论文部分内容阅读
【摘 要】 本文首先介绍了桥梁桩基工程施工特点，然后详细分析了市政桥梁桩基常见的施工技术，最后指出了市政桥梁灌注桩施工过程中出现的问题及处理措施。
【关键词】 市政；桥梁桩基；施工技术；存在问题；处理措施
随着我国汽车行业以及运输行业发展力度的空前加大，现有的公路桥梁设施已经不能够满足现代车辆的行车需求，故在道路桥梁建设方面，国家以及相关的管理部门投入了大量的物资及人力，但是在技术控制以及质量控制方面仍旧存在着一定的问题，比如部分现代化的道路桥梁使用年限偏低，相关的技术标准文件较为落后等等，而且由于施工人员素质偏低，施工质量以及施工技术的控制工作存在着一定的难度。对于桥梁建设单位来说，桥梁桩基工程的建设质量直接关系着整体桥梁工程的安全性以及使用寿命，也关系着桥梁工程的经济效益。
1 桥梁桩基工程施工特点
1.1重要性
桩基础设计承载力较大，如果发生严重的质量事故，将会带来很大的经济损失，甚至造成灾难性的后果；二是其造价占工程总造价的份额较大，因此必须在确保工程质量的前提下，力求降低造价。
1.2隐蔽性
桩基础属于地下隐蔽工程，因操作质量低劣而引起的多数事故，事后往往不易检验，补救也较困难。
1.3复杂性
1.3.1桩型多，各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大，因此桩型的选择应考虑多种因素。
1.3.2地下未知因素多，而往往由于工程勘察费用的限制，勘探工作量及勘探点密度设置也不尽能满足桩基施工的要求，所以试成孔（对于灌注桩）或试沉桩（对于打入桩及压入桩）就显得十分必要。
1.3.3桩工机械设备品种多，每种桩型的施工，或同一种桩型在不同地层土质中施工时，都有适合于具体施工条件的桩工机械及附属设备，因此机械设备的选择是否适用和合理，对施工造价、进度及工程质量均会产生明显的影响。
1.4困难性
1.4.1施工限制条件多，诸如：用电量和用水量的限制：噪声和振动的限制、泥浆排放的限制及大型车辆和机械进场时间的限制等。
1.4.2不安全因素多，诸如：高空坠落、深孔坠落、机械伤害、桩架倒塌、物体打击、触电事故、深孔作业时有害气体与孔壁坍塌致伤致命等。
1.4.3工序多，对于灌注桩施工而言主要有两大工序：成孔和成桩，对于预制桩而言也有两大工序：制桩和沉桩，每一个大工序中又可分为若干个小工序，每道工序中都可能遇到难点。
1.5质量事故常见性和多发性
桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化，加之在地下作业“看不见、摸不着”，稍有疏忽就会出现质量缺陷，甚至质量事故，所以在施工组织设计中必須制定切实有效的质量保证措施。
1.6知识多样性
从知识范围看，操作桩基施工必须具有建筑结构、建筑机械、建筑材料、工程与水文地质、土力学与地基基础、静动测试等多种学科的知识，同时还要熟悉有关规范规程，此外还应具有桩基施工经验以及桩基事故的预防与处理的经验。如果上述某一方面的知识与经验匮乏或不够，进行桩基施工，将会造成事故。一份优秀的桩基工程施工组织设计，往往需集思广益，是集体智慧和经验的结晶。
2 市政桥梁桩基常见的施工技术
人工挖孔桩和钻孔灌注桩，是市政桥梁桩基具体施工中，经常用到的两种方法。施工单位在具体施工时，可以因地制宜，根据现场实际情况，综合考虑地质、造价等影响因素，选择适合本工程的方式施工。
2.1人工挖孔桩的施工。
人工挖孔桩技术，一般是在指桩基长度和直径比较小的时候采用。施工中，利用人工的方法，进行挖掘成孔，继而安装钢筋骨架，接下来浇筑混凝土，成为支撑上部结构的桩基。人工挖孔桩在桥梁桩基施工具有较为广泛的应用，并具有如下突出特点：较钻孔灌注桩施工场地要求不太严格，桩基成孔检测方便，施工设备操作简单易于控制，工作效率较高，且环境适应能力较强，在任何恶劣的环境下都能施工。
