高速公路桥梁桩基施工技术研究

王志梅

摘 要：文章在介绍高速公路桥梁桩基施工方法的基础上，提出常见问题的产生原因和预防处理措施，主要包括钻孔偏斜、孔壁坍塌，旨在保证桩基施工质量，避免质量问题的发生。

关键词：高速公路;桥梁桩基;机械成孔

目前，大部分桥梁基础采用桩基础，为保证其施工质量，一方面要根据工程实际情况制定合理可行的施工方法，另一方面要针对可能产生的问题，制定有效的预防和处理措施，以在前期避免质量问题的发生。

1 高速公路桥梁桩基施工技术

1.1 机械成孔

（1）采用冲孔机进行成孔具有较高的自动化程度，且成孔速度较快，质量易于保证。

（2）在机械进场前应先平整场地，将机械设备放在承载力相对较好的部位。若有软质地基，应先进行换填处理。

（3）钢护筒由厚度为10 mm的钢板通过卷制而成，高度在2 m～4 m范围内，直径为桩径+30 cm。在开孔之前采用冲锤将钢护筒设置好，其中心位置和孔桩中心位置之间的偏差应控制在50 mm以内。

（4）在泥浆池中制备泥浆，比重按1.2～1.3控制，黏度按22 pa·s～30 pa·s控制，胶体率应达到95%以上，黏土以浸水之后能产生明显膨胀且黏度和造浆能力均较大的为宜。泥浆的主要作用是在井壁表面形成泥皮，避免孔外发生渗流，为井壁提供良好保护，防止塌孔等现象的发展，此外还能使钻渣悬浮。施工中應安排专人测定泥浆的各项技术性能指标，发现问题应立即采取措施，确保冲孔顺利完成。

（5）冲孔主要使用1.5 t～2.5 t冲锤进行，在冲孔过程中，应在护筒范围内采用较慢的速度冲击，避免护筒发生偏移。在开始正常冲孔以后，适当增加冲程，将冲锤提高到1.5 m

～2.0 m以上，采用2～3次/min的频率。每冲完1 m～2 m检查其成孔垂直度，当发现偏斜时，应立即暂停冲击，并采取有效措施进行纠偏。

（6）当在黏土与粉质黏土层中进行成孔时，可向孔内注入清水，充分利用原土进行造浆。孔底排渣主要使用泥浆进行，所用泥浆的相对密度应保持在1.1～1.2范围内。当在砂土层与厚度相对较大的夹砂层中进行成孔时，也可利用泥浆进行清渣，但泥浆的相对密度要保持在1.1～1.3范围内;在容易发生塌孔现象的土层中进行成孔时，泥浆相对密度应提高至1.3～1.5。

1.2 钢筋笼制作与安装

（1）钢筋应按照钢种、等级、牌号、规格和生产厂家进行分批验收，并在现场分别堆放，不能混杂，同时还要设立好识别标识。还应全面检查钢材外观，确定是否存在锈蚀、断裂、起皮、油污及破损。未经外观检查与外观检查不合格的均不允许在施工中使用。

（2）钢筋笼需在专门的加工场进行集中制作，根据现场运输条件可对钢筋笼进行分段加工，将各段运输到现场后通过焊接连接成整体，钢筋接头的实际错开量应达到设计要求，再用吊车将其吊装到钻孔中。钢筋笼下端应保持整齐，可利用箍筋将其封住，确保导管可以顺利升降，避免和钢筋笼之间发生卡挂。

（3）为避免钢筋笼吊装时产生变形，可按照2 m的间隔距离布置三角形支撑。纵向主筋与加强箍筋之间通过点焊相连，其他箍筋也适当进行点焊，辅以绑扎使其达到牢固。钢筋笼的连接应采用双面焊进行，但注意分段接头需采用单面焊的方法。

（4）钢筋骨架制作与吊放过程中，主筋间隔距离偏差不能超过±10 mm，箍筋间隔距离偏差不能超过±20 mm，骨架外径偏差不能超过±10 mm，骨架保护层厚度偏差不能超过±20 mm，骨架中心平面位置偏差不超过20 mm，骨架顶、低端高程偏差分别不能超过±20 mm和±50 mm。

