论文部分内容阅读
中国中铁航空港集团第一工程有限公司 714000
摘要：由于桥梁基础具有其承载力影响大、强度高、施工工艺简单、噪声小、适用围广等特点，已经被广泛应用于桥梁建设中，但是根据有关资料表明，我国每年施工的众多桥梁中还有一定比例的钻孔桩存在着质量问题，钻孔桩的施工质量好坏直接关系的桥梁的整体质量和安全，因此，钻孔桩施工过程中加强对钻孔桩的质量控制是十分必要的，本文根据钻孔桩施工过常见的问题为背景，谈谈如何对钻孔桩成桩质量的控制。
关键词：桥梁成桩；问题；质量控制
一、前言
从事公路工程施工的技术人员都熟知，在桥梁施工中，桩基施工是其中最为重要的一个特殊部位，其重要性，类似于一座高层建筑的基础，倘若地基不稳，地面上的高层部分再如何坚固也将毫无意义。由于桥梁桩基属于隐蔽工程，倘若施工过程疏于管理或对其质量不加重视，从而发现废桩而被迫返工，对工期和费用损失而言，其代价无疑是沉重的。因此，做好桥梁成桩的质量控制是非常重要的。
二、桥梁成桩存在的质量问题
桥梁成桩时普遍存在的质量问题主要体现在断桩上，断桩是严重的质量事故，又必须要在施工时预防该事故的发生，一般来说，以下几个施工问题可能会产生断桩现象：
1、灌注时间过长或者导管在混凝土中埋入过深，都会导致混凝土在导管内外壁上初凝，造成混凝土与导管间摩擦阻力过大，造成堵管而断桩
2、导管埋深过浅，上拔导管幅度过大，拔离砼面后混凝土不能及时填充，从而填入泥浆产生了断桩。
3、混凝土自身的原因，由于混凝土在拌和过程中不均匀或者在运输过程中产生离析现象，都会导致在灌注过程中出现粗集料集中的现象，造成导管堵塞而出现断桩。
4、如果在灌注过程中护筒底脚周围出现漏水或者由于缺乏施工经验，都有可能出现严重坍孔现象，影响连续浇筑也会引起断桩。
三、桥梁成桩砼灌注过程的质量控制
1、桩基混凝土配合比主要根据所谓干桩或水下桩具体进行设计，一般水下桩浇注的混凝土坍落度较干桩浇注的混凝土坍落度要大，但无论何种桩浇注所用的混凝土，其工作性能都应满足施工工艺的具体要求，如混凝土坍落度、凝结时间、坍落度损失等，其中尤为重要的指标是混凝土的和易性能必须要优秀。从施工放样到成孔、成桩整个过程的每个工序都要按程序进行报验，突出薄弱环节和重点，对于施工过程中的钻机安装、护筒埋设、泥浆配制、水下混凝土配比、钻孔操作、清孔排渣、钢筋笼安置、水下混凝土灌注等施工环节要密切关注，按照施工规范、设计要求和施工方案进行严格控制。同时要对照质量标准进行检测，重点对钢护筒平面位置、钢筋笼平面偏位、孔深及倾斜度、沉淀厚度、桩顶沉渣厚度及钢筋保护层、桩身混凝土完整性、强度等规范检测方式，确保检测数据真实。
2、重视砼浇灌前的检查验收
检查砂、石、水泥的数量与质量能否满足浇桩要求。结块或过期的水泥不允许使用。核对砼配合比，对水、砂、石计量器进行检查。检查第二次清孔情况，孔底沉渣厚度≤50㎜，泥浆质量符合要求才予以验收签证，并记录。对各项准备工作认可后，签署砼开盘令。对首灌砼要旁站，发现问题要及时处理。检查砼的塌落度，试块制作应在现场进行。在桩基砼浇筑过程，应全程旁站观察，出现异常情况应及时记录，不能当时处理的应在验桩时提出，确保工程桩质量万无一失。
