对桥梁桩基耐久性问题的探讨

张帆

摘 要：桥梁桩基是支撑桥梁荷载的重要结构，承受着桥梁使用过程中产生的大量荷载，在桥梁工程中有着重要的作用。因此，桥梁桩基的质量及性能的好坏将直接影响到整座桥梁的工程质量。而在桥梁桩基的施工过程中经常受地形条件和施工技术等的限制而降低了桥梁桩基的牢固性，也给后续的施工过程带来不便。本文就桥梁桩基施工中存在的问题对桥梁桩基的耐久性问题进行探讨分析，并提出相应的措施，为桥梁桩基施工提出建设性的建议。

关键词：桥梁桩基 施工技术 耐久性

桥梁桩基是桥梁的基础，是一种深入土层的柱形构造，支撑着整个桥梁。桥梁桩基的原理是将上部分结构承受的荷载通过水或较弱的底层传递到下部分的土层或岩层，由此可见，桥梁桩基对桥梁质量及性能起着决定性的作用。然而，桥梁桩基施工具有一定的隐蔽性，存在着诸多的不稳定因素，大大影响了桥梁桩基施工的进程，甚至是导致停工或返工，不利于桥梁高效建造。所以，在充分利用 一些发达国家先进技术的基础上，对桥梁桩基耐久性问题进行深入探讨，再结合具体实际情况不断研究和完善目前我国使用的桥梁桩基施工技术，显得尤为重要与关键。

一、桥梁桩基的施工步骤

桩基施工现场准备→现场测量→护筒定位→提吊设备安装→制定出渣路线→人工挖掘→护壁→成孔质量检测→下钢筋笼→混凝土浇筑。

二、桥梁桩基的施工技术

2.1人工挖孔施工技术。挖孔施工是桥梁桩基施工准备工作后，桥梁施工中的一项重要施工环节，它有着一系列严格的施工要求。 在一切准备工作完成之后，首先检修挖孔施工中应用的设备，根据经验准备好相应的易损件的备件，此外，按照工程具体实际情况对电路、水管通道以及施工道路进行合理的布置。施工中，通过利用人力挖掘成孔，在吊入钢筋骨架的基础上，灌注混凝土进而对桥梁上部结构形成规范的支撑和稳定。人工挖孔桩的施工相对具有灵活性，且施工设备容易操作，因此对桥梁桩基施工场地适应性强，并且具有检测和施工便利等优势，是目前桥梁桩基施工的主要类型。该施工技术主要在桩基长度及直径均较小的情况下应用。

2.2钻孔灌注混凝土施工技术。钻孔灌注桩施工可细分为正循环钻孔法和反循环钻孔法两类。钻孔灌注混凝土施工工艺主要可分为准备、成孔、清孔和水下混凝土灌注四大阶段，具体又可分为准备场地、对桩位测量放线、钻孔机械到位、护筒埋设、泥浆护壁施工、钻孔并检查成孔质量、清孔、钢筋笼制作和吊放，水下灌注混凝土、成桩等主要流程工序。在开动钻机之前，要检查钻机设备底座是否固定好，确保钻机设备的平稳固定，在固定钻机支架时要注意避免压制护筒且应处于施工平面。必须采用斜撑和缆绳固定冲钻具的钻架。采用水准尺对回旋转钻机就位进行校核，确保一条垂直线上的转盘中心、钻机起重滑轮以及护筒中心的偏差在2厘米之内。为防止钻机移位，要时时核对测量钻机行进时的钻孔的中心度。此外，要根据桥梁桩基所在地区的地质情况确定钻机的行进速度，为了确保筒内的水位标准符合施工条件，要对孔内的情况定时查看。根据相关质量标准，在制作钢筋骨架时，为保障钢筋骨架的坚固，要将十字撑加设到每节钢筋的端头并保证钢筋骨架的垂直入孔。这种施工方法具有多方面的优势，不仅具有设备操作简单、桩孔牢固以及噪声小的优点，钻孔形成的桩基也比人工挖孔桩基大许多。因此。钻孔灌注混凝土施工技术由于其钻孔的速度快质量高，而得到广泛地运用。