2.2钻孔灌注桩施工。
钻孔灌注桩包括正循环钻孔法和反循环钻孔法。钻孔灌注桩是指利用钻孔设备，一边破土体，利用成孔设备进行泥浆外运，而在地基中形成桩孔，然后在孔内放置钢筋笼，最后灌注混凝土而形成的桩基。为了保证桩基的质量，在施工过程中，要时刻注意情况泥浆的情况和孔内泥浆的水位，保证灌注混凝土的质量。钻孔灌注桩具有如下特点：设备简单易操作，噪音低，对相邻建筑影响低，成孔桩径不受限制，可以钻制比人工挖孔桩大的多的孔，且成孔速度快，质量高，能广泛应用于各种粘性土、沙性土等土层，以及碎石、岩层等。
3 桥梁桩基施工技术中的施工工艺及注意事项
3.1人工挖孔桩的施工工艺及注意事项。
3.1.1施工工艺。
施工现场中采用人工挖孔桩一般有如下几个步骤：现场准备→释放中线→定位护筒→提吊设备安装→制定出渣路→人工挖掘→护壁→成孔质量检测→下钢筋笼→混凝土浇筑。在进行人工挖孔桩之前，应根据桩的轴线向引出四个桩心控制点，并钉牢在桩孔附近的木桩上。
3.1.2施工注意事项。
（1）施工中首先应该保证施工安全，做好相关的安全措施：施工场地内的电路、电器应该由专业的电工人员操作，保证用电安全；做好安全事前控制，例如在孔口加设护栏、对孔口的护壁进行加高等措施，预防孔口出现异物掉落或坠物伤人事故。另外，项目部专管人员应做好桩基前的安全技术交底，并对相关的班组施工人员进行安全教育；进行挖孔作业的人员必须佩带安全帽。
（2）定位护筒时为了保证钢护筒差，应在护筒上部开设1～2个溢浆孔，用粘土填实护筒与坑壁之间的空隙。有多个桩孔同时成孔，邻近的孔尽量交错事故，避免桩基之间相互影响，导致周围地基变形土体划移。 3.2钻孔灌注装的施工工艺及注意事项。
3.2.1施工工艺。
钻孔灌注桩的施工流程如下：桩位放样→装设护筒→钻机进场→钻孔→清孔、泥浆检测→装吊钢筋笼→下导管→灌注混凝土前的准备工作→钻机移位→汽车吊就位→浇筑水下砼→拆、拔护筒→清理桩头。
3.2.2施工注意事项。
（1）在施工之前，要先将施工现场进行的障碍物清除。然后是测量定桩位，测量完成后，开始埋设钢护筒，护筒内径一般比桩径大200-400mm，护筒中心线应与桩中心线重合，设计另有规定的除外。另外，还要复测护筒埋设，只有符合要求，并经监理签字后才能进行钻孔。
（2）若是钻孔达到设计标高，则应检查钻孔的具体情况，只有当检测指标符合设计要求后方可进行清孔。清孔一般使用换浆法，清孔时要保证合适的水位高度，以防止塌孔。并且混凝土灌注前还要二次清孔，确保清孔后孔底成渣小于5cm，以及泥浆的粘度和相对密度符合规定要求。
（3）在吊装钢筋笼之前，要检测钢筋的各项参数是否与要求一致。另外，还要检查钢筋是否变形损坏。起吊时核查吊点的位置是否符合设计图纸要求，吊放过程中缓慢下沉，当吊放到设计位置一定高度时，为了防止钢筋笼上浮，应立即固定。
（4）首批灌注的混凝土的数量应可以满足导管的埋入，灌注的深度应大于1米，灌注过程要均匀、连续、不间断，拆除导管的时间宜控制在15分钟以内。在混凝土灌注快要结束时，若是桩顶混凝土上升困难，则应加水对泥浆进行稀释。
4 市政桥梁灌注桩施工过程中出现的问题及处理措施
4.1颈缩问题
颈缩是指桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层进行沉管施工时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩基局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法是拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。此外，拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。
