桥梁桩基施工中的常见问题及对策探索

文 / 贵州交通建设集团有限公司 王志

随着我国交通行业的快速发展，桥梁工程建设广泛开展，为人们的通行和地区间的贸易往来带来了极大的便利。在桥梁工程中，桩基施工是其中的重要工序之一，对于桥梁整体的稳定性和安全性有较大影响。对此，必须对桩基施工经验进行总结，提高施工质量。本文首先阐述了桥梁桩基施工工艺，其次总结了施工中的常见问题，然后提出解决对策，旨在为类似工程施工提供参考，提高施工方案的针对性，全面提升桥梁建设水平。

引言

当前我国对于桥梁施工技术研究深入，经验丰富，但是城市建设和经济发展对桥梁施工工艺也提出了更为严苛的要求。因桥梁工程建设环境复杂多变，往往就可能会造成质量的不可控。为保证桥梁的安全运行，必须注重施工过程的把控。

作为施工单位，需就以往的工程建设经验进行汇总分析，明确桩基施工中可能会出现的问题，做好预防工作，若出现塌孔、堵管等问题，也能及时安排专人进行处理。下文就此进行详细分析。

桥梁桩基施工概述

桩基是地基和桥面底部的连接体，是桥梁工程中最为基础的施工内容。桩基施工通常都是将土表或者是坚硬的石表作为基底，桩基的上半部分与桥梁支撑点墩低相连接，为桥梁的下部。

桩基是常见的深基础类型，在地质条件较差的区域下，浅基础无法满足结构对于地基强度、抗变形和稳定性等相关要求，则需通过桩基施工确保桥梁的承载力，延长其使用寿命。

从桩基的作用原理角度分析，桩基是通过承受荷载的桩，将桩侧的摩擦阻力和桩端的阻力通过上部承受的荷载传送至深土层中，桩侧的桩身材料与桩侧土的弹性抗力可与桩上部承受的横向荷载相抵消。桥梁桩基施工中常用的施工工艺有人工挖孔桩基施工与钻孔灌注桩施工技术。

人工挖孔桩基技术，是人力挖掘形成桥梁桩基孔，后在钢筋骨架基础上关注混凝土。该技术的优势为应用灵活性强，适用范围广，质量检测工作实施方便。钻孔灌注桩技术是利用专用设备钻孔灌注。施工过程中需跟踪监测泥浆和孔内水位变化。该工艺的优势为设备简单，操作便捷，噪音较低，施工效率高。

桥梁桩基施工中存在的常见问题

缩孔

对缩孔的形成原因进行分析，多为施工环境、地质条件较差造成的。在施工中，需放置钢筋笼，若现场条件不符合要求，如地质过于松软，则在成孔后，泥浆的比重会有所下降，则造成钢筋笼无法顺利下方。同时，若孔洞四周杂物摆放杂乱，或者施工人员操作不当，则孔洞也会受外力影响，其应力状态发生改变，也易造成缩孔。

塌孔

塌孔是桥梁桩基施工中的常见问题，多是由于向孔内注水时水流速度控制不当、孔壁护壁所用泥浆配置不当、提钻操作不当等引发的。

堵管

堵管形成原因如下：混凝土配合比设计不合理，封底时所用的材料未搅拌均匀，塌落度小，混凝土不能顺利下落，大量堆积，使得混凝土过早凝固，从而引发堵管问题。同时，塞球直径或导管直径选择不恰当，或导管掩埋深度过深，也会引发堵管问题。

钢筋笼偏位

若钢筋笼的长度不符合工程施工要求，或钢筋笼的保护工作未落实到位，在钢筋笼下落时就会发生变形。吊装钢筋笼时，需注意下放速度的控制。若速度过快，则钢筋笼不能一直保持垂直，则会造成钢筋笼偏位。

在进行钢筋笼底部混凝土浇筑作业时，若钢筋笼松动，则在混凝土上升作用下，钢筋笼向上浮动，而导管向钢筋笼下部灌注混凝土时提升导管，混凝土灌注量过大，当超出钢筋笼高度时则会外溢，也会引发偏位问题。

断桩

在桩体水下施工过程中，因为设计方案不合理，对于桩基的截面强度不能进行准确判断，截面形状设计方案不能得到优化，影响施工进度，灌注作业不能在规定时间内完成，造成早期灌注的混凝土初凝，导管无法顺利拔出，造成断桩。

此外，导管埋深超出设计值，导管外的混凝土已经初凝，拔管时若操作不当，用力过大等会造成导管直接断裂。

桥梁桩基施工问题的处理策略

缩孔的处理对策

为避免缩孔问题的发生，需做好拔管工作，并严格控制混凝土坍落度，参考范围为50～70mm。拔管时，需注意好速度和幅度的控制。同时，施工人员需对孔口四周进行全面检查，合理应用正孔器，减小侧压力。另外，对于孔斜的处理，需对偏斜位置进行扫孔，确保钻孔垂直度。

