桥梁桩基钢筋笼准确定位的方法探讨

刘铁柱 唐淼磊 邹磊

随着我国高速铁路、高速公路、水利建设和城市建设的快速发展，各种桥梁、槽、深基坑支护和高层建筑等的大量建设,基础工程技术得到了快速发展。钻孔灌注桩基础成了必不可少的设计方案,尽管钻孔技术从冲击钻钻孔到旋挖钻钻孔得到了质的飞跃,但是钢筋笼定位施工技术仍旧是个难题。

一、工程概况

本标段路线全长4.151km。采用双向六车道一级公路配套市政设施标准，道路整体式路基断面宽度为64m，主车道设计速度80km/h，辅道设计速度40km/h。

本工程主要桥梁包括：满缸浅村跨线大桥，桥长128m；预留规划道路跨线大桥，桥长154.48m；杨溪河大桥，桥长468m。桥梁基础采用桩基连接墩柱的形式（桥台位置为桩基连接承台），桩基直径采用1.5m、1.8m、2.0m，根据地质情况按嵌岩桩设计，桩长按地勘参数设计确定。桩基采用钻孔灌注桩，桩基钢筋笼采用分段制成后直接入孔，纵向钢筋宜采用机械套筒连接，然后采用水下灌注桩施工工艺灌注筑桩基砼。

二、钢筋笼偏位造成的影响

桩基作为桥梁主体结构的主要承重结构，保证桩基位置的准确是至关重要的，钢筋笼作为桩基的主要受力体，若钢筋笼位置发生偏差，则上部结构的中心受力位置与桩基主要受力位置不重合，桩基不能有效起到主要承重的作用；并且桩基钢筋笼中心位置与设计位置差距过大或满足不了桩基保护层要求，会导致后续系梁及墩柱的施工不能在设计要求位置处进行模板安装。所以钢筋笼的准确定位是至关重要的。

目前在涉及到桥梁施工的规范上并没有关于如何处理桩基钢筋笼偏位的条文说明，若在现场实际施工过程中发生了桩基钢筋笼位置偏移过大，不管使用哪种方式来进行处理钢筋笼偏位，都会产生以下的问题:

（1）对整体施工工期造成一定的影响。从发现钢筋笼偏位到现场处理完成钢筋笼偏位，至少需要2～3天的时间，延长了桩基的施工工期。

（2）处理桩基钢筋笼偏位的施工会给项目增加额外的施工费用。在钢筋笼偏位处理过程中投入的人力、物力以及各种原材料，都会相应的增加施工成本。

（3）施工过程中出现质量问题会给项目的形象和信誉带来负面影响。

三、偏位的原因

在制定出解决钢筋笼定位的合理措施前，应该先行找出造成钢筋笼偏位的原因，从现场了解桩基施工的每道工序，从而使制定的防止钢筋笼偏位措施具有可行性。根据现场桩基施工的每道工序，总结出主要有以下几个方面导致钢筋笼位置发生偏移。

（1）在测量放样的施工中产生了一些误差。在初始桩位测量放样时就因坐标错误、放样误差、桩位破坏、护简埋设不准确等原因造成偏位。

（2）钢筋笼未采取有效的定位措施。钢筋笼无定位筋或者偏少；中心点位置未拉设十字线复核；护桩因施工破坏却未及时补设。

（3）现场地质较差影响施工，以及钻孔施工中钻杆垂直度误差造成偏位。护筒埋设时因地质较差而产生移位；钻杆垂直度不准确，使钻孔位置发生偏斜，导致钢筋笼入孔时发生移位。

（4）在进行混凝土施工的时候，现场工人的操作不符合要求引起了钢筋笼的上浮，导致钢筋笼的位置在孔道内发生偏移。

四、处理措施

1.针对桩基测量放样造成的误差

桩基放样前，先对控制点进行复核，必须保证有三个独立控制点，使之具备相互检核条件；桩中心放样必须采取换手测量，即两组独立的不平行计算、测量；中心点放样好之后，通过中心点拉线布设四根护桩，护桩采用木桩打入土中固定并量取每根护桩至桩中心距离；钻至一定深度后埋设护筒，护筒定位通过护桩量取距离确定，就位后用测量仪器在护筒上测量出桩基的中心位置，与护筒中心位置进行对比，检查是否重合，并将误差控制在10mm以内，并量取护筒壁至四根护桩的距离；钻孔过程中实时对护筒位置通过护桩来进行复核，钻头位置通过护筒来复核，确保之间相对关系准确后方可继续进行钻孔，直至整个桩基钻孔完成，全过程需安排专人复测、监督、复测记录。

（1）布设护桩：桩中心位置放样后，及时通过中心位置拉十字线布设4根护桩，并采用木桩打入土中固定，在护桩上做上标记点，记录下中心点位置距标记点距离，作为后续复核使用。