（5）钢筋笼吊放时不能与孔壁发生碰撞，且主筋的混凝土保护层厚度必须达到设计要求值以上。

1.3 混凝土灌注

（1）混凝土灌注之前，应先检查其坍落度与温度。其中，坍落度应保持在180 mm～220 mm范围内，而温度不能低于5℃。

（2）混凝土采用罐车运输到现场后，利用泵车进行泵送。为使灌注能够顺利完成，在灌注前应先通过计算确定首批混凝土灌注方量，并据此确定导管的埋置深度，一般情况下埋置深度都应达到1.0 m以上。

（3）灌注过程中，刚开始应采用较慢的灌注速度，在孔中的混凝土顶面和钢筋笼底部之间的距离达到1 m后，灌注速度开始按0.2 m/min控制，同时测量液面高度，避免钢筋笼发生上浮，在混凝土液面上升至钢筋笼底口上部4 m的位置后，提升与拆除导管，确保导管的底口比钢筋笼的底部略高至少2 m，之后采用正常的速度进行灌注。

（4）导管的埋深一般按照4 m～6 m控制，灌注开始后必须保持连续，事先将拆卸机具准备好，以尽可能缩短导管拆除时间，避免发生塌孔。

（5）在混凝土灌注快要完成时，核对灌入数量，用于确定灌注高度正确与否。在灌注完成后，对桩顶处2 m范围内的混凝土使用插入式振捣器进行振捣，振捣器的移动间距按照其作用半径1.5倍进行控制，保证振捣的均匀性，避免漏振与过振，使桩顶处混凝土达到密实。灌注完成后，桩顶的实际标高应大于设计值0.5 m，高出的部分在混凝土强度达到设计要求的80%后凿除，在凿除桩顶混凝土的过程中应注意避免桩身损毁。

2 桥梁桩基施工常见质量问题与预防处理

2.1 钻孔偏斜

产生原因：冲击过程中遇到探头石或漂石;基岩表面的产状相对较陡;钻机底座没有保持水平，或出现了不均匀的沉降;土层的软硬程度不均;孔径相对较大，但钻头较小，在冲击过程中钻头向某一侧发生倾斜。

预防处理措施：当发现探头石时，回填碎石或将钻机移动至探头石的其中一侧，采用高冲程猛击探头石，在探头石被破碎后若遇到基岩，应立即改用低冲程，同时确保钻头可以充分转动，增大冲击频率，在进入基岩后恢复高冲程;发现孔斜后，应立即回填重新进行钻孔;施工中做好经常性检查与及时调整，在进入软硬程度不一的地层时，应进行低锤密击，确保孔底处保持平整，在穿过这一层之后再恢复正常;由钻头原因导致孔斜时，应立即更换钻头。

2.2 孔壁坍塌

产生原因：冲击钻的钻头或掏渣筒发生倾倒对孔壁造成撞击;泥浆的相对密度较低，无法起到应有的护壁作用;孔中的泥浆表面比孔外水位低;在流砂层、软淤泥层或破碎地层中钻进进尺过快;地层发生变化时，没有及时调整泥浆的相对密度;在清孔或漏浆的过程中没有及时补浆，导致泥浆的表面高度不足，没有形成足够孔压导致塌孔;成孔之后没有及时进行混凝土的灌注，或在安放钢筋笼的过程中对孔壁造成撞击引起塌孔。

预防处理措施：确定坍塌具体位置，采用砂与黏土的混合物进行回填，在回填物达到密实后重新进行冲孔;根据地层土质确定泥浆相对密度;适当提高泥浆表面;严重的塌孔现象，应投入适量的黏土泥膏，在孔壁达到稳定后，以较低的速度重新进行钻进;当地层发生明显变化时，应立即调整泥浆相对密度，清孔与漏浆过程中应立即补充足够的泥浆，确保泥浆表面始终处在护筒的范围之内;成孔后尽快进行混凝土的灌注;在安放钢筋笼的过程中应使其始终保持竖直，避免与孔壁发生碰撞。

3 结语

综上所述，桩基施工是桥梁工程建设的重要环节，其施工质量在很大程度上决定了后续施工能否顺利完成和桥梁的整体质量。本文提出了该工程的桩基施工方法及施工中可能遇到的问题及处理方法，旨在为同类工程提供参考。

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