公路桥梁桩基工程技术要点

胡纯 张龙飞

摘要：针对公路桥梁实施桩基工程，一方面可以有效地提升公路桥梁桩基的稳定性，另一方面可延长公路的使用寿命。鉴于此，该文结合具体的公路桥梁工程案例，首先阐述了现阶段公路桥梁桩基施工过程中常见的各类问题，其次在此基础上提出了对应的施工技术控制措施，并对相关的桩基工程施工技术进行分析和研究。

关键词：桥梁桩基 公路 混凝土密实度 施工技术

中图分类号：U445.551    文献标识码：A

Technical Points of Highway Bridge Pile Foundation engineering

HU Chun 1 ZHANG Longfei 2

（1.Changjiang Branch， Hunan Road and Bridge Construction Group Co.， Ltd.; 2.Hunan Road and Bridge Construction Group Co.， Ltd .， Changsha， Hunan Province， 410000 China）

Abstract： The implementation of pile foundation engineering for highway bridge can effectively improve the stability of highway bridge pile foundation on the one hand， and can extend the service life of highways on the other hand. In view of this， combined with specific highway bridge engineering cases， this paper first expounds various common problems in the construction process of highway bridge pile foundation at this stage， then puts forward the corresponding control measures of construction technology on this basis， and analyzes and studies the related construction technology of pile foundation engineering.

Key Words： Bridge pile foundation; Highway; Concrete density; Construction technology

随着居民生活的日益提升以及科技水平的进步，人们的出行方式发生巨大变化，对道路桥梁要求明显提升。我国需要注重公路桥梁等基础设施的建设工作，同时也对道路桥梁建设质量提出了更高的要求。在公路桥梁建筑工程施工建设中，最常见的就是桩基施工技术。桥梁桩基施工时，其受土质等因素的影响，如果应用浅基施工技术，則无法满足工程结构对地基强度与稳定性方面的需求，须考虑应用桩基施工技术来进行施工建设。不同的工程有着不同的特征，不同项目桩基施工的作用也是不同的。为显著提升公路桥梁的整体施工质量，要重点做好桥梁桩基础施工工作。在桩基工程中如果桩基全部位于土层深处且其底部直接和土层接触时，这类桩基被称为低承台桩基，如果桩基高出地面以上，这类桩基被称为高承台桩基，与房屋建筑桩基不同，公路桥梁桩基多为后者。在公路桥梁工程项目施工建设过程中使用高承台桩基一方面可显著提升公路桥梁的稳定性，另一方面也可以提升路桥的整体承载力，可有效降低路桥面层出现形变的概率。

1 工程项目案例

该文中的公路桥梁结构工程案例路段桩号起止点为K00+000～K8+400，该公路全长95 km，工程主体包含5座大桥。在该公路桥梁工程项目施工过程中，经过前期的勘测得出该施工区域地质结构非常复杂，主体地质结构中含有溶洞和隧道，其桩基底部土层多为风化岩石。经统计，该公路桥梁桩基直径分别为1.5 m、2 m、2.5 m。为保障高速公路桥梁工程的施工质量，减少施工阶段的断桩问题，要求施工单位要结合实际情况采取科学的桩基施工技术和，确保公路桥梁质量符合设计要求。

2 开展公路桥梁桩基工程技术控制工作的必要性

结合该公路桥梁工程案例可知，该工程具有施工难度高、综合性较强等特征，在施工过程中涉及多个施工领域和施工专业。为保障该公路桥梁施工质量符合设计要求，要深入实地做好施工现场勘测工作，并在此基础上做好施工设计图纸设计工作，然后采取科学的施工技术。只有充分做好上述工作才能最大限度提升公路桥梁桩基工程的整体施工质量，才能够确保路桥工程质量标准符合施工合同要求。

在公路桥梁桩基工程中开展对应的技术控制工作，其必要性体现在以下几方面：第一，良好的技术控制手段可起到约束施工技术和施工行为的作用，从而为后期的桩基础施工准备工作和设计工作以及技术方案落实工作创造便捷条件；第二，随着信息技术的广泛应用，可在公路桥梁桩基工程施工过程中引入现代信息化技术，例如：可通过应用BIM技术来对施工流程进行模拟，然后根据工程模拟效果来对具体的施工技术方案进行优化和调整，不断提升施工方案的可行性，进一步提升公路桥梁工程整体的施工效率[1]；第三，科学做好技术控制工作可确保参建单位的经济效益，可及时发现路桥工程施工过程中问题，及时制订对应的预防方案，减少因技术因素问题导致的路桥工程质量降低等问题。

