公路桥梁桩基的施工与检测探讨

唐海燕

摘要：路桥工程是我国基础建设工程之一，在我国交通运输事业中发挥着重要作用。路桥工程质量越好，交通安全事故发生的概率就越小，反之则越高。而考虑到路桥工程的施工质量受桩基施工质量影响，如果桩基施工不当，为路桥工程埋下了质量隐患，则路桥工程的整体性能也会随之受损，进而影响路面行车安全。所以建议在路桥工程施工中，一定要重视桩基施工，做好严格的桩基质量控制。本文就将对公路桥梁桩基的施工与检测问题进行分析探讨。

关键词：公路桥梁；桩基；施工；检测

中图分类号：U412文献标识码： A

桥梁桩基承担着整个桥梁结构及车辆的荷载，所以其质量对于桥梁工程的质量和结构安全具有极其重要的作用。但桥梁桩基属于地下工程，即隐性工程，因为在桥梁建成后，桩基处于地下，但却决定着桥梁的稳固性、寿命和使用的安全。对于桥梁来讲，桩基即是桥梁的根基，只有桩基足够牢固，才能有效的保证桥梁结构的安全性，减少其使用过程中危险的系数所以在桥梁桩基施工中，需要对施工的任何一个细小环节都要严重进行质量的控制，确保不留一丝质量安全隐患，从而打造出精品的桥梁工程。

1、概述

1.1、桩基础的特点

在施工过程中，如果地基浅层土质较差，并且难以实施地基处理措施时，结构物对地基强度、变形、稳定性方面的要求难以通过浅基础满足，在这种情况下需要考虑桩基础，桩基础是最常用的一种深基础，通过桩侧摩阻力和桩端阻力，上部荷载通过竖向荷载桩传递到深部土（岩）层中，而桩身材料和桩侧土（岩）的弹性抗力则是通过横向荷载的桩进行抵抗，根据工程的实际情况，桩可以发挥多种功能，如：桩基穿过液化土层，将荷载传给稳定的不液化土层；将荷载向桩周土体进行传递，或直接传递给深层的岩层、砂层或坚硬的粘土层等，进而在一定程度上获得承载能力；对于桩来说，通常情况下，可以抵抗台风、地震引起的水平力、上拔力，以及倾覆力矩等，因为其侧向刚度和抗拔能力非常强大，在一定程度上能够确保结构物和高层建筑的安全。

1.2、路桥桩基施工特点

1.2.1、隐蔽性

路桥桩基工程属于隐蔽工程，因此质量控制难度高，很容易引发质量事故，质量检查比较困难。

1.2.2、复杂性

桩型多，各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大，地下未知因素多，桩工机械设备品种多。

1.2.3、困难性

在具体的施工过程中，由于限制的条件比较多，不安全的因素以及工序也比较多。所以其具体的施工具有一定的困难性。

1.2.4、质量事故常见性和多发性

路桥桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化，加之在地下作业，看不见、摸不着，稍有疏忽就会出现质量缺陷，甚至质量事故。

2、路桥桩基施工中存在的问题

2.1、桩基承载力过低

该问题产生的主要原因在于桩基设计不当，工程设计阶段忽略了单桩承载力远远低于复合桩承载力这一问题，导致单桩设计不符合设计规范与要求，从而导致桩基施工过程中常常出现断桩、沉桩现象。

2.2、断桩

断桩的产生原因在于桩身倾斜。桩基施工中，如果桩的起吊、堆放方式不当，桩定位发生偏差，桩身就很容易出现倾斜，进而发生断桩现象。

2.3、灌注桩桩基缺陷

桩基施工选用灌注桩施工时，灌注过程中可能会因为地质条件、施工技术等因素的影响，导致灌注桩桩基出现局部塌孔，或者导致混凝土翻进受阻，灌注桩施工质量造成影响。另外，混凝土灌注桩施工过程中，混凝土导管需要插入到泥浆层，如果导管的内外压强得不到有效控制，混凝土质量就会因为导管压强差的影响，情况严重者还会阻碍灌注桩的下料。

3、路桥桩基施工分析

3.1、人工挖孔的桩基施工分析

3.1.1、路桥的桩基施工包括人工挖孔成孔的方式，这种人工挖孔的施工方式存在一定的问题。主要表现在，进行人工挖空的时候存在很多不安全的因素，如果不按照安全条例进行施工，就会造成严重的后果。因此在施工过程中需要严格的按照先关规定进行，相关施工人员要保持高度的警惕，对于一些不安全的隐患需要重视，及时的排除这此不安全的隐患。

