桥梁桩基施工方法及下沉控制技术研究

李生辉

摘 要：在桥梁施工中，桥梁桩基是桥梁工程的根本，桩基的好坏影响着桥梁的质量。由于桥梁桩基埋于地表下，当施工区域地下水位较高时，会对桩基的施工和质量控制造成困难，因此就需要研究桥梁桩基施工方法和下沉控制技术，来保证整个工程的正常开展，提升桥梁工程整体施工质量。

关键词：桥梁桩基；施工技术；下沉技术

中图分类号：U445.5                                文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2023）01-0015-03

0 引言

桥梁桩基施工属于地下隐蔽施工，在施工前，需要进行缜密的施工准备，并加强施工准备、测量放线、埋设护筒、钻孔、泥浆护壁、成孔以及钢筋笼施工等环节的技术研究以及质量控制，采取有效措施控制桩基下沉问题，这样才能保证桥梁桩基的牢固性以及安全性。

1桥梁桩基工程施工方法分析

1.1 人工挖孔桩施工方法分析

人工挖孔桩施工方法作为灌注桩施工的一种，是灌注桩中较为特殊的桩基础技术，这一施工方法在实际应用中主要依靠人工完成，具有成本低、质量好以及制作流程简单等优势。在施工中，施工人员需要对已挖桩底进行扩孔，扩孔的大小采用水流量进行控制。在透水层的实际施工中，需要适当进行环状钢筋圈的布置，然后采用混凝土回填，在完成回填后按照设计直径进行挖掘，从而穿过透水层。

1.2 钻孔灌注桩施工方法分析

在实际施工中需要采用机械设备，在桩基内部打出能放钢筋笼并且灌注混凝土的钻孔，这就是钻孔灌注桩技术。这一技术应用中需先成孔后成桩，因此需要设置合适的桩距来避免坍孔和缩径问题，成孔的垂直度是保证这一技术顺利应用的重要指标。在技术应用中可以通过扩大桩机支撑面的方式保证桩机的稳固，并且定期核实钻架和钻杆的垂直度，保证其精确度。在成孔之后要及时拆除相应设备设施。

1.3 振动沉桩施工方法分析

振动沉桩主要是通过电动机振动作用从而对地基产生巨大的垂直力，以此提升地基的密实度。在实际施工中，在桩顶安装固定振动器，利用振动器的振动作用以及桩自身重力作用，使桩顺利进入地基土层，从而带动土层震动。尽量采用小距离、轻度、连续的锤击方式将桩打入要求的深度。

1.4 静力压桩施工方法分析

静力压桩施工方法主要是通过对静力压桩机的应用，以压桩机的自重以及桩架上的配重，保证预制桩能被压入指定位置。静压桩属于挤土桩，因此在實际应用中容易对土层结果造成破坏，在采用这一施工方法时，施工人员需要保证持续进行、避免中途停顿。这一技术不仅具有无振动、方法简单、无冲击力、质量可靠、造价低廉等应用优势，还具备噪声小以及检测方便等制作优势，有助于节约混凝土和钢筋，保证整体的施工成本得到有效控制，非常适用于高压缩黏土层或者砂性较轻的软黏土层。

2桥梁桩基施工工艺分析

2.1 施工准备和测量放线分析

在进行桥梁桩基的施工之前，相关人员需要对钻孔桩施工范围的施工情况进行事先调查，准确了解在施工范围内地上、地下是否存在管线以及建筑物，对设计桩位范围内的障碍物以及杂物进行清除，还要对施工便道以及施工现场进行平整。并从设计图纸出发，对各桩位的坐标准确计算实际工作，明确每个桩孔与相邻控制点之间的位置关系。保证整体数据确认无误后，才可以在场区内进行实地放线。在实际工作中，需要将桩中心作为交点，在纵向和横向上做好的预埋工作，对护桩位置进行反复确认，并且主管人员签字同意后，施工人员才能进行下一步施工。