3 公路桥梁桩基工程中的常见问题

3.1桩基断桩问题

结合该案例可知，如果在准备混凝土材料的过程中没有严格控制混凝土材料的配比，容易导致公路桥梁工程的桩基出现断裂等问题，加剧断桩风险。同时，在公路桥梁工程项目桩基施工过程中，如果没有提前做好对应的设计工作，导致桩基内部的排水管和排水孔间距较远，若在雨雪天气施工时容易引发水分聚集，从而增加公路桥梁桩基工程的断桩风险。出现该问题的一项重要原因在于相关的施工单位没有及时针对桩基进行排水，内部水分集聚后导致混凝土材料配比产生变化，从而诱发桩基断桩[2]。鉴于此，在针对公路桥梁进行施工的过程中，一定要严格控制桩基施工技术，根据公路设计要求对混凝土材料进行配置，在浇筑混凝土环节完成后可采取回顶的方式来减少桩基内部混凝土材料的空洞概率，通过有效提升混凝土密实度来减少断桩问题产生概率。

3.2孔斜问题

在公路桥梁工程桩基工程施工的过程中，钻孔是非常关键的一项施工环节，桩基础钻孔的质量直接决定桩基整体的建设效果，直接影响公路桥梁基础结构的稳定性。但是考虑该工程项目案例所处的地质条件比较复杂，且桩基底部地质结构为风化岩石，整体的钻孔难度较大，如果采用的操作技术不当，还会导致钻孔孔洞位置发生偏移，由此导致出现孔斜问题[3]。一旦出现孔斜问题后，则要求相关的施工单位要及时优化钻孔设计方案，重新进行钻孔，以此来有效控制桩基工程施工过程中的钻孔误差。

4 公路桥梁工程桩基施工技术要点分析

4.1重视施工前期的准备工作

在公路桥梁桩基工程项目施工过程中所采用的各类施工技术贯穿于工程建设的全过程。公路桥梁施工准备工作不仅是一项基础性工作，同时施工前期准备工作的质量将直接影响公路桥梁桩基工程整体的施工进度和建设质量。鉴于此，参与工程施工的单位要格外重视施工前期的准备工作，相关的技术人员和项目领导要深入工程现场进行勘察，在充分了解施工环境以及掌握一手地质结构资料后结合具体的工程项目施工图纸进行分析对比，通过对桩基础施工技术方案进行优化完善来有效提升公路桥梁工程施工可靠性[4]。除此之外，还要求施工单位技术人员在完成施工技术资料信息汇总和整理工作后对当前桩基础施工过程中的容易出现的各类问题以及可能存在的质量隐患加以分析，要及时做好断桩、孔斜风险预估工作。当前，施工技术人员还可通过引入先进的BIM技术来建立公路桥梁桩基础工程施工模型，在输入各类数据后进行风险建模，然后评估整体的施工风险，并根据建模结果对桩基础工程施工方案进行优化和调整，明确工程项目施工建设阶段的各项施工技术。在公路桥梁施工准备阶段，要严格根据工程技术标准来配置混凝土材料，在混凝土材料入场浇筑后，一定要严格控制浇筑厚度，一般情况下，要求各层的混凝土厚度不得超过30 cm[5]。

4.2规范桩基施工技术流程

为进一步强化公路桥梁桩基础工程施工阶段的技术控制工作，一定要结合现场实际的施工情况对桩基础施工技术流程进行完善和规范，对各项施工技术要点加以明确。举例来说，在公路桥梁桩基础进行钻孔灌注的过程中，需要注意以下几方面。

（1）在安装钻机设备的过程中，要求严格根据桩基础工程施工设计图纸配置钻孔灌注设备。在钻孔机还未就位的时候，要针对施工区域的场地进行平整，清除地面的杂质和垃圾，并做好地基夯实工作，以此來提升钻孔机设备的稳定性，最大限度减少斜孔问题出现概率。当钻机设备就位后则正式进行桩基钻孔[6]。在具体的钻孔过程中一定要严格控制钻杆的精度，及时做好钻头定位工作，要求钻孔机、起重设备以及护筒中心位置呈一条线。

