对桥梁桩基施工问题的探讨
2017-02-13
1 引言
桥梁的桩基施工过程中存在很多不确定的因素，也经常会遇到一系列的问题，这些问题若不能够及时正确地得到解决，就可能会直接影响桥梁工程的质量和安全，还可能造成重大质量安全事故，威胁到人身安全并带来重大的经济损失。随着我国经济的飞速发展，我国对桥梁的质量及技术也提出了越来越高的要求。随着一些跨江、跨海等特大跨度桥梁的建成通车，我国在桥梁施工技术方面的研究愈加深入，并取得了令人瞩目的创新和成就。由最开始的简单、基础的技术扩展成了各种丰富、高超、先进的桥梁施工技术，为我国的桥梁施工行业和经济的发展都做出了重要的贡献。
2 对桥梁桩基施工的认识
桥梁常用桩基分为沉入桩基础和灌注桩基础。沉入桩基础是用施工机械将预制桩或钢管桩等打入或压入设计土层。灌注桩基础是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。其中，钻孔灌注桩是最常见的桥梁基础类型和施工工艺，下面就结合本人多年的现场施工经验探讨一下钻孔灌注桩的施工问题，不足之处请批评指正。
3 施工场地准备和机具准备
在施工之前进行一系列的准备非常必要，这是保证桥梁桩基施工顺利进行的基础步骤。在进行桥梁桩基施工前要进行以下几个方面的准备：首先，我们需要通过测量确定出施工的范围，并应当将施工场地碾压平整，承载力不足的要进行处理，防止施工过程中钻机不均匀下沉、移位。场地为浅水时，采用筑岛法施工。场地为深水不适宜筑岛围堰时，可采用固定式平台或浮式平台，平台应牢固可靠，满足承载力要求。泥浆池的选址必须考虑不影响施工交通运输，泥浆的排放方式必须满足环保部门的要求。确定好钻孔桩的位置以及标高，并做好应有的安全防护措施。安排专门的负责人看管施工现场，遇到紧急情况及时处理，防止意外事故的发生。
根据桩基地质条件、工期要求、场地周围施工条件选择钻孔机具和数量，设备进场前必须检验合格。施工用电必须符合施工临时用电安全要求，夜间施工必须配备足够的照明。
4 钻孔要点
钻孔技术的成熟与否和施工的质量以及进度密切相关。钻孔所涉及的主要技术包括以下几个方面：
4.1 护筒的埋设
护筒内径易大于设计桩径200~400mm，用钢板加工而成，埋设中心要与桩中心重合，误差不应超过50mm.高度宜高出地面0.3m，或水面1~2m。埋设深度根据设计要求和桩位水文地质情况确定，一般不小于2.0m。护筒埋设好后应将桩位中引至护筒顶面或引至护筒外3~5m处，以利施工过程中检查桩位偏移情况。护筒顶高程用水准仪测得，根据此高程计算孔深用于施工控制。
4.2 泥浆的制备
泥浆应选用黏土制备，应根据不同的地质条件、不同的工艺、设备决定泥浆的配比。
4.3 钻机的就位和对中
准确的指挥钻机到达孔位，通过对钻机进行一系列的调整使钻机机身保持平稳水平，钻杆垂直，钻头对准桩的中心点，对中误差应小于20mm。在开孔之前应当把适量的粘土放进护筒之内，注意挨着的两孔距离较近（小于5m）时不易同时施工。
4.4 钻进要点
应分班连续作业，认真填写施工记录。初始应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层后，方可快速钻进。经常检查泥浆性能指标，随时调整，根据地质变化，随时采集渣样，填写施工记录。停钻时应保持泥浆液面和相对密度稳定，以防塌孔。采用正反循环钻时应采取减压钻进。钻进过程中要经常检查桩位偏位情况，倾斜情况，随时注意孔内液面变化，发现问题及时处理。
4.5 终孔
摩擦桩到达设计标高就可以终孔，端承桩还要考虑进入持力层深度是否满足，以进入持力层深度为准。孔深测量应采用丈量钻杆的方法，取2/3钻头长度作为终孔界面。用测绳测孔深时应用长钢尺校核。
5 清孔
清孔前一般要检查孔深、倾斜度、直径等方面的内容，合格后才能清孔。清孔的方法要根据设计要求、钻孔方法、机具设备和地层情况确定，主要有掏渣法、抽浆法和换浆法。不论采用什么方法，必须保持孔内水头，防止塌孔现象的出现。清空后桩底沉淀层厚度应符合设计和规范的规定，然后把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3，含砂率<4%。下完钢筋笼后灌注混泥土前应进行二次清孔，清孔后应立即开始灌注混凝土。
6 钢筋笼制作和安装
钢筋笼在制作前首先应根据吊装条件确定分段制作与否，每段的长度，接头位置错开满足要求。应当满足保护层、声测管的安装满足相应的标准。因为钢筋笼的体积较大又容易散架，所以钢筋笼的运输要使用专门的吊装工具，避免挤压变形，小心地对准孔的中心位置缓慢下放防止事故发生。下放时密切关注水位的变化，避免塌孔等现象的出现。整个过程要轻起轻降，动作要缓慢平稳，防止孔壁被刮擦撞坏。吊装完成后，要保证连接部位的牢固稳定，防治掉笼、浮笼的出现，注意偏差要控制在规定范围之内。孔口焊接作业时应有安全措施，焊接接头必须检验合格。
7 导管安装和混凝土浇筑
混凝土的导管的相关指标要符合标准，导管在使用前要事先拼好并做好水密、承压和接头抗拉试验。要注意及时检查导管的防水性能，使用完毕之后要进行全面清洗，保证导管的正常工作。下导管的动作要缓慢平稳并且保持垂直，不要与钢筋笼发生碰撞。导管固定完成后应当与孔底相距0.3~0.5m，初灌时导管首次埋深应不小于1.0m。在进行浇注之前，要在导管内部安装隔离塞，导管在混凝土下部四米到六米之间时拔一次管。当灌注至混凝土顶面距钢筋骨架1m至底口上4m左右时，应降低混凝土灌注速度，防止钢筋骨架上浮。在浇筑时，要保证动作的连续，合理的控制浇筑时间，并做好相应的记录，相关人员也应当积极负起责任配合工作。如若出现浇注中断现象，要根据实际情况，适时适量提升导管高度，及时解除危险。浇筑前应当对混凝土的相关指标进行检验，合格后方可进行浇筑，浇筑过程中要不断转动套管，浇注完成之后，要及时拔出钢护筒。期间，若出现意外情况应当根据不同情况及时采取相应措施，避免情况进一步恶化。
总之，桥梁的桩基施工涉及多方面的内容和技术，目前我国在这一方面还有较大的发展空间，还有待广大工程技术人员和科研人员的努力。交通的成熟与否对我国的经济发展有着密切的影响，因此，加深对与桥梁施工方面的认识、了解和研究对我国交通行业的发展有着举足轻重的意义。我们在吸收前人以及世界各国先进技术和经验的基础上，还应当积极探索勇于创新，全面促进我国桥梁桩基施工的发展。
参考文献
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