新时期高速公路桥梁桩基施工要点研究

刘超 朱鑫萌 裴涛

中建七局安装工程有限公司 河南 郑州 450000

现阶段，在高速公路桥梁建设过程中，通常使用桩基础结构。为了让桩基础结构的施工质量得到充分保障，要求结合工程实际确定科学可行的施工方案，同时结合实际问题，采取科学的预防及处理手段，在最大程度上降低工程事故风险。以促进高度公路工程施工质量提升。

1 桥梁桩基施工技术研究

桩基一般设置于土中，是一种十分重要的竖直基础构件，也是一种拥有悠久历史的基础构件。在史前便已经有了关于桩基工程方法的记载，在河谷地区应用桩基工程方法，并发挥出了良好的应用效果。至今为止所发现的最早的宁波市河姆渡文化遗址发掘桩已经有超过七千年的历史，桩基自身具有许多独特的优势，我国古代建筑多建筑于软基结构上，直到水泥问世前，桩基经历了十分漫长的历史，并将桩型作为主要的天然材料予以制作。直到19世纪，随着钢筋混凝土在建筑工程中的广泛运用，逐渐出现了一种新的结构--钢混桩。二战以后，钢基理论技术也随着现代钢铁工业的发展而得到了相应的发展。

桩基具有十分复杂的种类，可以结合相应的标准将桩基分成多种不同的类型。由于受到桩基承台地面位置不同程度的影响，对桩基的受力性能造成了一定限制，结合地面的实际位置一般可以将桩基分成高桩和低桩承台基础两种结构。对于不同的成桩方法而言，所导致的土层扰动也存在一定的差异。一般可以分成基础桩和非基础桩两种形式。由于成桩中周边土体发生了一定的扰动作用，使得相应基础桩的工程性质难以出现明显的变化。同时，结合桩的竖向荷载传递机理，可以将其分成摩擦桩和端承桩两种形式，而结合桩的材料性质可以将其分为复合桩和混凝土桩，在复合桩高度发展的背景下，以桩基础结构为依托，在其上部施加以相应的荷载量，可以发挥出良好的承载优势。桩基础是一种出现概率较高的深基础结构，如果使用浅基础结构，则通常难以适应结构物对地基强度的需求。如果桩基础需要承受大量的竖向荷载，则可能因摩擦阻力作用而导致上部荷载向深部土层之中传递，为桩基提供不同的优势作用，以充分改善地基的基础动力性能，让机械设备得以维持良好的运转状态。同时让桩基侧面和泥土进行深入接触，以促进荷载向深层岩层之中的传递，实现良好的承载效果[1]。

2 工程概况

以某工程第一合同段K0+000—K8+500的施工为例，该段全长为8.5km，位于许昌市内。在该工程段中共有22座不同规格的桥梁，13道通道，12座涵洞，同时，取土场四处，互通立交2处。该工程全线范围内总共包含176片预制箱梁、105片空心板梁等，所有的桥梁基础都采用了桩基础的结构，全段工程共使用542根桩基础结构，最长的一根桩基础结构长约31m，桩径在D1.2m～D1.8m范围内。该工程段的桩基一般位于第四系粉土、卵石、碎石及三叠系板岩等地层之中，少量桩基下部存在地下水。笔者将结合这一工程，浅析桥梁桩基施工中的要点及常见问题，并提出相应的应对措施。

3 桩基施工要点

3.1 机械成孔

首先，可以借助冲孔机实施成孔操作，表现出一定的自动化水平。

其次，要求在机械入场前针对场地进行平整处理，以促进机械设备承载力提升。在存在软质地基的情况下，需要针对地基予以换填处理。

第三，通过厚度为10mm的钢板，将其进行卷制，可以形成钢护筒结构，并将其高度控制在2m～4m以内。同时，将其直径调整为桩径+30cm，在进行开孔处理前，要求利用冲锤进行钢护筒设置，并将其中心及孔桩中心之间的偏差调整到5mm内。

第四，依据1.2～1.3的比重，进行泥浆制备，将泥浆中的胶体率调整到95%以上，以保障其良好的膨胀效果，提升其粘度和造浆水平。借助泥浆的形式，可以在井壁外表面位置处建立泥皮结构，以降低孔外渗流的风险，为井壁提供充足的保护措施，以降低塌孔的风险。同时，还可以切实提升钻渣的悬浮效果。

第五，在实施冲孔操作时，通常借助1.5t～2.5t的冲锤实施操作，要求在护筒范围内保持较小的速度予以冲击，以降低护筒偏移的风险。在完成常规冲孔操作后，需要相应提升冲程，并调整其频率。要求每隔1m～2m冲程展开对于成孔垂直度的检查，如若发现偏斜问题，要求立即停止冲击，并采取相应措施予以纠正[2]。

3.2 钢筋笼制安

第一，要求以钢种、规格、等级和生产厂家为依据，针对钢筋实施分批验收，将其堆放于施工现场之中，并设定好相应的标识，以免出现钢筋混杂的问题。此外，要求针对钢材的外观予以全面检查，以确保其中不存在油污、锈蚀、起皮等质量问题。对于没有进行外观检查或外观检查未通过的钢材，不允许将其应用于施工实践之中。

