浅析公路桥梁桩基施工中的常见影响因素

刘兴元

【摘要】本文结合工程实际情况与相关研究，对桥梁桩基础施工中存在的质量问题及其原因进行了分析，针对这些问题从检测、设计、施工、监理等几个方面提出了改进的建议与策略，希望为提高桥梁桩基础工程质量提供参考。

【关键词】桥梁桩基础；施工质量；检测方法；改进措施

在整个公路桥梁的施工中，桩基础是其中主要的基础形式之一，承载着传递桥梁上部载荷到深层稳定图层的作用。将桩基础按照成桩的方式可以分为预制桩与灌注桩两种。桥梁桩基础主要采用的是钻孔灌注桩形式，人工挖孔灌注桩的形式由于条件的允许与造价较低、工期较短等原因也开始普遍使用。

一.桥梁桩基施工主要分为以下几个步骤：

（1）准确放线，确定桩中心位置

（2）埋设护筒，钻机就位

（3）泥浆护壁，钻孔成形

（4）一次清孔，施放钢筋笼

（5）二次清孔，浇灌混凝土钻孔过程、清孔过程和灌注混凝土的过程是桩基施工的主要技术难点，也是最容易出现问题的一些地方，下面本文就针对施工中上述几个方面易产生的常见问题和解决措施进行分析。

二.缩孔与孔斜问题及处理对策

通常情况下，缩孔问题大多是由地质不良造成的，在地质不良的情况下，孔口容易堆积砂石料，对地质产生压力，同时也会使孤石、塑料、粘土等一同推挤至孔内部，便出现了缩孔现象。孔斜问题产生的原因是：钻孔过程中，当遇到像砂卵石这样粒径悬殊的特殊岩石或者坚硬石头时，会使钻头受力不匀，从而产生偏斜现象。在桥梁桩基施工中，钢筋笼是建设的重点，在长期施工中一旦产生缩孔或者偏孔的问题，很有可能会出现钢筋笼无法放入孔桩的现象。虽然在实际施工中，缩孔与孔斜问题极容易被发现，但是两者仍然会对工程建筑造成很大的影响，不仅会浪费大量的人力、物力、财力，还会影响整个工程进度，延长施工日期。所以施工企业要时常用检孔器来判断是否出现缩孔和孔斜现象，并且要根据具体情况及时制定解决方案，使得工程效果最优化。

在桥梁施工中，缩孔与孔斜问题看似不是一个大问题，但是“千里之堤毁于蚁穴”，如果这个小问题没有处理好，会对桥梁建设的整体施工质量带来不可估计的后果，使人民的生命财产安全受到威胁。所以，施工单位要给予两者足够的重视，将其处理好，从而为桥梁工程项目的整体质量提供保障。在处理时，首要工作就是弄清楚问题产生的原因，然后有针对性的选择解决方案。为了预防缩孔问题的产生，在孔口处不能存放堆积物，避免出现堆积物对孔口造成压力的现象，同时还要做的是：加长钢护筒、改进正孔器、增加钻头重量，这样才能将钻孔成桩的时间控制在最短，通过提高钻孔成桩的质量，来降低缩孔现象产生的几率；至于孔斜问题，也要采取有效策略对其进行预防，例如：在钻孔前要对钻孔器具进行仔细检查，一旦出现钻孔器变形，要停止使用；在钻机的安装过程中，要使机座平稳安放，钻孔前也要进行检查，而且还要注重日常的修理与维护；如果钻杆磨损情况严重要及时的修复，做到严把质量关，避免类似问题再出现；如果钻孔时在地下遇到障碍物，不要盲目的对其进行施压，使钻机受到损坏，要使用钻孔器对其进行检测，避免出现偏斜。

三.桥梁桩基存在的质量问题与原因

（一）桥梁桩基存在的质量问题

桥梁的桩基是埋在地下的，属于地下隐蔽结构物。因此，桥梁桩基在施工的过程中容易出现各种问题。根据检测数据统计表明，大约有4.8%的桥梁桩基存在自身缺陷问题。

桥梁桩基出现的相关问题的特点包括：第一，人工挖孔桩与钻孔桩相比，人工挖孔桩出现问题的比例较高；第二，在所有缺陷类型中，混凝土离析或混凝土胶结差问题占85%以上，而且问题出现的位置一般集中在桩的中下段；第三，如果钻孔桩出现问题，严重程度摇臂人工挖孔桩严重，集中表现在夹泥、桩底沉渣过厚。

（二）桥桩出现问题的原因

1.钻孔灌注桩

对于钻孔灌注桩而言，主要的治疗问题为桩身夹泥、桩底沉淀层过厚。出现桩身夹泥的原因包括四个方面：第一，拔管的速度过快，导管埋设混凝土的深度不足或提出混凝土表面；第二，由于机械方面的原因导致了停灌的时间过长，混凝土初凝后不能够正常浇筑；第三，混凝土方面的原因造成导管堵塞，停机时间过长；第四，出现塌孔情况。出现桩底沉淀层过厚的原因包括三个方面：第一，孔壁塌孔；第二，清孔工艺较差；第三，清孔不够彻底。

2.人工挖孔桩

人工挖孔桩往往会由于施工难度不大而被施工单位忽视，此外受到工期等条件的限制，很多人工挖孔桩都是钻孔灌注桩的设计变更而来的，地下水位高、用水量大，导致了人工挖孔桩在施工工程中桩底的混凝土离析情况非常严重。

出现混凝土离析的原因为当涌水量达到7mm/h的时候没有采用水下混凝土灌注；干灌时不采用串筒，混凝土振捣不充分甚至不振捣；混凝土塌落度小；不重视施工与管理。出现桩底沉渣过厚的原因为清孔质量不高或没有进行二次清孔；软岩浸泡的时间过长；大片成孔后不能够即使浇注，导致了塌孔；桩顶虚土侵入。出现护壁质量差的原因为不重视护壁混凝土施工，没有进行严格的混凝土配比设计；施工中没有进行严格的振捣，混凝土强度不够。

四.桥桩质量控制措施

（一）桥桩检测方法方面

反射波法是樁基治疗检测的一种常用手段，具有经济、高效、无破损的特点。但是在大直径灌注桩的过程中，反射波法存在着一定的局限性，主要是由于大直径桥桩成桩之后桩身不均匀，再加上检测队伍人员良莠不齐，导致了不能够完全检测出局部缩孔与桩底沉渣问题。因此各项目管理单位应该根据自身的实际条件来加大超声波检测法的推广，加大声测的比例。

（二）静电载荷试验方面

对于桩身的完整性而言，低应变检测仅能够进行定性描述，因此需要利用静电载荷试验来对桩身缺陷的定量检测与桩身材承载力进行进一步确定。如果在强烈桩基的设计与施工中缺少静电载荷试验，将不能够对桥桩的设计参数进行检验，会造成不必要的浪费。对于一些地质较为复杂的特大、大、中桥进行设计与施工时，应该在桥位现场进行试桩，通过静电载荷试验对设计参数与承载力进行验证，从而对基桩的设计进行调整，选择合理的施工方案。

总结：

施工工艺的不断改进与检测手段的不断提高使桥桩质量有了较好的进步。但是由于部分规范的滞后，对桥梁桩基的检测、试桩的设置、缺陷桩的处理、对效果的检查等方面的专门性的研究与进一步的质量论证并没有硬性的规定。需要管理与质检部门能够尽快地制定一些技术措施，形成市场规范，提高桥梁桩基的质量。

参考文献：

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[2]王仁.桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷原因分析及防治[J].山西建筑，2014，30（4）：27～28.