3.1.2、在进行井下施工的过程中，施工的人员要注意保持高度的重视。佩戴安全帽，在进出口处要设置保险绳，同时进行挖空作业的时候要注意搭设掩体，对于向上提取的一些上渣桶等要进行安全检查。要求钢丝绳的安全系数要设置在5以上，以此保证施工的安全。进行挖空的时候要盖孔口，避免混凝土中水分被吸收，发生安全事故。如果孔壁中的土质不好，防止出现渗水的现象，要利用混凝土进行护壁的施工。在进行支模的过程中要求下端口大，上端口小，这种设计方式对混凝土振捣过程增大了桩深的摩擦力。

3.1.3、在挖孔的过程中遇到一些坚硬的岩石地层等，需要进行处理。一般都采用爆破的方式。利用这种方式需要控制要药量，操作之前要对炮眼等部位进行支护，避免出现孔壁坍塌的现象。爆破过程中会产生烟雾或者有毒气体，一定要采用一定的通风方式，把这些烟雾以及有毒气体排出，才能继续进行开挖的工作。进行灌注桩基之前，孔的底部出现很多积水，如果很少一般都采用人工排出，很多需要利用排水泵进行排出。挖空达到一定标高以后，要对孔底的一些软层图进行处理，保证孔的底部要平整。如果其中有些竖纹地质与钻探地质有很大的区别的时候，需要利用重型机械进行回填，需要保证施工的稳定性，提高施工的质量。有此情况下，在挖空的过程中会出现孔洞或者裂缝等，需要与相关的负责人员一起进行查看，结合工程师的意见，处理这些流动性很大的混凝土。对保证桩基的稳定性具有非常重要的作用。

3.2、钻孔及质量控制

在具体进行施工前，每个桩位的十字中心线需要按照桩的轴线进行引出，在桩孔附近的木桩上用小钉钉牢中心线，同时将桩位偏差控制在l0mm，并且用醒目的标记对标桩埋设进行标识。在定位护筒后，要对护筒的位置进行及时的复核，同时对护筒中心与桩位中心线以进行严格控制。在钻孔过程中，为了防止发生漏浆现象，需要对回填土密实度进行认真检查，自然地坪在施工过程中会发生一些变化，因此在桩架就位后，为了钻孔深度进行准确的控制，需要对底梁的水平和桩的总长度进行复核，同时做好记录，进而在一定程度上，依据钻杆在钻机上留出长度，在成孔后对成孔达到的深度进行检验。初钻时，首先需要启动泥浆泵和转盘，同时让其进行一段时间的空转，输入一定数量的泥浆后开始钻进，在钻进过程中，迅速、安全地在短时间内完成接卸钻杆，进而在一定程度上避免因长时间的停钻，导致孔底沉淀增加。在钻进过程中，一方面需要对钻具长度进行随时的复核，另一方面检查钻杆的弯曲程度，为了避免出现塌孔、缩颈及桩孔歪斜现象，需要根据土层的实际情况对比地质资料，对钻进速度进行随时的调整。另外为了避免影响孔径需要对钻头直径进行经常性的复核，钻孔完成后，需要对孔深、直径和倾斜度等进行检测，在一定程度上使其符合设计要求。

3.3、钢筋笼安装

主钢筋的长度和接头长度在钢筋笼安装前必须正确丈量，并检查钢筋笼的制作质量及堆放和运输后是否变形，编号是否正确，对于绑扎钢筋的位置控制线应按图纸尺寸和规范要求定好，并用油漆画好，为了不使钢筋变形，在对钢筋进行绑扎的过程中，需要加设支撑架立钢筋，同时每米设置一根架立钢筋，将强度不低于设计强度的砼垫块设置在钢筋与桩侧壁之间，进而在一定程度上确保钢筋保护层的厚度。埋设垫块时，利用铁丝将其与钢筋扎紧，分散布置垫块，并且使其互相错开，在多排钢筋之间通过短钢筋进行支撑，进而在一定程度上确保位置的准确。一般情况下，钢筋通过铁丝进行绑扎，按设计要求分散布置钢筋的接头，对于焊接接头的数量，同一截面控制在钢筋总量的一半，安装完成钢筋后，为了避免发生错动和变形，需要对其进行及时的验收，并且在一定程度上对其进行保护，在吊装过程中，由专人对钻孔的中心位置进行检查，保证吊装的准确性。除此之外，为防止钢筋笼上浮，在灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深；当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后在进行浇注，上浮现象即可消除。

