桥梁桩基施工常见问题的探讨

袁敏

摘要：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。文章从桩基施工的设计、钻孔过程、清孔过程入手，探讨桥梁桩基施工易出现的问题，以求为后期桩基施工中出现的问题给以一定的借鉴。

关键词：桥梁桩基;设计;钻孔;清孔

前  言

桥梁桩基在施工过程中起着至关重要的作用，但在其施工中经常会遇到各种问题。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。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。

一、桥梁桩基设计的常见问题

1.桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高

这里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力。其二则可能由于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先期施工的桩产生的水压力消散后再施工下一根桩;其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，要避免抬机等现象出现。

2.沉降计算

桥梁建筑对沉降差和沉降反应比较敏感，因此规范GB5007-2002第3.0.2条、第5.3.10条、第8.5.10条对沉降计算进行了严格的界定，但由于沉降计算方法和土工参数的准确测定目前还不完善，在设计中不可避免的存在不少问题，因此要严格按照国家规定的标准进行桥梁桩基施工前的准备、设计、计算。为桩基施工提供完善的沉降计算和施工计划。

3.桩的长细比

长细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳，以及考虑施工条件的要求，对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层，在桩顶竖向荷载的作用下，桩身若过于细长，可能会像压杆一样出现失稳破坏。而对于摩擦型桩，桩身应力向下衰减，且桩会随着荷载加大而产生沉降，不会产生压屈失稳，所以不需考虑长细比的限制。随着高层建筑的发展，超长桩及长桩应用广泛，而长细比限值制约了长桩的使用。根据我国的实际情况，迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出现压屈失稳的例子，所以两本规范不再提长细比的要求了。但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化，或8度以上地震区的情况，当桩身强度控制设计时，仍应慎重对待，可按相关规范验算桩身压屈。

4.施工质量难以得到保证

质量保证措施有：①教育职工牢固树立“百年大计，质量第一”的观念，严格按照各项施工规范和操作规程作业。②各施工操作人员进行上岗教育，技术交底，坚持持证上岗，严禁无证上岗。③每天施工前对要施工的桩位进行仔细放样和复核，纠正因土体受挤和人为影响的桩位偏差，每三天对场区控制点进行一次复测、校正。④桩基施工时桩距偏差允许值在200以内，标高允许偏差范围在（+100，-50）以内。⑤及时办好各项手续，做到职责分明。⑥施工各类资料（如工程文件、施工记录、隐蔽工程验收、成果图等）的收集做到完整、准确、及时、整洁。⑦打桩结束后，及时整理好齐全，符合要求的打樁各种资料，提请总包审核。

5.关于桩基竖向偏差的控制和处理

桩基施工中对桩的偏差必须严格控制，特别是对于承台桩及条形桩，桩位的偏差都将产生很大的附加内力，而使基础设计处于不安全状态。根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50～+100mm，但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又浪费金钱。

二、钻孔过程中易出现的问题

1.缩孔

缩孔通常是由于地层中含有膨胀土、软塑土、泥质页岩等不良地质造成的，钻头磨损过大亦能使孔径稍小。缩孔发生后，应立即查明原因，如因钻头磨损过大造成的缩孔现象，应对钻头及时补焊，加大钻头。如因以上不良地质条件造成的，当缩孔不严重时，可采用钻头上下反复扫孔来扩大孔径;当缩孔严重时，采取钢护筒防护，一般情况下钢护筒的长度要根据不良地质的厚度情况来确定，最好是不良地质部分全部下钢护筒。

2.钻孔过程中孔内漏浆

孔内漏浆一般是钻孔钻至透水层时由于泥浆的性能较差、或护筒周围透水、或钻孔遇到小溶洞时发生的。当遇护筒内水头不能保持时，一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒埋置深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻头慢速转动等措施。当用冲击钻冲孔时，可往孔内回填片石、卵石及适当投入一定数量的水泥，反复冲击，增加护壁。

3.钻孔过程中掉钻

掉钻一般是由于钻杆磨损过甚、钻锤的钢丝绳磨损过甚或钢丝绳的卡口螺丝松动造成的。掉钻是在桩基钻孔过程中经常发生的故障之一，每台钻机都应配备足够的打捞工具。掉钻后应马上用打捞叉、打捞钩、绳套等工具打捞。如果由于打捞时间过长造成钻头被埋，应先清理泥沙，然后再使用打捞工具进行打捞。特别强调指出：初次掉钻头时，钻头在孔内一般是正立的，如果一次打捞不成功造成第二次或者多次掉钻，那么钻头掉在孔内就不一定是正立的，给打捞造成更大的困难。

4.钻孔过程中坍孔

坍孔的特征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒出细密的水泡，出渣量明显增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔的原因大多数是由于泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成的。发生坍孔后，应查明坍孔的位置再进行处理。坍孔位置较深且不是很严重时，采用粘土回填至坍孔位置以上2m～3m，并采取加大泥浆比重、改善泥浆性能、加高水头等措施，继续慢慢钻进。

5.钻孔过程中斜孔

斜孔一般多发生在采用冲击钻成孔上。造成斜孔的原因通常是由于地质松软不均、岩面倾斜、钻架移位、钻架不平或钻头遇到探头石等原因造成的。钻孔时，要经常检查钻盘是否水平或钢丝绳是否垂直，孔口位置的钻杆或钢丝绳的平面位置是否正确，一旦发现偏差应及时调整。当出现斜孔时，一般可在偏斜处吊住钻头反复扫孔，使钻孔正直。

三、清孔过程中易出现的问题

桩基在清孔过程中容易出现的问题有：塌孔、泥浆含砂率过大、沉渣过大等。清孔造成塌孔的原因是由于换浆过快、较快地降低泥浆相对密度造成的。清孔造成塌孔时，要根据塌孔的严重程度采取不同的处理方法进行处理。塌孔不严重时，可采用加大泥浆相对密度等改善泥浆性能的措施后继续清孔。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.北京：人民交通出版社.2000.

[2]阎名礼.地基处理技术.北京：中国环境科学出版社.

[3]建筑地基处理技术规范.（JGJ79-2002）.中国建筑工业出版社.1992年9月第一版.