4.2断桩问题
断桩是指桩身局部分离或断裂的现象，其原因是桩基距离太近，施工时对已成型但未具备足够强度的相邻桩基产生挤压而造成的。因此施工时，相邻桩基的距离应不小于4倍桩径，采用跳打法或等待已成型的桩混凝土达到设计强度后再进行下根桩基的施工。另外，要慎重确定打桩顺序，以免对新灌注混凝土桩基产生不良影响。
4.3吊脚桩问题
吊脚桩是指桩基底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。产生吊脚桩的原因如下：①当地下水压力大、预制桩尖被打坏、桩靴活瓣缝隙大时，水和泥浆进入套筒钢管内。②桩尖活瓣受压，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，从而形成松软层。因此，施工时为防止活瓣不张开，开始拔管时可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。另外，桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。
4.4混凝土灌注过量
如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者是在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，在混凝土侧压力作用下桩身扩大而导致混凝土用量增大。因此，施工前应详细了解现场地质情况，在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。
5 结语
总而言之，桩基施工技術对于市政桥梁和高层建筑的质量保证有着重要的意义，这就要求在施工过程中，因地制宜，选择合适的施工方法与工艺，并仔细分析和研究诸多不利因素，做好桥梁施工的事前控制。对桥梁桩基施工过程中的施工工艺，进行层层把关。对于出现的施工质量问题，制定措施，及时处理，保证成桩质量。只有这样，桩基的质量控制才能得到有效保证。
参考文献：
[1]罗骐先.桩基工程检测手册[M].人民交通出版社，2008
[2]张恒.浅谈桥梁桩基施工中的挖孔灌注桩技术[J].科技信息，2010
[3]王晓.桥梁工程桩基施工技术分析[J].科技资讯，2010
【关键词】 市政；桥梁桩基；施工技术；存在问题；处理措施
随着我国汽车行业以及运输行业发展力度的空前加大，现有的公路桥梁设施已经不能够满足现代车辆的行车需求，故在道路桥梁建设方面，国家以及相关的管理部门投入了大量的物资及人力，但是在技术控制以及质量控制方面仍旧存在着一定的问题，比如部分现代化的道路桥梁使用年限偏低，相关的技术标准文件较为落后等等，而且由于施工人员素质偏低，施工质量以及施工技术的控制工作存在着一定的难度。对于桥梁建设单位来说，桥梁桩基工程的建设质量直接关系着整体桥梁工程的安全性以及使用寿命，也关系着桥梁工程的经济效益。
1 桥梁桩基工程施工特点
1.1重要性
桩基础设计承载力较大，如果发生严重的质量事故，将会带来很大的经济损失，甚至造成灾难性的后果；二是其造价占工程总造价的份额较大，因此必须在确保工程质量的前提下，力求降低造价。
1.2隐蔽性
桩基础属于地下隐蔽工程，因操作质量低劣而引起的多数事故，事后往往不易检验，补救也较困难。
1.3复杂性
1.3.1桩型多，各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大，因此桩型的选择应考虑多种因素。
1.3.2地下未知因素多，而往往由于工程勘察费用的限制，勘探工作量及勘探点密度设置也不尽能满足桩基施工的要求，所以试成孔（对于灌注桩）或试沉桩（对于打入桩及压入桩）就显得十分必要。