（2）施工技术人员将桩直径超过30 cm的护筒埋设结束后需要及时对护筒的高度进行调整，至少要调整护筒至1.5～2 m，确保其超出地面高度不得超过30 cm。同时也要求针对钻孔桩中心点位置和护筒中心位置进行定位检查，确保二者位置相一致，将其位置误差控制在50 mm左右。如果施工时间充足，可针对护筒底部进行夯实作业，必要时可采用预埋技术。

（3）在进行钻孔的过程中一定要及时做好泥浆制备工作。通常情况下制备泥浆的过程中要将泥浆的黏稠度作为重点控制内容，如果泥浆的黏稠度不符合施工要求，不仅会增加钻孔难度，还会降低钻孔质量。泥浆制备工作完成后则要开始进行正式的钻孔，钻孔阶段相关的施工技术人员要根据钻孔情况及时调整泥浆的用量，还要用泥浆冲刷孔洞周围的杂质，还要做好钻孔数据的记录工作，据此来对桩基钻孔的效果进行评估，最大限度地减少钻孔误差值，提升钻孔质量[7]。

（4）在桩基钻孔施工作业过程中要注意桩位之间的误差。在公路桥梁工程项目施工过程中，要求施工人员要结合实际情况可续选择施工技术，通过优化施工技术参数来提升钻孔质量。在该工程项目钻孔施工中如果采用螺旋钻孔工艺要求桩基础直径误差不得超过20 mm，垂直高度误差不得超过1%。而边桩以及中心桩的偏差值则要控制在70 mm和150 mm以内。如果采用锤击振动冲击管成孔技术，要求边桩和中心桩的误差值分别为100 mm和150 mm。

4.3加强桩基施工中的细节把控

在本工程施工过程中要注意以下细节问题。

（1）参与公路桥梁桩基础工程建设的施工技术人员一定要熟悉掌握桩基础钻孔、混凝土灌注以及后期浇筑等施工技术的流程和指标，严格检查施工工艺，进而有效规避各个施工环节存在的质量问题。同时，施工技术人员应严格按照工程合同中规定的技术标准进行施工，要提前做好施工材料和工程机械设备的检查工作，确保性能符合施工要求，避免因施工材料质量不佳或者机械设备性能不佳影响施工进度，降低桩基础工程施工质量。

（2）在灌注混凝土之前，参与桩基础工程施工的技术人员一定要严格检查桩孔、桩基础和地面孔隙，及时清理桩孔壁内积水以及杂质，待上述工作结束之后，要严格控制灌注混凝土材料质量。一般情况下要求混凝土骨料粒径不得超过3.5 cm，要控制灌注力度，确保混凝土均匀进入到桩基孔洞内部。此外还要针对灌注时间加以有效控制，不得拉长灌注时间[8]。在灌注工作结束后要及时清理孔洞浮浆，并对标高进行测量，确保灌注工作结束后桩基顶部高度和标高间距符合施工要求。

（3）在埋设护筒的过程中，为保障施工质量，可采用预钻孔的方式进行施工。待预钻孔施工结束后安装护筒，护筒规格φ3.4m，护筒的埋设深度为10～15m。然后，在钻具上安装直径为φ3.15～φ3.22m的钻头，钻进标高50 m，并对护筒进行焊接。在进行混凝土浇筑时，必须掌握适当的灌注工艺，严格控制混凝土中的水分，并精确地计算出混凝土的振捣和灌注工艺参数，确保桩基在混凝土中的应用质量。

