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摘要:本文主要论述桥梁工程中桥梁桩基施工技术及工程中存在的通病,分析了桥梁桩基的质量、影响及对桥梁钻孔灌注桩施工中应注意的通病与质量控制,并根据工作知识提出相关处理措施。
关键词:桥梁桩基; 钻孔灌注桩; 施工;质量; 防治与处理
0引言
随着社会的发展，我国许国公路桥梁不断崛起。桥梁桩基是桥梁的重要部位，它的质量好坏直接影响到整座桥梁的工程质量。由于桥梁桩基施工的隐蔽性，在施工过程中存在不可预见性的因素较多，经常出现一些问题不可避免，如果这些问题不及时解决，将直接影响到桩基的工程质量，给工程造成损失。因此，在桥梁桩基的施工中，不仅要依靠先进的科学技术进行施工，还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题进行及时处理，避免工程质量事故的发生。所以，笔者根据多年的工作经验对公路桥梁桩基施工中存在的通病及处理措施进行以下论述。
1 钢筋混凝土预制桩
1.1施工技术
钢筋混凝土预制桩的施工流程为混凝土预制桩的制作、桩的运输及起吊、沉桩施工等几部分。钢筋混凝土预制桩的制作采用对焊连接钢筋骨架主筋的方式， 确保钢骨架的偏差应符合设计要求， 混凝土使用机械搅拌以及振捣， 浇筑顺序为由桩顶向桩尖连续浇筑捣实的方式， 中途避免停顿。
钢筋混凝土预制桩的运输应该在混凝土强度达到设计强度后方可进行，运输距离较小时可以采用起重机吊运，运输距离较大时采用平台车运输。钢筋混凝土的起吊应该在混凝土达到一定强度后进行，起吊时应注意做到平稳提升，各个起吊点均匀受力，起吊点的位置应该根据弯矩最小原则确定。预制桩沉桩施工方法主要包括锤击法，静力压桩，振动法以及水冲法。锤击沉桩主要通过桩锤下落产生的冲击能， 将预制桩沉入土中，锤击法施工速度相对较快， 应用范围教官， 但是噪声以及振动较大。
1.2混凝土灌注中的通病及处理措施
（1）卡管
在灌注混凝土过程中。出现无法继续进行的现象。其主要原因是：初灌时, 隔水栓堵管; 混凝土和易性、 流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大; 各种机械故障引起混凝土浇筑不连续, 在导管中停留时间过长而卡管; 导管进水造成混凝土离析等。
所以在使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能, 保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性, 配合比应通过实验室确定,坍落度宜为 18~ 22 c m,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 1 /4 , 且应小于 40 mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、 试压, 试水压力为0 . 6~ 1 . 0M Pa , 以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中, 混凝土应缓缓倒入漏斗的导管, 避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
（2） 钢筋笼上浮
混凝土灌注过程中出现钢筋笼的位置高于设计位置的现象。其主要原因是: 钢筋笼放置初始位置过高, 混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下, 若此时提升导管, 导管底端距离钢筋笼仅有 1 m左右时, 由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮; 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时, 其上层混凝土因浇注时间较长, 已接近初凝,表面形成硬壳, 混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上, 混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升, 同时也带动钢筋笼上升。
2钻孔灌注桩
2.1施工技术
钻孔灌注桩主要适用于各种土质层以及砂类土、碎( 卵) 石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。钻孔灌注桩的施工流程为施工准备、泥浆制备、埋设护筒、钻孔清孔、钢筋笼骨架安放、导管安装以及混凝土的灌注。
施工准备工作主要包括根据基线控制网以及桥墩设计资料， 确定钻孔以及桩位， 对钻孔场地进行整理， 避免施工作业过程中出现不均匀沉陷。同时为施工机具以及材料运输修筑施工便道。如果施工场地坡度较大， 应挖成平坡或者通过排架或枕木搭设工作平台。钻孔场地在水中时， 可以采用筑岛法。
2.2 钻孔过程中的通病及处理措施
（1） 护筒冒水
在护钻孔过程中会出现筒外壁冒水, 严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位, 造成钻孔偏斜,甚至无法施工。其主要原因有：埋设护筒的周围土不密实, 或护筒水位差太大, 或钻头起落时碰撞。所以，在埋筒时, 坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层务实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1 . 0~ 1 . 5 m 的水头高度。钻头起落时, 应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时, 应立即停止钻孔。
（2）孔壁坍陷