在混凝土浇注前应仔细对孔底进行检查及沉渣、积水清理。一般情况下沉渣易于清理，但由于地下水位较高，积水难于清理，鉴于此一般有两种方法可采用：一是地下水出水量较小，在第一机混凝土浇注前，应尽量用毛毡、海绵等物品将孔底积水清理完毕，一旦清理完毕立即进行混凝土的浇注，且第一机混凝土的水泥用量可适当提高，浇注高度应严格控制，以保证混凝土的振捣充分；一是地下水出水量较大而无法清理积水，该种情形下就应考虑采用按水下桩进行浇注。做好工艺总结，优化施工方案。要针对不同的地质情况，在试钻的基础上，对旋挖钻、旋转钻等不同的钻孔及混凝土灌注方法进行总结，对钻机选型配套、泥浆技术指标等进行优化，保证质量和进度。钻孔—在每次钻孔前应重新复核该桩位及标高，确定无误，沉浆密度应符合规范要求，并检查是否达到设计持力层以及进入持力层的深度，若因为地质变化，则需根据具体情况适当加深，以保证达到设计承载力。钢筋笼—保证钢筋笼的制作质量、小笼、焊接质量和搭接长度，并注意夜间施工时焊缝的饱满程度。混凝土浇筑—对混凝土的搅拌、配比和浇注质量一定要严格控制、仔细检查，其指标与温度、厚度等必须符合规范和设计要求，在混凝土运至浇注地点后，要检查均匀性和坍落度，如不符合应进行二次拌和，若再不符合要求，则禁止使用。
3、做好首批砼质量的控制
首批砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关，孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。
水下桩的浇注首先应仔细每机混凝土下料量及拔管高度进行计算，否则极易出现导管拔出混凝土以造成断桩，另外在混凝土浇注至桩顶时，最好将混凝土浇注超出桩顶设计标高0.8～1.0m，以保证再将桩头凿出后能保证桩顶混凝土质量。
4、进行干桩混凝土的浇注工作时，首先应将桩底积水、特别是润湿串筒而流下的积水清理干净，避免桩底混凝土因积水使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低，严重时会造成混凝土离析；另外在混凝土浇注过程中，一是应严格控制混凝土的振捣高度；二是注意混凝土的振捣充分，避免漏振过振；三是随着桩基振捣面的不断升高，则桩基表面的因振捣而产生的浆体不断增加，此时应将此浆体用提桶倒掉，特别是接近桩顶更是如此，避免混凝土配合比失真以造成桩顶混凝土出现低强度区。
5、后续砼灌注
后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼。抽动导管，有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。
6、做好桩基声测管的埋设安装
超声波检测由于检测结果准确性相对较高，且检测成本及检测操作较为适中，目前在我省被广泛采用。对此，为了做好声测准备工作，在灌注砼前及灌注过程中，我们必须对声测管进行埋设定位及牢固固定，只有确保了声测管的埋设质量，才能为检测工作的顺利开展提供良好保障。采用超声波透射法检测桩基质量，首先应进行声测管的预埋置工作。超声波透射法检测桩基质量的工作机理一般情况下就是一个发射，一个接收两个换能器（探头）从桩底按一定规定高度上利用发射探头所发射的超声波通过混凝土再到接收探头，其间根据某些声学参数如声时、声幅、频率等的不同变化，从而反映混凝土的内部情况，如离析、孔洞、强度等。
四、结束语
桥梁成桩施工，工艺控制较为复杂，其质量控制也比较困难，为此，为避免出现质量不合格桩，我们必须加以重视，认真按照工艺要求做好成桩过程的质量控制，各个环节各道工序必须按部就班，不得随意简化或调整规范技术参数，从而确保桥梁成桩的质量。
参考文献：
[1]公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011），北京：人民交通出版社，[2011]
[2]刘高明，基于岩溶不利地质条件下公路桥梁成桩施工技术及溶洞处理措施，城市建设理论研究（电子版），2011（19）
[3]冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ 118-2011），北京：中国建筑工业出版社，2011