5 有效提升公路桥梁工程桩基础质量的具体措施分析

5.1进一步做好优化施工持力层的工作

在具体的公路桥梁工程桩基础施工过程中，要求施工技术人员在进行公路桥梁选址时要做好场地勘察工作，尽量保障施工区域地质结构稳定，拥有一个稳定的土质环境，同时对土体的硬度也有一定要求，上述因素均对公路桥梁工程施工工作有着重要的作用。但是结合该工程案例分析可知，该区域的土质情况稳定性不高且整体的施工难度较大，会对后期的桩基础施工工作产生不良影响。针对这类情况，工程施工单位可通过对施工区域持力层的土质进行优化来提升桩基工程施工质量。在开展钻孔灌注桩施工的过程中，如果桩基底部的负载力不高，容易导致桩体表层产生质量问题[9]。鉴于此，施工技术人员在注浆过程中要严格控制注浆输送压力，在进行振捣的过程中要注意振捣力度，以此来减少桩基周围土层出现裂缝问题的概率，必要时可对裂缝进行填充，以此来有效提升桩基的负载能力。应用这种施工工艺可显著提升该区域的土层强度，进一步提升桩基质量。

5.2促进桩基侧面摩擦力的进一步提升

在公路桥梁工程项目施工过程中，考虑到桩身侧模的阻力值不同，造成桩底与桩身间的间隙较大，影响到桩身稳定，进而影响到后续的施工。为了使桩基础得到更好的稳定，必须使其与周围的土壤保持紧密的联系[10-11]。这样既可以进一步减少桩体与土壤间的摩擦力，又可以减少桩侧的摩擦力，为以后的工作提供很好的参考。

5.3对压浆参数进行合理的选择

在进行公路桥梁工程建设时，必须选用合适的压浆工艺参数，并通过合理的压浆工艺参数来提高桩的质量。所以，在进行桩基础加固时，要将所获得的资料和经验进行总结，同时要做好前期的准备工作，这样才能为施工人员提供合适的压浆参数。为确保选定的各项指标在合理范围内，施工单位还要对其进行严格的检验，使其达到设计强度的合理范围。完成相应的工作后，再进行静载荷实验，并对各参数进行统一的检测。如果还不能满足要求，那就必须进行相应的测试[12]。只有当以上各项指标满足要求后，才能将其应用于实际工程，进而提高其质量，为今后的道路桥梁建设打下良好的基础。

5.4健全桩基工程技术管理机制

在公路桥梁工程项目建设过程中，桩基础工程施工工作具有一定的施工难度和施工复杂性，因此，一定要构建完善的桩基工程施工管理机制，才能有效控制桩基工程施工过程中出现问题的概率，有效降低施工风险，显著提升桩基础工程的施工质量。具体可采取以下措施：第一，参与公路桥梁工程建设的施工技术人员要积极参考曾经经手的公路桥梁桩基础工程施工案例，因地制宜对现在的施工技术标准加以完善，有效提升公路桥梁桩基础施工技术水平；第二，要强化公路桥梁桩基施工技术指导工作，可聘请专业的施工技术人员制订可行性较高且安全系数较高的施工技术方案，及时评估施工过程中潜藏的各类风险问题，采取有效的干预措施来降低工程项目的施工风险；第三，记录有关因素对桩基础施工技术的应用效果的影响，建立差异化的技术管理制度，以适应环境、气候等因素的变化。有关部门要加强对桩基的施工监管，在选用钻机、钻头、埋设护筒、回填混凝土等方面，要根据桩基工程技术指标，明确各个工序的施工要领[13]。

6 结语

综上所述，在城市与公路桥梁迅猛的发展下，与其相关的项目建设也在不断地增加，桩基施工是公路桥梁施工中的基础施工内容，也是保障工程项目的基础保障，在桩基施工开展的过程中，其施工技术在一定程度上会对工程项目整体施工安全带来一定的影响。桥梁桩基施工中，其会涉及各个方面的技术和内容，施工技术的质量与工程建设的结构安全性有直接的关系。因此，本文在结合实际案例的基础上讨论了开展公路桥梁桩基工程技术控制工作的必要性，并对桩基断桩、孔斜问题进行研究，提出重视施工前期的准备工作、规范桩基施工技术流程、加强桩基施工的细节把控，最后提出通过进一步做好优化施工持力層的工作、促进桩基侧面摩擦力进一步提升、合理选择压浆参数、健全桩基工程技术管理机制来提升公路桥梁工程桩基础质量。只有如此，才能够显著提升公路桥梁桩基础施工质量，延长公路桥梁的使用年限，以此来促进我国公路交通网建设工作，推动社会经济稳步发展。

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