2.3钢筋笼制作与安装。制作钢筋笼前要全面检查钢筋的材质是否符合工程的标准，包括钢筋的规格、直径以及长度，再进行主筋墩粗螺旋加工。钢筋笼统一采用长线法在台座胎具上分节制作。钢筋笼主筋的定位模具根据施工进度的要求调整安装在台座胎具上，横纵向精确定位以保证钢筋笼质量。钢筋笼的节长和节数都应合理进行设计并编号。钢筋笼制作过程中，应由专业的技术员操作并监督，制作完毕后，需严格检验是否符合设计标准，再在笼头悬挂有墩号、孔号、节数等字样的标牌。在钢筋笼安装前应先清理残渣和油渍以保证钢筋笼和混凝土的充分粘合。钢筋笼的安装应采用两点吊装，一点设在骨架中点处，另一点设在骨架一半长的三分点处。吊装过程中需要專人指挥，不仅要检查钢筋笼的垂直度，使得上下钢筋笼的中心线始终保持一致;还要逐节检查钢筋笼的焊接质量，对质量不符要求的焊接处应进行补焊。与此同时，要时刻注意钢筋笼下放过程中应避免撞击孔内壁，若吊放受阻时应立即停止钢筋笼的安装。在钢筋笼安装就位后立即对接口处进行焊接以固定，若要接长时应加快焊接速度，缩减吊放时间。钢筋笼安装好后需及时填写安装钢筋笼记录以备检查。

三、桥梁桩基施工中常遇见的问题及应对措施

3.1桩孔坍塌或缩径。塌孔的原因主要包括土质过于松散，泥浆护壁不完全，空钻时间过长，钻孔周围存在大频率的机械震动。可通过泥浆护壁，清理钻孔周围的大型工作机械防止塌孔的出现。若塌孔出现较深，则应将导管和钢筋笼全部拔出，再填入粘土，重新钻孔。缩径是指钻孔局部直径小于标准要求，产生缩径的主要原因是清孔不彻底、孔壁土层掉落以及塑性土膨胀。为了防止缩径，应重视清孔，在成孔时应加快钻孔速度，提高泥浆粘稠度，防止孔壁土层掉落。

3.2孔内沉浆过厚。造成沉渣过厚的原因主要有以下几点。其一，下放钢筋笼的时间过长或钢筋笼碰撞到了孔壁，进而导致孔壁塌方现象的产生;其二，泥沙材料的质量未能达到施工的相关要求及标准，如含沙量超标等。对沉渣过厚问题的防范与治理，可以从以下几个方面来进行人手。首先，对泥浆的质量进行严格的控制，以保障泥浆的质量能够满足工程施工的具体要求。其次，采取各种有效措施尽可能的减少钢筋笼的下放时间，并避免钢筋笼触碰到孔壁;另外，倘若在下放钢筋笼时，发现孔内沉渣超过了设计要求，则应进行二次的清孔，以此来避免沉渣过厚问题的产生。

3.3桩孔倾斜。在应用钻孔灌注桩施工技术中，如果遇到体积较大的孤石会导致钻杆所受阻力不均而在连接时弯曲甚至经过调节仍无法保持垂直，造成钻孔垂直度的偏斜，给后期工作增加困难，无法保证钻孔质量。针对钻孔偏斜的问题，应在钻孔前及时对场地进行清理，对钻杆和钻头一一进行检查。当已发现钻孔稍微偏斜时可填埋碎石，并控制钻孔速度以矫正垂直方向。

3.4断桩。在混凝土灌注过程中，灌注时间过长导致深埋的导管卡在混凝土内，泥浆稠度过高导致导管堵塞，以及导管漏水或把导管拔出混凝土面都会导致断桩的出现。所以应在灌注前严格检查导管是否漏水，加快灌注速度，以保证初凝时间不长于灌注时间。

3.5钢筋笼上浮。钢筋笼上浮也是钻孔施工技术上容易出现的问题之一，其主要原因是灌注混凝土的速度不均匀。灌注速度过快导致钢筋笼受到向上的摩擦力，推动钢筋笼上浮。所以应严格控制灌注速度，在发现钢筋笼上浮时应立即停止灌注。

结 语

桥梁桩基的施工是极其重要的一个环节，桥梁的整体质量大部分取决于桥梁桩基的耐久性。然而，在桥梁桩基施工的过程中，由于或多或少的可预见和不可预见的因素，经常遇到塌孔缩径、桩孔倾斜、断桩以及钢筋笼上浮等问题。因此，若要保证桥梁的整体施工质量，提高桥梁桩基的耐久性，我们务必要对桥梁桩基的施工技术进行探讨和研究，针对可能遇见的各种不利情况做出相应的应对措施，在我国现有的施工技术上，借鉴发达国家的先进技术，取其精华，去其糟粕，将我国的桥梁桩基施工水平推向一个新的水平高度。