摘要：由于桥梁基础具有其承载力影响大、强度高、施工工艺简单、噪声小、适用围广等特点，已经被广泛应用于桥梁建设中，但是根据有关资料表明，我国每年施工的众多桥梁中还有一定比例的钻孔桩存在着质量问题，钻孔桩的施工质量好坏直接关系的桥梁的整体质量和安全，因此，钻孔桩施工过程中加强对钻孔桩的质量控制是十分必要的，本文根据钻孔桩施工过常见的问题为背景，谈谈如何对钻孔桩成桩质量的控制。
关键词：桥梁成桩；问题；质量控制
一、前言
从事公路工程施工的技术人员都熟知，在桥梁施工中，桩基施工是其中最为重要的一个特殊部位，其重要性，类似于一座高层建筑的基础，倘若地基不稳，地面上的高层部分再如何坚固也将毫无意义。由于桥梁桩基属于隐蔽工程，倘若施工过程疏于管理或对其质量不加重视，从而发现废桩而被迫返工，对工期和费用损失而言，其代价无疑是沉重的。因此，做好桥梁成桩的质量控制是非常重要的。
二、桥梁成桩存在的质量问题
桥梁成桩时普遍存在的质量问题主要体现在断桩上，断桩是严重的质量事故，又必须要在施工时预防该事故的发生，一般来说，以下几个施工问题可能会产生断桩现象：
1、灌注时间过长或者导管在混凝土中埋入过深，都会导致混凝土在导管内外壁上初凝，造成混凝土与导管间摩擦阻力过大，造成堵管而断桩
2、导管埋深过浅，上拔导管幅度过大，拔离砼面后混凝土不能及时填充，从而填入泥浆产生了断桩。
3、混凝土自身的原因，由于混凝土在拌和过程中不均匀或者在运输过程中产生离析现象，都会导致在灌注过程中出现粗集料集中的现象，造成导管堵塞而出现断桩。
4、如果在灌注过程中护筒底脚周围出现漏水或者由于缺乏施工经验，都有可能出现严重坍孔现象，影响连续浇筑也会引起断桩。
三、桥梁成桩砼灌注过程的质量控制
1、桩基混凝土配合比主要根据所谓干桩或水下桩具体进行设计，一般水下桩浇注的混凝土坍落度较干桩浇注的混凝土坍落度要大，但无论何种桩浇注所用的混凝土，其工作性能都应满足施工工艺的具体要求，如混凝土坍落度、凝结时间、坍落度损失等，其中尤为重要的指标是混凝土的和易性能必须要优秀。从施工放样到成孔、成桩整个过程的每个工序都要按程序进行报验，突出薄弱环节和重点，对于施工过程中的钻机安装、护筒埋设、泥浆配制、水下混凝土配比、钻孔操作、清孔排渣、钢筋笼安置、水下混凝土灌注等施工环节要密切关注，按照施工规范、设计要求和施工方案进行严格控制。同时要对照质量标准进行检测，重点对钢护筒平面位置、钢筋笼平面偏位、孔深及倾斜度、沉淀厚度、桩顶沉渣厚度及钢筋保护层、桩身混凝土完整性、强度等规范检测方式，确保检测数据真实。
2、重视砼浇灌前的检查验收
检查砂、石、水泥的数量与质量能否满足浇桩要求。结块或过期的水泥不允许使用。核对砼配合比，对水、砂、石计量器进行检查。检查第二次清孔情况，孔底沉渣厚度≤50㎜，泥浆质量符合要求才予以验收签证，并记录。对各项准备工作认可后，签署砼开盘令。对首灌砼要旁站，发现问题要及时处理。检查砼的塌落度，试块制作应在现场进行。在桩基砼浇筑过程，应全程旁站观察，出现异常情况应及时记录，不能当时处理的应在验桩时提出，确保工程桩质量万无一失。
在混凝土浇注前应仔细对孔底进行检查及沉渣、积水清理。一般情况下沉渣易于清理，但由于地下水位较高，积水难于清理，鉴于此一般有两种方法可采用：一是地下水出水量较小，在第一机混凝土浇注前，应尽量用毛毡、海绵等物品将孔底积水清理完毕，一旦清理完毕立即进行混凝土的浇注，且第一机混凝土的水泥用量可适当提高，浇注高度应严格控制，以保证混凝土的振捣充分；一是地下水出水量较大而无法清理积水，该种情形下就应考虑采用按水下桩进行浇注。做好工艺总结，优化施工方案。