在钻进过程中, 如发现排出的泥浆中不断出现气泡, 或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。其主要原因是：孔壁坍陷的主要原因是土质松散, 泥浆护壁不好, 护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、 空钻时间过长、 成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。所以，在松散易坍的土层中,适当埋深护筒, 用粘土密实填封护筒四周, 使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度, 保持护简内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时, 应防止变形, 安放要对准孔位,避免碰撞孔壁, 钢筋笼接长时要加快焊接时间, 尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于 3 h ,并控制混凝土的灌注时间, 在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
（3）钻孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。其主要原因: 钻机安装就位稳定性差。作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致; 地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。所以， 先将场地夯实平整, 轨道枕木宜均匀着地; 安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线, 钻杆位置偏差不大于 20 cm, 在不均勻地层中钻孔时, 采用自重大、 钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、 斜状岩层或碰到孤石时, 钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时,可提起钻头, 上下反复扫钻几次,以便削去硬土, 如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处 0 . 5 m以上, 重新钻进。
（4）桩底沉渣量过多
造成成孔后发现桩底沉渣量过多。其主要原因是: 检查不够认真, 清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后, 待灌时间过长,致使泥浆沉积。所以在成孔后, 钻头提高孔底 10~ 20 c m, 保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于 30 m i n。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度, 不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致, 避免碰撞孔壁。
3结束语
桩基是公路桥梁最重要的支撑构件，具有施工方便快捷,且应用范围广,承载能力大,技术成熟可靠等特点,在桥梁基础施工中得到广泛应用。桩基决定了桥梁的运行安全与服务寿命 。因此,加强对公路桥梁桩基施工质量的研究与总结,具有十分重要的现实意义。
关键词:桥梁桩基; 钻孔灌注桩; 施工;质量; 防治与处理
0引言
随着社会的发展，我国许国公路桥梁不断崛起。桥梁桩基是桥梁的重要部位，它的质量好坏直接影响到整座桥梁的工程质量。由于桥梁桩基施工的隐蔽性，在施工过程中存在不可预见性的因素较多，经常出现一些问题不可避免，如果这些问题不及时解决，将直接影响到桩基的工程质量，给工程造成损失。因此，在桥梁桩基的施工中，不仅要依靠先进的科学技术进行施工，还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题进行及时处理，避免工程质量事故的发生。所以，笔者根据多年的工作经验对公路桥梁桩基施工中存在的通病及处理措施进行以下论述。
1 钢筋混凝土预制桩
1.1施工技术
钢筋混凝土预制桩的施工流程为混凝土预制桩的制作、桩的运输及起吊、沉桩施工等几部分。钢筋混凝土预制桩的制作采用对焊连接钢筋骨架主筋的方式， 确保钢骨架的偏差应符合设计要求， 混凝土使用机械搅拌以及振捣， 浇筑顺序为由桩顶向桩尖连续浇筑捣实的方式， 中途避免停顿。
钢筋混凝土预制桩的运输应该在混凝土强度达到设计强度后方可进行，运输距离较小时可以采用起重机吊运，运输距离较大时采用平台车运输。钢筋混凝土的起吊应该在混凝土达到一定强度后进行，起吊时应注意做到平稳提升，各个起吊点均匀受力，起吊点的位置应该根据弯矩最小原则确定。预制桩沉桩施工方法主要包括锤击法，静力压桩，振动法以及水冲法。锤击沉桩主要通过桩锤下落产生的冲击能， 将预制桩沉入土中，锤击法施工速度相对较快， 应用范围教官， 但是噪声以及振动较大。
1.2混凝土灌注中的通病及处理措施
（1）卡管
在灌注混凝土过程中。出现无法继续进行的现象。其主要原因是：初灌时, 隔水栓堵管; 混凝土和易性、 流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大; 各种机械故障引起混凝土浇筑不连续, 在导管中停留时间过长而卡管; 导管进水造成混凝土离析等。
所以在使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能, 保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性, 配合比应通过实验室确定,坍落度宜为 18~ 22 c m,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 1 /4 , 且应小于 40 mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、 试压, 试水压力为0 . 6~ 1 . 0M Pa , 以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中, 混凝土应缓缓倒入漏斗的导管, 避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
