探析公路桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制

张 志 强

(山西远方路桥(集团)有限责任公司，山西 大同 037008)

桥梁桩基是桥梁的底层结构，它是连接地基和桥梁下部的部分，在承重功能上，公路桥梁桩基需要将桥梁主体的全部重量均匀地分散到地下的土层和岩石层中，由此不难看出桩基的重要性，作为桥梁施工的核心，桩基的质量就决定了桥梁所能达到的最高质量，如今经过多年的基建施工，我国在桩基的处理上有了自己的心得。

1 混凝土公路桥梁桩基的特点

要控制好桥梁桩基的质量水平，首先要明确桥梁桩基应当具备的基本特点，第一就是高强度，而抗压自然就是首要因素，另外在河流地带的桥梁桩基，要具有耐冲击，耐侵蚀的特点，由于地表的自身震动和可能遭遇的地震震动，因此还要对桩基有一定的抗折能力；对桥梁桩基的第二要求就是稳定性，要桥梁具备整体感，这样一来，当桥梁的某一部分出现问题时，才不会发生连锁反应导致灾难性的后果，另外，桥梁桩基还要具有一定的可维护性，虽然在设计上，桥梁的寿命至少都是20年以上，不过它终有一天会面临翻修，因此在桩基与桥梁主体之间要设定一定的可拆卸的机械耦合，这才能让以后的维护成本大大降低。

2 公路桥梁桩基施工中常见问题和原因分析

针对我国目前公路桥梁桩基中经常出现的问题和维护方法，相关人士进行了分析总结。

2.1 孔斜施工问题

在桥梁桩基建设的硬质地基上进行钻孔是建设桩基的第一步，为了保证最终桩基的稳定性，底层地基一般都是以岩石为主的硬质土地，这时打孔具有较大的困难，在实际操作中，由于硬质土地的内部硬度分布也是不均匀的，所以在遭遇到硬度较大的卵石时容易导致钻孔方向出现偏差，这就是孔斜施工问题。

如果孔斜施工问题发现较早而且偏离程度不大，那么常用的操作就是吊住钻头重新钻孔，但是在面临较大的误差时，需使用填充材料对空隙进行填充，然后才能继续进行钻孔操作。在钻孔对于数据误差要求见表1。

表1 灌注桩成孔允许偏差

2.2 桩位裂隙与溶洞问题

桩位裂隙坍孔问题是在以石灰岩为主的地质结构中经常出现的问题，常见的地区就是溶洞地区，在这样的地区施工，地表硬度虽然有所下降，利于钻孔，但是石灰岩本身具有一定的含水量容易导致钻孔中出现漏浆现象，一般来说，轻微的石灰岩漏浆现象是很常见的，甚至可以说是必然的，不必做太多理会，但是当漏浆现象比较明显时就应当注意了，这说明此地的石灰岩可能会出现坍孔现象，所谓坍孔就是随着地面漏浆的发生，地表也进行快速沉降，平均速度达到2 m/h，这样的沉降已经对施工产生了危害。在应对漏浆现象时，需要对石灰岩的土质结构进行进一步分析，检查漏浆现象是否会干扰后续混凝土的灌浆问题，在漏浆严重时，应当注意保证岩石内外水位差，降低突发性坍孔的发生，在坍孔发生后，可以以土石回填，然后评估地基的稳定性，考虑下一步钻孔计划的可行性。

2.3 桩基断桩问题

在桩基完成建设后，需要向桩基和地表之间填充混凝土增加桩基的抗压能力，但是如果混凝土出现问题，那么就容易导致桩基出现断裂侧滑，这就是桩基断桩问题，桩基断桩问题在我国公路桥梁建设中出现的频率较高，具有较大的普适性，分析发现其中的主要原因有以下几点：