（2）中心位置复核：埋设护筒后，及时通过护桩位置关系对护筒中心点进行复测，偏差值控制在10mm以内，钻孔过程中实时检测护筒中心位置，若有偏差，及时调整。

2.针对钢筋笼未采取有效定位措施

现场测量人员确定钢筋笼无尺寸偏差放下后，根据护桩拉十字线确定桩中心位置，调整钢筋笼中心位置与桩中心位置重合，并量取四根护桩位置至指定钢筋笼竖向钢筋的距离并记下；安装定位筋使钢筋笼固定，定位筋长度设置宜比设计长度小0.5mm，以确保钢筋笼顺利下放，固定好之后对钢筋笼中心位置进行复测，确保偏差值≤10mm；砼浇筑过程中，注意砼的下放位置，避免因砼的冲击使钢筋笼位置发生偏位，并每浇筑1～2m距离后用钢卷尺量取护桩与钢筋笼之间的距离，如有偏差，及时调整，确保偏差值≤10mm，直至整根桩基浇筑完成，全过程需安排专人复测、监督、复测记录。

（1）确定桩中心位置：钢筋笼下放后，根据护桩拉十字线确定桩中心位置，以确定定位筋长度。

（2）安装定位筋：在钢筋笼轴线位置上对称安装4根定位筋，定位筋长度设置宜比设计小5mm。

（3）中心位置复测：安装定位筋后下放钢筋笼，钢筋笼就位后通过拉十字线对钢筋笼中心位置进行复测，确保钢筋笼中心位置≤10mm。

3.针对现场地质情况较差，以及钻孔施工中钻杆垂直度误差造成偏位

（1）护筒是保证钢筋笼位置准确的首先要素，如若现场地质环境较差，施工前需先对施工场地进行挖除原土再回填夯实，再进行护筒埋设。在护筒四周范围1m内的回填土宜采用渗水性较差的，还需将护筒四周的回填土夯击压实。目的是在钻孔施工时能很好地防止孔内泥浆外溢渗过护筒周围的回填土,这样避免了护筒四周的泥土遇水变软，在后续钻孔施工中碰撞护筒使其位置发生倾斜，导致钢筋笼入孔发生偏移。

（2）钻孔施工前应当在护筒的顶面根据桩基中心位置标识并挂设出十字线，施工时钻杆与钻头对准十字线中心位置，以保证桩基成孔的垂直度。钻头与护筒两者之间的中心位置差距应小于5cm。施工时还可根据旋挖钻机配备电子控制系统调整钻进时的垂直度，同时在每一次钻机提钻甩渣复位后应检查钻头是否对中。

4.针对浇筑过程中钢筋笼上浮

因为桩基钢筋笼在入孔后完全位于孔道的泥浆内，不宜观察钢筋笼就位情况并且对钢筋笼位置的调整存在困难，在施工桩基混凝土的时候,如果操作不当,但却观察不到钢筋笼发生的问题，不能及时解决，就很容易引起钢筋笼子上浮,造成质量事故。

（1）保持稳定的混凝土浇筑速度。在桩基混凝土施工时若浇筑速度过快，则混凝土在孔道内向上回冲的速度也会加快，进而使混凝土在向上回冲的过程中对钢筋笼施加的浮力也就越大，越容易使钢筋笼上浮。所以在桩基混凝土浇筑的过程中,应该控制好混凝土的浇筑速度，不宜过快也不宜过慢，应当匀速的灌注，以保证混凝土灌注质量。

（2）在混凝土灌注的过程中一定需要控制好导管在混凝土面的埋藏深度。桩基混凝土浇筑的过程中，通过辅助工具了解或观察到孔道内混凝土开始覆盖钢筋笼时，应注意混凝土中导管的埋深，但也需要把控好导管埋深,根据规范要求最小深度不应超过2m，最大深度不应超过6m。

（3）浇筑的混凝土本身应具有良好的质量保障。桩基混凝土施工的过程中应保证混凝土一直具有较为良好的和易性与流动性，坍落度需控制在180～220mm之间，并且混凝土在运输和浇筑的过程中不能出现离析现象。

（4）保证桩基钢筋笼加工生产的质量。钢筋笼在制作过程中严格按照设计图纸要求进行加工安装，保证尺寸大小符合；钢筋顺直无弯折,连接时轴线一致，钢筋表面无损伤。

五、结语

桩基工程作为桥梁工程施工中较为繁琐的分部工程。桩基的施工情况,直接制约着项目总体施工进度、成本、质量目标.虽然钻孔灌注桩的施工在我国已有几十年历史,尤其对于公路桥梁单排桩基础,桩基钢筋笼的偏移一直没有好的解决办法.桩基施工时重点在于制定合理的施工方案,预防偏位,当桩基钢筋笼发生发现偏位后必须及时总结经验,寻找发生问题的原因，制定切实可靠的预防措施。