（2） 钢筋笼上浮
混凝土灌注过程中出现钢筋笼的位置高于设计位置的现象。其主要原因是: 钢筋笼放置初始位置过高, 混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下, 若此时提升导管, 导管底端距离钢筋笼仅有 1 m左右时, 由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮; 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时, 其上层混凝土因浇注时间较长, 已接近初凝,表面形成硬壳, 混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上, 混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升, 同时也带动钢筋笼上升。
2钻孔灌注桩
2.1施工技术
钻孔灌注桩主要适用于各种土质层以及砂类土、碎( 卵) 石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。钻孔灌注桩的施工流程为施工准备、泥浆制备、埋设护筒、钻孔清孔、钢筋笼骨架安放、导管安装以及混凝土的灌注。
施工准备工作主要包括根据基线控制网以及桥墩设计资料， 确定钻孔以及桩位， 对钻孔场地进行整理， 避免施工作业过程中出现不均匀沉陷。同时为施工机具以及材料运输修筑施工便道。如果施工场地坡度较大， 应挖成平坡或者通过排架或枕木搭设工作平台。钻孔场地在水中时， 可以采用筑岛法。
2.2 钻孔过程中的通病及处理措施
（1） 护筒冒水
在护钻孔过程中会出现筒外壁冒水, 严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位, 造成钻孔偏斜,甚至无法施工。其主要原因有：埋设护筒的周围土不密实, 或护筒水位差太大, 或钻头起落时碰撞。所以，在埋筒时, 坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层务实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1 . 0~ 1 . 5 m 的水头高度。钻头起落时, 应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时, 应立即停止钻孔。
（2）孔壁坍陷
在钻进过程中, 如发现排出的泥浆中不断出现气泡, 或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。其主要原因是：孔壁坍陷的主要原因是土质松散, 泥浆护壁不好, 护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、 空钻时间过长、 成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。所以，在松散易坍的土层中,适当埋深护筒, 用粘土密实填封护筒四周, 使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度, 保持护简内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时, 应防止变形, 安放要对准孔位,避免碰撞孔壁, 钢筋笼接长时要加快焊接时间, 尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于 3 h ,并控制混凝土的灌注时间, 在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
（3）钻孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。其主要原因: 钻机安装就位稳定性差。作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致; 地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。所以， 先将场地夯实平整, 轨道枕木宜均匀着地; 安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线, 钻杆位置偏差不大于 20 cm, 在不均勻地层中钻孔时, 采用自重大、 钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、 斜状岩层或碰到孤石时, 钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时,可提起钻头, 上下反复扫钻几次,以便削去硬土, 如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处 0 . 5 m以上, 重新钻进。
（4）桩底沉渣量过多
造成成孔后发现桩底沉渣量过多。其主要原因是: 检查不够认真, 清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后, 待灌时间过长,致使泥浆沉积。所以在成孔后, 钻头提高孔底 10~ 20 c m, 保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于 30 m i n。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度, 不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致, 避免碰撞孔壁。
3结束语
桩基是公路桥梁最重要的支撑构件，具有施工方便快捷,且应用范围广,承载能力大,技术成熟可靠等特点,在桥梁基础施工中得到广泛应用。桩基决定了桥梁的运行安全与服务寿命 。因此,加强对公路桥梁桩基施工质量的研究与总结,具有十分重要的现实意义。