3.4、混凝土灌注

3.4.1、桩基桩身的离析和缩孔等问题

在桥梁施工过程中要对桩基桩身的施工质量进行严格的保证，对离析现象需要及时采取措施进行解决，面对由孔洞的蜂窝缺陷引起地桩身离析情况，先用小孔钻对需要处理的部位进行钻进，然后对待处理部位进行高压水清洗，最后用高压泵对待处理部位进行水泥浆地灌注。灌注后出现桩身缩小的问题，则需要对缩小部位采取及时的补救措施。对桩身离析和缩孔等事故需要在施工过程中提前做好相关的预防，要保证导管入孔连接的密封性，避免导管出现漏水；在灌注进行过程中要注意对导管理深程度地处理，防止浮浆进入导管。

3.4.2、具体施工分析

在施工过程中，通常采用导管法灌注混凝土，成孔质量合格后应尽快灌注混凝土，安装完成导管后，需要进行第二次清孔，在一定程度上将孔底沉渣厚度控制在10mm；对于碎石、砂等构成混凝土拌和物的原材料，其级配要良好，按照结构物的尺寸，钢筋间距及混凝土拌和、装卸、浇筑、操作标准等确定最大颗粒尺寸，同时按照相应的规范要求降低集料内杂物含量，在一定情况下对有害杂质进行清洗和过筛；拌和时间通常控制在2--2.5min，在拌制拌和物的过程中，对各种集料量进行准确的控制；灌注工作开始后，确保灌注工作连续进行应控制中途停工时间不超过15min，同时对导管进行及时的拆除或提升等，进而在一定程度上确保导管的埋藏深度。

3.4.3、以导管法灌注水下混凝土技术为例的实例说明

第一盘混凝土的灌注采用剪球工艺，根据不同桩径计算混凝土的初灌量，保证第一盘混凝土灌入时能将导管埋入1m以上的深度；在灌注混凝土时，随着灌注高度的不断上升，要及时提升导管，提升时要保证导管底端埋入管外混凝土以下的深度不少于2m，但也不宜大于8m，一般要求导管埋置深度为2-6m，严禁将导管底端提出混凝土面，避免造成断桩或者局部离析；在混凝土灌注时，应随时上下抽动导管，以确保混凝土的密实性。还应经常测量导管内外混凝土面高度，以控制导管在混凝土中的埋深，从而避免出现质量事故。

4、路桥桩基稳定性的检测分析

4.1、高应变检测方式

常用的检测方式属于高应变检测，这种检测方式已经有近百年的历史采用，这种方式进行检测需要判定桩的竖向以及横向的压力是否满足设计要求，高应变的方式需要判断桩深的水平程度的缝隙，如果某些地方出现缺陷需要在竖直的方向合理判断出现缺陷的程度，找出适当的补充手段实现桩基承载力的稳定。

4.2、低应变反射波法的检测方式

关于低应变反射波法属于一种完整的检测方式，在进行检测的时候需要结合桩身的完整性，由于人工挖桩是一种不可能缩小的直径，很容易出现一些流水性事故，地层的边缘化会产生一定的影响，结合相关的资料对其进行检查对确定工程出现的缺陷具有非常重要的作用。因此要充分的利用软件判断桩基的缺陷程度对其继续拧测量分析软件的营利，总结其中的传导性功能、合理的选择参数、凭肉眼对波形缺陷程度的判断，当然，低应变法检测时不论缺陷的类型如何，其综合表现均为桩的阻抗变小而对缺陷的性质难以区分这是其最大的局限性。

4.3、声波透射法测试的方式

关于声波透射的检测方式，具有非常重要的作用。这种检测方式属于一种传统性的检测手段，这种检测方式的缺点在于检测的技术和手段由于需要资金量大，所以并没有广泛的推广。这种检测方式在实际的应用中公路桥梁施工中大量钻孔灌注桩基的出现，使得在桩基的检测环节广泛的使用声波透射法测试桩基。其主要原理是利用了声波模拟的形式，实现了检测的便利性，分析数据也比较简便，衡量标准也并不属于唯一的方式，检测中利用了声频和音频的检测使检测结果更加准确具有广阔的发展前景。

总而言之，路桥桩基施工是路桥施工的重点，对路桥工程整体质量和整体性能有严重影响，所以在路桥工程施工中，首先个施工人员要不断强化自身的技术水平，对施工地区进行地质条件的勘探，确定好施工地质条件的特点，保证桩基具有很强的稳定性。其次要结合施工地点的实际情况，选择适合当地施工的施工技术，一定要确定好施工条件。再者要对施工地区进行挖孔设计，完成以后再确定混凝土灌注，保证灌注的过程要按照一定的次序进行。以此保证路桥工程的安全以及高质量竣工。

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