塌孔的处理对策

对于孔口坍塌，需先拆除现有的护筒，并在孔口四周回填土壤，反复夯击后埋入加长型护筒，然后再进行钻进作业。为保证护壁稳固，钻孔过程中，可使用片石或卵石进行填充，通过反复冲击提高护壁的稳定性。对孔内坍塌，施工人员需根据现场情况和以往的工作经验进行初步判断，确定坍塌的位置，若坍塌情况不严重，则可以混合砂与黏土进行塌孔上方部位的回填，后正常进行钻进。若坍塌严重，则需再回填的同时提高回填物的密实度。

堵管的处理对策

堵管问题发生后，需对堵管原因进行分析，提出解决方案。若堵管问题不严重，则可以使用卷扬机提导管夹板冲震导管方式，通过冲震力在不拔管的情况下疏通管内。若埋深过大，则需按照快速拔管、快速清理、快速下管的原则进行处理，并及时清理混凝土面的浮渣。

若骨料离析下沉，则需立即拔出导管，待孔内混凝土终凝，使用小一级的清孔钻进行孔内清理，后下放小钻孔两倍长度的钢筋笼。最后，置入导管。但是需注意的是，在灌注混凝土时，需注重混合材料的配置比例和性能控制，并严格监测灌注过程。这里结合具体工程实例进行阐述。

例如某桥梁基础有4根直径为1800mm、桩长为15m的灌注桩，单桩竖向承载力特征值Ra=600kN。为避免堵管问题，施工单位确定质量控制工作重点为施工材料和混凝土灌注作业的控制。

工程中所用的钻孔泥浆主要由膨润土、水和添加剂等组成。因此类材料具有冷却、润滑、隔断孔内外渗流和提高静水压力等作用，施工单位要根据工程现场的水文地质条件对泥浆的密度进行严格控制。因膨润土的使用关系着泥浆的实际比重，在施工时，施工人员需要在挖掘泥浆池前就提前制备好材料。

对于泥浆制备，该工程严格遵循以下性能指标：泥浆比重：选用管状钻头时，泥浆比重控制范围为1.1～1.3，钻土中孔底的泥浆比重不得大于1.3，若为大漂石，则孔底泥浆比重不得大于1.4，若为岩石，则底部泥浆的比重不得大于1.2；含砂率：新泥浆比重需控制在1%以下，pH值不得小于6.5；粘度：普通地层的粘度控制范围为18～24s，而松散地层的粘度控制范围为22～30s。

对于混凝土灌注，该工程施工单位的控制措施如下：

第一，施工人员按照现行标准和技术要求进行混凝土搅拌作业，持续时间不得少于1.5min，在搅拌工作结束后需对混凝土的坍落度与和易性进行检测，若各项检测结果均显示为合格，方可组织施工人员进行浇筑工作；

第二，在混凝土浇筑之前需先对孔道中的残渣等进行全面清理，并测量残渣沉积厚度，并在井孔的中央位置设置导管，在确保导管稳固的情况下有序开展水密、承压等试验；

第三，混凝土浇筑时，综合使用溜槽和串筒保证桩心混凝土的聚合性，但是不得在10m范围内进行钻孔，需在浇筑作业结束后6h进行回填，灌注混凝土过程中，首批混凝土灌注要使其能够满足导管埋入深度要求，应大于1m，灌注过程要做到持续性与有序性，避免出现导管被压漏的情况，注意控制灌注时间不应超过首批混凝土的初凝时间。

钢筋笼偏位的处理对策

施工人员需对钢筋笼的标高进行跟踪测验，在钢筋笼安装到位后，采用抗浮筋、吊筋等做好固定工作，避免钢筋笼下沉或混凝土灌注期间的上浮问题。同时，需注意钢筋笼保护层厚度的控制，偏差需控制在1cm以内，而清孔过程中，导管应能上下自由活动。若钢筋笼出现上浮，则施工人员可使用钢管挤压护筒，减小偏位。

断桩的处理对策

施工单位需严格按照现行行业标准和操作规范开展施工作业，设计人员需对桥梁桩基强度进行检测，基于第一、第二、第三强度理论标反复核算。一般桩基施工中混凝土水泥用量不得低于350kg/m3，配比需比标号高15%，结构安全系数控制为1.3左右。为保证施工的连续性，需提前准备充足的混凝土材料，并严格控制导管的拆卸时间，避免因砂砾直径过大引发孔洞堵塞的问题，对此，砂砾直径不得大于3cm。

结语

综上所述，桥梁桩基施工对于桥梁整体的稳定性和承载力具有重大影响，而桩基也是支撑桥梁荷载的主要结构。但是因桩基施工工艺复杂，易受外部环境、施工工艺等因素的影响，往往会引发诸多质量问题。对此，需在优化设计、施工方案的前提下，做好常见施工问题的防治方案，做好堵管、断桩等问题的应急处理工作，确保工程的顺利完工。