软土地基中桥梁桩基础施工技术
2016-06-06
1 工程概况
本桥位于广东省某一级公路上，一级公路总里程为12.1km，全段有一座大桥，总长度为198，共有30根桩基础，桩基础为40m。工程地质较差，为软土层地区，桥梁工程桩基础依次穿过软弱土层、黏性土层、中细砂土层、风化岩石层等。本工程设计桩基最终孔达到岩石风化层18m的深度。
2 桥梁桩基础的施工工艺分析
在施工设计中，该桥桩基础施工特征是:桩基础穿越软弱层达9m的深度，桩基础达到40m，工程基础施工期短。为此，要求施工公司从机械配置、原材料配备、施工人员和管理人员等各个方面都要加快工作效率，严格把好每一道程序。鉴于本桥桩基础的深度较大，如果某一桩基础出现质量问题，则影响后期上部结构施工。
2.1 工程钻机类型的选择 按照工程施工区地质状况，以及之前积累的施工经验等，决定使用较先进的旋挖式钻机进行钻探和施工，工程到下面的岩石层使用冲击钻来进行。
(1) 使用旋挖式钻机的分析。选择使用旋挖式钻机有三点理由: 首先是该钻机能放在自行移动的履带式安装底盘上，容易在桩之间移动，短短几分钟时间就能够到位，节约较多的移动时间。其次，该钻机地盘能够伸缩、自动调整等，塔的垂直度、钻机的深度等都能够通过操作板显示出来。自动垂直的钻机及安装导向杆的钻杆予以导向，提高了钻进的效果。再次，旋挖式钻机的钻进速度快，成孔时间短，而且可以根据不同土层来选择合适的钻头进行作业。
(2) 冲击钻的使用。当旋挖机钻进至土层和石层的分界处时候，旋挖钻机移到下一根桩，使用大吨位汽车配合冲击钻到指定位置，因旋挖机没有冲击钻在岩石层的速度，所以使用一根桩换机钻孔的方法，有效的保证施工的安全和进度。
2.2 施工场地的平整 根据施工现场的状况，场地是在软土层地基上施工。因钻机是坐落在软土层地基上面，工程施工过程中，鉴于软土层地基承载能力不够，易造成钻机偏移、下沉等情况，使得钻桩位偏移。在实际施工过程中，桩基偏位是很严重的，针对这类地基，采取清除表面杂草等，换填大于60cm的石头碎屑进行填压，保证底座和顶端处于平稳的状态。同时，施工管理人员应及时做好排水工作，防止泄漏等事故的发生。
2.3 钻孔的注意事项 在钻孔时需注意下面几点: 首先要保证在中心距离5m之内每一个桩的混凝土浇筑完成24h后方进行钻孔，鉴于工程的桩深度较大，桩的钢丝绳特别要加强，防止断丝现象。其次，开始钻孔时要控制好进入尺度，软土层容易出现踏孔现象，所以要轻轻往下压低档慢速进行。再次，当钻到粘土、沙砾风化岩石层时，因这一阶段土层特别硬，可能会造成钻头跳动情况，易偏离测好的钻孔或者损坏钻头的现象。因此这时要选择低档慢速及优质合格的泥浆。
2.4 超前钻技术 根据施工现场地质状况，个别钻孔位桩出现夹层，因此一定要实施超前钻，钻至空位桩径之下位置，然后依据地质的状况来确定桩长度。如没有发现这个存在的情况，等到检测时候再发现问题时，处理会变得特别棘手被动。
2.5 施工的清孔工作 成孔工作验收之后，实施第一次清孔施工。清孔时要使用换浆法进行，就是钻孔完成后，提升冲锤离钻孔底部约20cm的距离，然后，用相对密度较为低的泥浆进行施压，逐渐把钻孔里面密度较大的泥浆和一些钻渣置换出来。在进行清孔时，相关的试验者要及时正确反映孔底内部的情况，以避免加入过多置换水，造成大量泥浆沉淀。由于桩基较深，清孔工作显得尤为重要。
2.6 桩基钢筋笼的制造 在制作钢筋笼时，除了按照设计图纸进行外，须加强钢筋笼对接、焊接工作，对准桩的位置中心，节与节之间使用双面焊接，认真检查，防止漏焊或者焊接不达标的情况，严格控制好焊接质量，保证设计材料的实际使用效果。
2.7 砼的浇灌 本工程钻孔桩使用的是C25砼，浇筑之前应使用导管对钻孔的底部予以扰动，以更好的减少泥浆的沉淀量。在进行二次的清孔时候复测孔底的标准高度，检查好泥浆的沉淀厚度，判断准确是否已经做到了浇筑的要求。桩基础要尽量减少浇筑的时间，进行及时浇筑保证连续性和一致性。
3 在软土地基上进行桩基础施工发生的事故与预防
3.1 施工中出现的钻孔缩孔偏斜 导致钻孔缩孔偏斜主要原因有:打桩机的硬化达不到要求、钻进过程中碰到较大的石块、存在倾斜度软硬土层交界造成钻头受力不均和操作不当等因素。预防此类事故的措施有: 硬化好钻进场地；在倾斜度较大的底层钻进时候，要采用减压低速钻入；检查好钻杆街头等。
3.2 施工中的掉钻事故 掉钻事故主要是由于钢丝绳不能满足高强度的工作要求，或者是在钻进过程中强提硬扭、钻头接触不良等。事故的预防处理原则:按钻孔深度做好钢丝绳的承受能力计算，选择材质好的钢丝绳。在钻孔时候注意安全操作，可以使用打捞叉、钩等器具。
3.3 桩基夹层和断桩的预防 由于桩基础浇筑时间较长，如混凝土没能及时供应或坍落度没有控制好，都能造成桩基砼流动性减弱使灌注时翻浆不到位而导致断桩事故。在实施软土层灌注时，如没有控制好泥浆浓度会导致软土层塌陷事故，使质量得不到保障。预防事故发生的原则: 合理安排施工，尽量减少高温环境下施工，加强搅拌工作，配置充足的运输机械，做好混凝土监管试验工作。
4 结束语
桥梁桩基础在软土地基上进行施工，桩基质量事故屡见不鲜，且负面影响大。技术人员的重视度和施工队的施工经验对杜绝此类质量事故发生极为重要。只要技术人员坚持科学的态度，认真分析、共同探讨，就能杜绝质量事故的发生，保证工程顺利进行。
参考文献
［1］蔡文盛.软土地基钻孔灌注桩施工质量通病与防治［J］.探矿工程，2000.
［2］方兆振.软土地基设计承载力探讨［J］. 住宅科技，1988.