第二，要求在专门的加工场所进行钢筋笼制作，并结合现场实际运输条件展开对于钢筋笼的分段加工，将其运输于现场，并借助焊接技术予以连接。要求以设计规范为标准，不断调整钢筋接头的实际错开量，并借助吊车的形式展开对于钻孔的吊装安装。要求尽量保证钢筋笼下端结构的整齐度，并借助箍筋的形式予以封存，让导管可以自由升降。

第三，为了有效降低钢筋笼吊装变形的风险，要求以2m为一个间隔，进行三角形支撑布置。借助电焊的形式，促进纵向主筋和箍筋之间的连接，针对其他箍筋，可以通过电焊的形式予以处理，同时适当进行绑扎操作，以提升其牢固性。要求采取双面焊的形式实施钢筋笼连接，并借助单面焊的形式进行分段接头连接。

第四，在实际制作及吊放阶段，要求将各个结构之间的距离控制在合理范围内。

第五，应尽量避免钢筋笼在吊放时与孔壁发生碰撞，同时，将主筋混凝土保护层的厚度控制在设计要求值的指定范围内。

3.3 混凝土灌注

第一，针对混凝土实施浇筑需要针对具体的坍落度和灌注温度予以细致检查。将温度控制在5℃以上，同时将坍落度调整到180mm～220mm左右。

第二，要求在结束混凝土运输后，借助泵车的形式予以泵送。为了充分保障灌注过程的有效性，要求在实施灌注操作前，针对混凝土灌注方量予以明确，并借此确定导管的实际埋置深度，将其控制在1m以上。

第三，在灌注的初始阶段，要求针对关注速度进行合理管控，直到混凝土顶面和钢筋笼底部之间的距离超过1m后，可以将其灌注速度调整到每分钟0.2m左右。同时，针对液面高度予以测量，以降低钢筋笼上浮的风险。在混凝土的液面高度达到钢筋笼底口上部4m后，针对导管予以拆除，让导管的底口高度得以稍高于钢筋笼底部，并通过正常的速度予以灌注处理。

第四，要求将导管埋深控制在4m～6m范围内，应尽量确保灌注操作的连续性。同时，提前备好拆卸机具，在最大程度上缩短导管拆除时间，以降低塌孔的风险。

第五，要求在即将完成混凝土灌注操作时，针对灌入水量予以细致核对，以确定灌注的实际高度。在结束灌注后，要求采取插入式振捣器，针对桩顶位置处2m以内的混凝土实施振捣处理，并利用1.5倍半径的规格调整振捣器的移动间距，以充分保障振捣过程的均匀性，降低漏振和过振事故的风险，以提升桩顶处混凝土的密实程度[3]。

4 桩基施工常见质量问题及预防

4.1 钻孔偏斜

如果在冲击过程中遇到了探头石或漂石，则可能导致钻孔偏斜，要求在发现探头石的第一时间进行碎石回填操作，并将钻机调整到探头石的其中一侧，通过高冲程的形式针对探头石进行猛击，在击碎探头石结构后，一旦面临基岩问题，则需改用低冲程装置，让钻头得以维持自由转动，不断调整冲击频率，并在进入基岩后调整到高冲程的状态之中；其次，如果孔径很大，但是钻头相比之下过小，则可能导致钻头出现偏斜，为此，需要立即更换钻头，同时，在发现孔斜的第一时间进行回填，并重新实施钻孔操作；此外，如果土层的软硬程度分布不均，则也会带来钻孔偏斜问题，要求及时做好各项检测工作，针对地质土层予以及时调整，一旦发现土层的软硬结构不一致，则可以借助低锤实施密击操作，以提升孔底位置的平整度[4]。

4.2 孔壁坍塌

一旦发生了孔壁坍塌的问题，则需综合利用砂和粘土的混合物实施回填处理，要求在将回填物调整到密实状态后方可重新实施冲孔操作。同时，需要结合地层土质的实际情况确定泥浆的相对密度，并不断提升泥浆表面的高度。如果塌孔较为严重，则需要向其中投入一定量的黏土泥膏。待孔壁逐渐趋于稳定后，以较低的速度继续实施钻进操作。如果地层表现出十分明显的变化，则可以针对泥浆的相对密度予以调整，待完成清孔和漏浆处理后，向其中补充充足的泥浆，让泥浆表面可以始终维持在护筒范围之内。待结束成孔后，要求尽快实施混凝土灌注操作，同时应保持桩基在钢筋笼安放全程中的竖直状态，以免和孔壁发生大面积碰撞[5]。

5 结束语

总而言之，对于桥梁工程建设而言，桩基施工有着十分关键的作用，其质量将在一定程度上影响后续施工工程的稳定性，进而影响桥梁建设工程的整体质量。基于此，需要相关人员积极提高对于这一工程施工的关注，明确此过程中存在的问题并予以及时解决，以推动桥梁建设工程的整体发展。