2.2 护筒埋设和钻孔分析

在实际施工中，需要在护筒上口边缘开设两个溢浆口。在护筒埋设中，通过对预先排放的纵、横方向的4个护桩点进行调整，保证护筒中心和桩位中心完全重合，偏差不得超过20 mm。在安装中，还要对护筒的垂直度进行严格控制，在护筒调整到位并且完成固定后，需要采用黏土对四周进行填压夯实，确保护筒埋深不得少于1 m。护筒顶面高度要超过岛面0.2～0.5 m，顶面高度需要超过施工水位或者地下水位1.5～2.0 m，并且要求水中墩和护筒底至少进入河床0.5 m。

施工人员在进行钻机的安放之前，要对桩孔周边进行处理，通过铺垫保证地面平整，钻机能安放到位。在钻机安装就位后，需要保证管锥中心和准桩位中心一致，钻机支点牢固，误差不超过20 mm。在钻机就位之后，施工人员需要对钻机平台标高进行测量从而实现对钻孔深度的有效控制，保证钻孔深度与实际的施工要求一致。在正式钻孔之前，施工人员需要对钻机进行运转测试，对钻机的稳定性以及实际运行情况进行严格检查，以保证钻孔施工的连续[1]。

2.3 泥浆护壁和长成孔分析

桩基工程主要应用于黏土泥浆，为了控制工程质量，要控制黏土含胶体度，不得低于95%，含沙率不得超过4%，且控制造浆能力，不得低于2.5 kg/L。施工人员在进行制浆之前，需要将黏土进行打碎处理，这对缩短整体的搅拌时间具有重要作用。在搅拌过程中，需要用水将黏土浸透并且搅拌均匀。为了提升泥浆的质量，需要由专门人员采用专业设备以及仪器对泥浆质量进行严格控制。为了避免意外情况的发生，或者对泥浆指标进行调整，在实际工作中，需要准备一定量的膨润土或者黏土。施工人员还要根据特殊地层严格控制泥浆的密度。

施工人员在成孔施工中，一定要对泥浆性能指标的检测和控制工作加以重视，保证能从不从地层的地质条件出发，对泥浆指标进行适当调整，加强对施工过程的详细记录。施工人员还要按照规定日期对泥浆池、循环池进行疏通，避免对泥浆的循环造成影响。按照规定日期对沉淀池的沉渣和废浆进行清理，通过将其抽取到指定位置保证泥浆池拥有足够的容积。

在成孔施工中，需要对反循环钻机进行应用，保证钻进和注入泥浆护壁同时进行。在进行开孔操作之前，施工人员需要启动泥浆泵，当泥浆反循环正常之后，才能启动钻机，缓慢下放钻头，直至放到孔底。在开孔前期需要做到轻压慢钻，等到钻进2～3 m之后需要逐渐加快钻机转速，采用正常的钻压进行钻进。在钻进中，施工人员需要对钻机钻杆的垂直度进行经常检查，根据钻杆的实际情况进行合理调整，加强施工过程的详细记录。在成孔施工中，施工人员需根据地层条件的不同对参数进行合理调整[2]。

2.4 一次清孔和檢测分析

在钻孔过程中，施工人员需要从钻机平台标高和钻杆的长度出发，对钻孔深度进行准确判断。假如钻孔深度达到施工的有关要求，就需要停止钻进；提升钻头，要求钻头离空地大约10～300 mm。在这一过程中，需要维持泥浆的正常循环，对孔底沉渣进行吸清洗吸除，保证返出泥浆的钻渣含量要在4%以下。在进行起钻中，施工人员一定要做到小心操作，避免钻头拖到孔壁。还需要采用泥浆向孔内进行补充，保证孔内泥浆高度稳定。在完成成孔施工之后，施工人员还需要对成孔质量进行检测。要采用井径井斜仪检测，要求孔深大于等于设计深度，要求垂直度小于1%，沉渣小于50 mm[3]。

2.5 钢筋笼的施工分析

钢筋笼施工主要包含钢筋笼制作以及钢筋笼吊放两个过程。在钢筋笼制作中，要求整个过程一定要严格按照施工图纸以及规范要求进行，对钢筋笼的尺寸进行严格控制。在地面上对钢筋笼的主筋进行加长时，需要应用闪光对焊。要求接头在焊接中要相互侧开。在主筋和箍筋的连接中，需要应用点焊。