要针对不同的地质情况，在试钻的基础上，对旋挖钻、旋转钻等不同的钻孔及混凝土灌注方法进行总结，对钻机选型配套、泥浆技术指标等进行优化，保证质量和进度。钻孔—在每次钻孔前应重新复核该桩位及标高，确定无误，沉浆密度应符合规范要求，并检查是否达到设计持力层以及进入持力层的深度，若因为地质变化，则需根据具体情况适当加深，以保证达到设计承载力。钢筋笼—保证钢筋笼的制作质量、小笼、焊接质量和搭接长度，并注意夜间施工时焊缝的饱满程度。混凝土浇筑—对混凝土的搅拌、配比和浇注质量一定要严格控制、仔细检查，其指标与温度、厚度等必须符合规范和设计要求，在混凝土运至浇注地点后，要检查均匀性和坍落度，如不符合应进行二次拌和，若再不符合要求，则禁止使用。
3、做好首批砼质量的控制
首批砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关，孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。
水下桩的浇注首先应仔细每机混凝土下料量及拔管高度进行计算，否则极易出现导管拔出混凝土以造成断桩，另外在混凝土浇注至桩顶时，最好将混凝土浇注超出桩顶设计标高0.8～1.0m，以保证再将桩头凿出后能保证桩顶混凝土质量。
4、进行干桩混凝土的浇注工作时，首先应将桩底积水、特别是润湿串筒而流下的积水清理干净，避免桩底混凝土因积水使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低，严重时会造成混凝土离析；另外在混凝土浇注过程中，一是应严格控制混凝土的振捣高度；二是注意混凝土的振捣充分，避免漏振过振；三是随着桩基振捣面的不断升高，则桩基表面的因振捣而产生的浆体不断增加，此时应将此浆体用提桶倒掉，特别是接近桩顶更是如此，避免混凝土配合比失真以造成桩顶混凝土出现低强度区。
5、后续砼灌注
后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼。抽动导管，有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。
6、做好桩基声测管的埋设安装
超声波检测由于检测结果准确性相对较高，且检测成本及检测操作较为适中，目前在我省被广泛采用。对此，为了做好声测准备工作，在灌注砼前及灌注过程中，我们必须对声测管进行埋设定位及牢固固定，只有确保了声测管的埋设质量，才能为检测工作的顺利开展提供良好保障。采用超声波透射法检测桩基质量，首先应进行声测管的预埋置工作。超声波透射法检测桩基质量的工作机理一般情况下就是一个发射，一个接收两个换能器（探头）从桩底按一定规定高度上利用发射探头所发射的超声波通过混凝土再到接收探头，其间根据某些声学参数如声时、声幅、频率等的不同变化，从而反映混凝土的内部情况，如离析、孔洞、强度等。
四、结束语
桥梁成桩施工，工艺控制较为复杂，其质量控制也比较困难，为此，为避免出现质量不合格桩，我们必须加以重视，认真按照工艺要求做好成桩过程的质量控制，各个环节各道工序必须按部就班，不得随意简化或调整规范技术参数，从而确保桥梁成桩的质量。
参考文献：
[1]公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011），北京：人民交通出版社，[2011]
[2]刘高明，基于岩溶不利地质条件下公路桥梁成桩施工技术及溶洞处理措施，城市建设理论研究（电子版），2011（19）
[3]冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ 118-2011），北京：中国建筑工业出版社，2011