桩基础施工技术在桥梁工程施工中的应用

罗许林

（郑州工业应用技术学院 河南新郑 451100）

1 桩基础施工技术的概念

1.1 桩基础施工技术的基本概念

桩基础是一种承载力高、适用范围广、历史久远的基础形式。而桩基础施工技术具体是指在施工过程中连接地面与上层建筑物并且共同构建结构的一种施工技术。其质量是主导桥梁工程质量的核心体现，它能够将整个桥梁上部结构产生的结构荷载向下传递给地基，从而大大提升了地基抵抗上部压力的能力，而且还提高了桥梁整体的抗震效果。桩基础还能提高基层岩石的承载力，这样地基的沉降也可以得到很好的缓解。桩基础施工技术根据桩的承载性能分为：摩擦桩和端承桩，根据成桩的形式分为：非挤土桩和挤土桩，根据地面和承台的相对位置还可以分为，单桩基础施工技术、低承台桩基础施工技术和高承台桩基础施工技术。

1.2 桩基础施工技术的技术特点

桩基础施工技术是桥梁施工中最常见的施工程序。它的特点主要是：

（1）在施工中，桩基础必须具备足够的承载上部结构荷载重量的能力；

（2）桩基础必须具备防止结构沉降的能力，保证桩基础都具备较强的抗压能力，而且还必须符合设计要求中应有的抗震能力；

（3）桩基础施工部位必须是坚固的基层岩石上，避免结构物倾斜的现象发生；

（4）桩基础施工时测量必须精准无误，保证整个桩基础的施工安全。

2 建筑桩基础施工准备与应用要点

2.1 施工准备

2.1.1 获取并整理项目资料

施工技术人员在桩基础施工的初期，对该地基的一些基本情况（地质水文等）：①进行全面了解。②应该对该基础所处位置处的地形、地貌以及施工现场的相关资料进行全面勘察。③将该资料反应给项目上施工编制计划的人员。而勘察设计人员在施工之前，应该对该工程范围内的地下管道等各种分布情况进行很明确的调查，了解其埋深、使用年限和总体结构等基本概况。

2.1.2 编制施工计划

为了保证桩基础能够顺利完成，在开展桩基础工作之前需进行试桩工作，根据试桩的具体情况来确定使用的施工工艺、施工参数等。另外，施工单位应在施工正式开始之前，编制相应的成桩机械、成桩方法、确定施工顺序、施工方案、临近建筑物和地下管线的保护措施等，并按照桩基础特点编制详细的工程施工计划，在施工计划里面应包括人、材、机的具体部署，例如：工程进度、劳动力需求量、设备需求量、材料使用情况等。

2.1.3 放线工作

根据桩位平面布置图以及甲方提供个测量基准点，首先在桩基础工作开展之前，应仔细检查轴线，施工区域中布置的控制点应不受到施工的影响，在桩基础施工结束后需及时复核桩位。另外，在定桩的位置的施工过程中，应严格按施工之前确定的网格来定桩位控制线，定好相应的桩线后，将桩位编号，画出桩位图，然后按照桩的轴线和尺寸确定出桩位，在现场设置出样桩，进行放线工作。桩位设定稳定后需进行校核，以免发生错误。

2.2 技术要点

2.2.1 埋设护筒

通常情况下，护筒的埋设应结合桩位进行，预埋护筒时护筒的内径要比设计的桩径大100mm左右，护筒个壁厚取6～8mm，长度取1～1.5m左右，轴线确定时，护筒中心轴线与桩位中心轴线的误差不得大于50mm，上下应保持垂直，埋设护筒的孔口要尽量超出护筒直径100mm以上，而且周围必须用粘性土，从下往上捣实。经测量人员用仪器复核后方可开钻。

2.2.2 钻机就位

钻机就位的时候机座要平稳，转盘中心与桩位中线的偏差不得大于20mm，尽量做到三点一线，即天车中心线、回转器中心线、与钻头中心线在同一铅垂线上。

2.2.3 挖设循环系统

循环系统进行必要的清理，以保持美观、耐用。最后，工程的基础荷载直接影响单桩的承载力。工程负责人要对施工流程进行明确的掌握和计算，确保桥梁结构和承载力计算的合理性，然后结合桥梁工程的地貌特征，对桩基进行科学合理的规划。