首先就是本身施工问题中排水导管距离孔底的位置太远，造成排水效率较低，混凝土被稀释后强度降低导致引发断桩，然后就是地下水量过大也是断桩原因，还有就是因为各种原因导致桩基底部存在岩渣沉积现象，因而导致桩基的结合不紧密，最后就是操作违规，没有在浇灌混凝土后进行回顶作业，导致混凝土之间产生大量空洞，凝结不够密实因而引发断桩。

对于断桩问题的实际控制是从对桩基施工技术改良和对混凝土的质量控制上入手的，首先需要做好断桩预防，该过程的控制上要做好以下三点:第一就是水泥的初凝时间应当高于2.5 h，在面对工程较大，灌注时间较长的工程时，可以适当加入缓凝剂减缓混凝土的凝固时长，另外在灌注中使用的导管上，要严格按照规格筛选;第二就是在施工前，要先对施工点的土质和水文环境进行考察，特别是地下水情况，要做好及时的排水工作防止地下水对混凝土的成分比例产生干扰;第三就是在灌注之前先做好沉渣的清理工作，保证混凝土的紧密贴合程度。

然后就是在已经发生断桩时的处理工作，当在灌注中发生了断桩事故，应当立即采用冲击钻将扭断钢筋连同混凝土搅碎，然后使用电磁铁吸出，这时再考虑利用牙轮钻在混凝土面直接打孔，将一条比钢筋笼直径稍微大的钢护筒插入到混凝土中，清理掉其中的混凝土，以清水接桩实现修复。另外还有冻结施工法，其做法是在桩外钻孔、放入冷混凝土材料，再进行低温冻结，让整个混凝土和孔壁土冻结在一起，形成一体的冻土帷幕。还有就是旋喷帷幕施工法。它的操作是在桩身连续钻孔时，同时进行旋喷灌浆，以泥浆置换需要替换的混凝土，最后再以清水置换泥浆，最后再在清水中进行水下混凝土灌浆。

3 公路桥梁桩基施工中混凝土质量的综合控制措施

3.1 灌浆前进行人员配置检查

在正式灌桩前，应当邀请相关部门和机构协同工程设计师进行联合检查，在检查中，工程负责人应当积极配合，提供相关数据资料，在验证数据资料无误后才能发放正式施工的同意证明书，同时在检查过程中，质检人员应当查看后续的灌浆计划中的数据与当下检测得到的数据配置是否吻合，对于施工方内部规章制度存在的漏洞也要及时提出改进要求。

3.2 做好钻孔泥浆的质量控制

在实际钻孔中，为了降低钻头与岩石之间的机械损耗，往往会用到钻孔泥浆进行辅助，而泥浆本身的成分和质量也影响到了钻孔的质量和钻孔的速度，所以对于钻孔泥浆进行质量控制，就直接影响到桩基建设的进度。

3.3 对混凝土质量进行控制

混凝土作为灌浆的主体，混凝土本身的成分直接决定了最后桩基的质量问题，在通常情况下，常用的方法是使用超声波无损检查，这样的检查既不会降低混凝土本身质量又能得到较为精确的数据，但是使用超声波检查需要设置探测管，而探测管设置的位置又和质量把控有着密切的关系，在操作中，需要将探测管进行置底，随时监测桩底是否有气泡和断桩问题的出现。

3.4 随时监测钻孔水位和泥浆指标

钻孔水位和泥浆指标可以很好地反映钻孔过程中的钻孔进度、因素控制和成孔情况，它更是钻孔孔壁的直接体现，在对钻孔水位和泥浆的检测评估中要根据既有的经验标准做出合理判断，通过数据及变化随时发现潜在危险，在技术人员不在时不能对钻孔进行操作，不过这时仍需要记录水位和泥浆指标的变化。

3.5 注浆前要清理沉渣

沉渣在注浆过程中有危害，因此清理沉渣是一个重要的环节，不过清理沉渣过程具有一定的困难，目前在施工中最常用的就是在测砣法的基础上引用沉淀盒法，这种方法有利于加大孔深，控制线长。