在钢筋笼制作中，要对钢筋加强箍进行制作，加强箍的制作需要在特别制的平台上进行，在制作之前需要按照设计长度下料。在完成加强箍的制作之后，工作人员就需要明确每一根主筋的位置，并用红油漆标记。接下来施工人员就需要按照主筋的分段长度，用切割机切割所需钢筋，在完成切割后需按照钢筋的规格分类堆放，要码放整齐。钢筋笼的制作也需要在特制的加工平台上进行，在实际制作之前，施工人员需要对平台的平整度进行严格检查，保证钢筋笼的主筋顺直。在实际加工中，就要将主筋在加强箍外侧所标示的位置进行点焊，一定要对主筋位置以及间距进行严格保证。

在进行钢筋笼箍筋的施工前，施工人员要在主筋上对箍筋间距进行划分，然后将箍筋在钢筋笼骨架上缠绕，最后采用点焊的方式焊接箍筋和主筋。完成加工的钢筋笼，需要寻找坚实平整的地面放置，避免其出现变形问题。以直径100 mm的砂浆混凝土块作为保护块保护钢筋笼。要求钢筋笼从上至下每2 m放置一块保护块，每道保护块分4块在该圆环上均匀放置。在进行钢筋笼吊放中，施工人员需要运用钻架或者吊车安装，钢筋笼在接长时需要用两台电焊机焊接，逐段连接以及下放[4]。

2.6 二次清孔分析

钢筋笼在完成定位之后，施工人员需要第一时间下放导管，安装清孔器，连接砂石泵。使用泵吸反循环清孔，保证将孔底的沉渣有效吸出，在这一过程中需要保证孔内泥浆密度逐步降低。在完成二次清孔后，需要保证泥浆满足以下4点要求：①泥浆密度控制在1.15～1.25之间；②泥浆的含砂率控制在4%以下；③泥浆黏度小于25 Pa·s；④完成第2次清孔之后，孔底的淤泥控制在100 mm之内[5]。

2.7 控制桩基下沉的技术措施分析

为了对桩基下沉问题进行有效控制，需要在施工中采取以下两种技术手段。

第一，应用抽浆清孔法严格保证清孔质量，这就需要达到终孔后停止进尺，通过钻机反循环系统的泥石泵持续吸渣，在5～15 min后，从孔内放入清水，以保证泥浆的相对密度得到有效降低，达到清孔的有关标准。完成清孔之后孔内排出或者抽出的泥浆，施工人员采用手触摸，应无粗颗粒感，要求泥浆的相对密度应该控制在1.2 g/cm3以下，含沙量应该控制在4%以下。在进行水下混凝土浇筑之前，需要对沉渣厚度进行严格控制，保证期厚度小于100 mm，最好小于50 mm。

第二，施工人员需要对浇筑成孔桩质量进行严格检验。在质量检验中需要对成孔桩孔距、桩位落差、垂直度、孔深以及孔底沉渣厚度等指标进行检测，在进行孔底沉渣厚度的质量检验过程中，通常会应用“平底测锤量测”，并且要对成孔质量进行严格记录[6]。

3结语

桥梁桩基施工作为整个桥梁工程的重要根基，不但会对桥梁的整体施工质量造成影响，还会对桥梁后期使用的安全性以及使用年限造成影响。为了提升桥梁施工的整体质量，施工人员要加强桥梁桩基施工方法以及下沉控制技术的研究工作，保证能从施工准备、测量放线、埋设护筒、钻孔、泥浆护壁、成孔以及钢筋笼施工等环节出发，对整体的施工质量进行控制。

参考文献

[1] 欧阳松彪.岩溶地质桥梁桩基施工问题及施工处理方法[J].中华建设，2022（4）：117-118.

[2] 郭辉.论桥梁桩基外露处置及加固措施研究[J].新型工业化， 2021，11（8）：103-104+111.

[3] 孙成龙.市政工程桥梁桩基施工技术分析[J].住宅与房地产， 2021（16）：186-187.

[4] 李明.公路桥梁桩基工程施工技术[J].交通世界，2021（14）： 147-148.

[5] 涂利平.桥梁桩基施工过程中的成本控制方法[J].四川建材， 2021，47（3）：219-220.

[6] 钱爱民.公路桥梁桩基的施工与检测分析[J].智能城市，2020，6 （22）：139-140.