双面焊应不小于 5d。高度大的墩柱，钢筋骨架不能一次安装到顶，随着墩柱砼浇注高度的增加，逐渐接高钢筋骨架，钢筋骨架分节长度 9m。骨架制作时应注意预留错头长度，保证钢筋同一截面搭接数量不能超过 1/4，错开距离应至少为 35d。钢筋骨架安装中以支架定位。

墩柱有钢套筒的部分，直接利用钢套筒作为墩柱模板进行施工。在钢套筒外按每50cm 间距设置抱箍，对钢套筒进行加固。抱箍采用8～12mm厚的钢板进行加工。墩柱无钢套筒部分安装钢模板。模板每节段高度为3m。为便于拆除第一节段模板，起步段在承台表面设 10cm 木方并调平。每翻一次模板锚固一节段，随后安装第二节模板，浇筑高度为 9m，循环上升，以δ=6mm 钢板作面板，模板连接节头采用L10×10 角钢，并用三角加劲板以 30cm 间距加强。模板加工成两个半圆，模板上下节段及两半圆间采用φ22 的螺栓进行连接。

2、脚手架支架墩柱施工

墩柱高度较矮及地形比较陡峭吊车无法驶入的圆柱式墩柱及薄壁墩采用搭设钢管脚手架作为施工平台。脚手架在墩柱处加密，在顶部搭设2根I36 工字钢钢箱作为提升横梁。在横梁上倒拐滑车，材料利用卷扬机进行提升。脚手架钢管随墩柱升高，每两米加一道附着，附着锚固在墩身上，以保证支架的稳定性。墩柱高度较大的采用吊车配合施工，钢筋安装采用钢筋安装平台、模板安装采用在模板一周焊接搭设安全操作平台的方式进行施工。在墩身钢筋安装之前，首先将和桩基连成整体的钢管清洗干净并将和墩身钢管对接处坡口打磨平整，用吊车将钢管吊起，按照规范要求进行焊接。焊接完成后再进行墩身钢筋的安装。脚手架施工平台的人工操作平台采用δ=5cm 的木板进行铺装，木板下的支撑采用脚手架钢管，间距 1.5m。钢筋安装平台人工操作平台采用钢板网，钢板网与平台型钢进行焊接。

3、盖梁砼施工

浇筑前应用空压机对底模进行清理，保证底模清洁不余残渣，混凝土采用集中加工，砼罐车运输至墩位处，利用吊车运输入模进行浇筑。为使钢平台受力良好，混凝土浇筑从中间往两端均匀推进，浇筑应快速及时一次性完成，不能停顿，以防止混凝土表面出现分层施工缝。混凝土振捣采用插入式振捣器分层振捣密实。盖梁浇筑完成后及时采用覆盖洒水养护。

四、总结

桥梁桩基础施工作为地下隐蔽工程，给施工带来很大困难，如处理方法不当，往往会造成漏浆、塌孔等事故发生，甚至威胁桥梁运营安全。因而充分了解桥梁桩位桩基基本形态、规模大小等，采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行，十分重要。