3 桩基础施工技术在桥梁工程中的应用

3.1 灌注桩施工技术

3.1.1 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩施工技术是先用施工机械对基础位置进行钻孔打洞，之后，下钢筋笼、导管，灌注混凝土，之后加水养护的一种桩基础施工技术，它是桥梁施工过程中最常用的一种桩基础施工技术。因其所选护壁方式的不同，有泥浆护壁和全套管护壁施工方法两种。全套管护壁进行施工时，需要注意的问题是套筒和基础中线的偏差应该控制在0.05m的这个范围之内，这样的话，不管是土方的回填还基础的紧密性都能得到保证，浆液渗漏也能够得到有效的控制。而且还可以保障桩基础的工程质量。

3.1.2 沉管灌注桩施工技术

沉管灌注桩是先做好成品，即预制品，然后利用外在压力将预制成品桩基础打入地下，这种施工技术叫做沉管灌注桩施工技术。该种施工技术最大的特点是操作性强、施工工艺比较简单。但它也有相应的缺陷，例如：打入地下的桩基础是否存在损坏情况，地下的地质结构到底是否适合桩基础的打入等。因此，打入桩基础时，施工之前要把握好打入桩基础的外在压力的大小。为了避免上述情况的发生，可以采用的反复捶打的施工手段，但是，采用反复打入法的时候，要特别注意：对同一个桩孔位置进行反复打压，这样的话才可保证灌注桩施工不出问题。

3.1.3 挖孔灌注桩施工技术

挖孔灌注桩施工技术是指施工时需要先进行人工挖孔，之后再进行桩基础混凝土浇筑灌入等工作。人工挖孔桩技术与机械挖孔相比，优点：其施工操作相对简单，可以明显缩短施工周期，并且不会产生较大的噪音。同时其施工成本较低，节约了施工成本，有效地提高了企业的经济效益。

3.2 预制桩施工

预制桩是指在工厂或施工现场制成各种材料、各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入土中。建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。此种桩基础类型是按照施工方式来分的。两者分别有各自的优点，混凝土结构预制桩是使用混凝土制造而成的，优点是坚固耐久和施工操作、简单方便，在建筑工程中用的最多。而钢结构预制桩所采用的钢材主要是H型钢，但它的用途范围比较小，通常出现在特殊情况的施工现场中。

3.3 静力压桩技术

与前面两种技术不同的静力压桩技术是指采用静力压桩设备，利用桩架配重和设备自重对预制桩形成反作用力，然后将其压入土层中。它的特点：操作技术相对简单，操作过程中噪音小、无冲击力、振动小、造价小、检测方便等，而且其压桩质量也能保障，另外，该技术的使用可以减少钢筋和混凝土的使用数量，进而从根本上大大降低了施工成本和缩短了施工工期。但是，静力压桩技术也有相应的缺点。例如：为了保证桩基础施工质量，施工人员在静力压桩施工过程中，要保证其施工的连续性。

4 施工中桩基础施工常见病害及其防治

4.1 塌孔

塌孔是钻孔灌注桩成孔施工中最易出现的工程病害，其塌孔是没有充分考虑现场的土体的承载性能等因素造成的。防治措施主要是根据不同地层、控制使用好泥浆指标，严格控制钻进的速度。为了避免地下水位过高影响钻孔，可以升高护筒，增大水头，在处理地下障碍物时一定要将残留的混凝土块一起处理干净。当出现孔壁坍塌严重的情况时，应探明坍塌位置，应用砂和黏土混合回填至塌孔段1～2m处，捣实后应重新钻进。

4.2 缩径

缩径是指钻进过程中出现的井眼小于钻头直径的现象。而对于易出现缩径的地段，应采取相应的措施：选用带保径装置的钻头，而且钻头直径应满足成孔直径的要求，并应经常检查，出现问题及时修复。另外，可以在易缩径孔段，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

4.3 桩孔偏斜

最后一个钻孔灌注桩成孔施工中最易出现的工程病害是桩孔的偏斜，究其原因主要是因为灌注桩架建设的不够牢固，或者施工土层软硬程度不一样等因素造成的，对于这种情况，采取的措施如下；首先保证施工场地的平整，钻机安装时要平稳，机架保持垂直，成孔过程中应定时检查和矫正钻头。同时控制钻进的速度，低速度钻进。地下障碍物可以预先清理干净的预先清理。已经偏斜的钻孔，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。

5 结语

综上，桩基础施工作为桥梁工程基础作业项目，同时也是工程的隐蔽建设环节，其施工技术的应用与质量关系着整个建筑工程的安全、质量，需要施工单位与技术人员高度重视、认真研究，理清桩基础施工技术的应用要点，严格规范桩基础施工技术的作业流程，以确保桥梁建设的效率与桥梁工程的稳定安全。

[1]袁 野.桩基础施工的特点和应用[J].黑龙江科学，2013（12）.

[2]刘 帅.建筑工程施工中桩基的应用[J].住宅与房地产，2016（21）.