浅谈铁路桩基施工常见质量问题及其处理办法

庞景东

摘要：跨东青高速公路特大桥位于新建地方铁路寿光至邹平铁路寿光至广饶段广饶县境内，中心里程CK8+991.60，为单线桥，桥梁全长3513.80m。工程总造价约为一亿多元。

关键词：铁路桩基施工质量问题处理办法

中图分类号：X731文献标识码： A

一、工程概况

跨东青高速公路特大桥位于新建地方铁路寿光至邹平铁路寿光至广饶段广饶县境内，中心里程CK8+991.60，为单线桥，桥梁全长3513.80m。全桥共有桥台2座，桥墩104座，桩基共559根，其中1.5m直径的桩基24根，1.25m直径的桩基24根，1.0m直径的桩基511根。工程总造价约为一亿多元。

二、工程地质

桥梁位于地貌单元单一，地层分布较有规律：地表局部覆盖有杂填土、素填土，其下为第四系全新统冲击粉质黏土、粉土、粉砂等，第四系更新粉质黏土、粉土、黏土、粉砂、细砂等。

地形与地貌类型单一，地质构造简单，地基稳定，无不良地质作用。

地下水埋深较浅，水位变化大，埋深约4.5～16.5m，下层地下水埋深均大于20m，一般埋深约30.0～40.0m。

三、钻孔及灌注事故的预防和处理

1.坍孔

孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需仔细观察，例如，其孔内的水位忽然降低，孔口的水面有细密的水泡冒出；出土量明显增加，没有进尺或者进尺甚小；孔深忽然变浅，钻头不能达到原来的深度，钻机负荷显著增加等，均表明孔内已有坍塌。坍孔原因比较多，大致分为以下这些情况：

⑴泥浆的比重或者泥浆粘度小，无法形成坚实护壁。

⑵施工场地的夯填土的质量不佳。

⑶钻机以及钻架没有支承好，其支承面所承受的压力过大

⑷护筒埋置太浅。

⑸埋置护筒没能达到要求，护筒周围或底部没有使用优质的粘土来分层进行夯实填筑。

⑹开孔时，没有在护筒脚下2-3m处做好造壁处理。

⑺护筒埋置不够平正垂直或护筒直径过小，开孔时钻头晃动冲击护筒，钻进中钻头碰撞护筒。

⑻孔内所规定水位的高度没有达到标准要求或未保持好规定水位。

⑼护筒高度不够，孔内涌出承压水，水的静压力降低。

⑽在松软砂层中进尺太快。

⑾提住钻头钻进时，放置速度太快。

⑿遇到易坍孔流砂层时没能够立刻采取措施。

⒀清孔的方法不合适。

⒁补水时水流冲塌孔壁。

⒂钻头或钢筋笼碰撞孔壁。

⒃补水量过大，经常溢出孔口，浸泡孔口土壤，以致松软坍塌。

⒄从终孔至灌注水下混凝土，延误时间过久等。

坍孔的预防和处理：

⑴在松散的粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆(或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁)。

⑵如孔口坍塌可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1.0m。

⑶孔内坍塌不严重的，可以加大泥浆的比重，然后再继续钻进。如果坍塌埋住了钻头，应先清孔，然后才可以提起钻头。

⑷严格控制冲程高度。

⑸在钻进过程中监理人员应检查钻进进尺记录及其对应地质情况，督促施工单位按规定取土样，对钻好的孔要进行检查方可下钢筋笼。

2.钢筋笼偏位和上浮

因为本桥承台均为埋置式承台，钢筋笼偏位控制有一定难度，在工程中一般采用以下方法防止钢筋笼偏位措施：

⑴采用在钢筋笼增加混凝土垫块，确保钢筋笼居中，监理要对所有出厂的钢筋笼进行垫块的规格及安装数量检查，确保每两米一个断面四个垫块。

⑵如钢筋笼露出护筒顶面，可采用短钢筋将钢筋笼直接点焊定位在护筒上。在实际水下混凝土灌注过程中应在混凝土面升到钢筋笼骨架下端时采取以下措施：①尽量缩短混凝土总灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋笼时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋笼时，要使导管的底口在钢筋笼底口3m以下和1m以上位置，同时缓缓地灌注混凝土，从而减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。③当孔内混凝土进入钢筋笼骨架4-5m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加钢筋笼在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋笼的握裹力。在灌注过程中仍不可避免发生钢筋笼浮起的情况，现场实际采用枕木挡住钢筋笼然后用装载机或挖机予以拍击，直至拍到合格位置为止。

⑶采用Φ10钢筋加工以下浮标定位装置，根据浮标中心与地面护筒之间的相对关系，通过调整吊筋，使钢筋笼中心与护筒中心重合，然后直接将吊筋焊接定位在护筒上，确保钢筋笼居中。

钢筋笼定位架加工图(以1.0m桩基为例)

3.断桩

断桩的原因比较多，分为混凝土堵管、导管拔不出来、混凝土离析等，下面对此进行简要分析。

灌注之前的混凝土性能检测很重要，监理人员应在确定坍落度、入模温度等性能指标达标后方可允许进行水下混凝土灌注。灌注过程中应在保证导管埋深的前提下及时拆管，在等待拆管组装的时间里应将导管不时上下提动。在做好这些工作的情况下，仍不可避免的出现断桩，必须对断桩进行处理。

将桩身混凝土表面浮浆凿除直至露出新鲜混凝土面，新凿出的混凝土面必须新鲜、坚实、无泥土等掺杂物，桩头凿除时，应将灌注桩钢筋附着物清理洁净、恢复原位。接桩前，钢筋应清理干净、恢复原位，保证钢筋顺直，焊接牢固，在监理检查合格后方可进行接桩。

对断桩的处理办法还有很多，如加桩、接管桩、拉梁等，对于个别断桩的情况可以做静载试验，满足设计承载力要求的可不做处理。如不能满足设计承载力要求，就要采取措施，但方案应由原设计单位认可，在补桩时应注意原合格桩位的影响，在综合施工时间、桩位影响、费用、对结构的影响等方面的考虑之后才能确定施工方案，经研讨申报得到批复后方可处理，不能草率行事。

4、结束语

跨东青高速公路特大桥是新建地方铁路寿光至邹平铁路寿光至广饶段控制性工程，桩基数量众多，做好桩基质量控制，对节约投资，提高工程进度具有重要意义。

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