1.3.3桩工机械设备品种多，每种桩型的施工，或同一种桩型在不同地层土质中施工时，都有适合于具体施工条件的桩工机械及附属设备，因此机械设备的选择是否适用和合理，对施工造价、进度及工程质量均会产生明显的影响。
1.4困难性
1.4.1施工限制条件多，诸如：用电量和用水量的限制：噪声和振动的限制、泥浆排放的限制及大型车辆和机械进场时间的限制等。
1.4.2不安全因素多，诸如：高空坠落、深孔坠落、机械伤害、桩架倒塌、物体打击、触电事故、深孔作业时有害气体与孔壁坍塌致伤致命等。
1.4.3工序多，对于灌注桩施工而言主要有两大工序：成孔和成桩，对于预制桩而言也有两大工序：制桩和沉桩，每一个大工序中又可分为若干个小工序，每道工序中都可能遇到难点。
1.5质量事故常见性和多发性
桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化，加之在地下作业“看不见、摸不着”，稍有疏忽就会出现质量缺陷，甚至质量事故，所以在施工组织设计中必須制定切实有效的质量保证措施。
1.6知识多样性
从知识范围看，操作桩基施工必须具有建筑结构、建筑机械、建筑材料、工程与水文地质、土力学与地基基础、静动测试等多种学科的知识，同时还要熟悉有关规范规程，此外还应具有桩基施工经验以及桩基事故的预防与处理的经验。如果上述某一方面的知识与经验匮乏或不够，进行桩基施工，将会造成事故。一份优秀的桩基工程施工组织设计，往往需集思广益，是集体智慧和经验的结晶。
2 市政桥梁桩基常见的施工技术
人工挖孔桩和钻孔灌注桩，是市政桥梁桩基具体施工中，经常用到的两种方法。施工单位在具体施工时，可以因地制宜，根据现场实际情况，综合考虑地质、造价等影响因素，选择适合本工程的方式施工。
2.1人工挖孔桩的施工。
人工挖孔桩技术，一般是在指桩基长度和直径比较小的时候采用。施工中，利用人工的方法，进行挖掘成孔，继而安装钢筋骨架，接下来浇筑混凝土，成为支撑上部结构的桩基。人工挖孔桩在桥梁桩基施工具有较为广泛的应用，并具有如下突出特点：较钻孔灌注桩施工场地要求不太严格，桩基成孔检测方便，施工设备操作简单易于控制，工作效率较高，且环境适应能力较强，在任何恶劣的环境下都能施工。
2.2钻孔灌注桩施工。
钻孔灌注桩包括正循环钻孔法和反循环钻孔法。钻孔灌注桩是指利用钻孔设备，一边破土体，利用成孔设备进行泥浆外运，而在地基中形成桩孔，然后在孔内放置钢筋笼，最后灌注混凝土而形成的桩基。为了保证桩基的质量，在施工过程中，要时刻注意情况泥浆的情况和孔内泥浆的水位，保证灌注混凝土的质量。钻孔灌注桩具有如下特点：设备简单易操作，噪音低，对相邻建筑影响低，成孔桩径不受限制，可以钻制比人工挖孔桩大的多的孔，且成孔速度快，质量高，能广泛应用于各种粘性土、沙性土等土层，以及碎石、岩层等。
3 桥梁桩基施工技术中的施工工艺及注意事项
3.1人工挖孔桩的施工工艺及注意事项。
3.1.1施工工艺。
施工现场中采用人工挖孔桩一般有如下几个步骤：现场准备→释放中线→定位护筒→提吊设备安装→制定出渣路→人工挖掘→护壁→成孔质量检测→下钢筋笼→混凝土浇筑。在进行人工挖孔桩之前，应根据桩的轴线向引出四个桩心控制点，并钉牢在桩孔附近的木桩上。
3.1.2施工注意事项。
（1）施工中首先应该保证施工安全，做好相关的安全措施：施工场地内的电路、电器应该由专业的电工人员操作，保证用电安全；做好安全事前控制，例如在孔口加设护栏、对孔口的护壁进行加高等措施，预防孔口出现异物掉落或坠物伤人事故。另外，项目部专管人员应做好桩基前的安全技术交底，并对相关的班组施工人员进行安全教育；进行挖孔作业的人员必须佩带安全帽。
（2）定位护筒时为了保证钢护筒差，应在护筒上部开设1～2个溢浆孔，用粘土填实护筒与坑壁之间的空隙。有多个桩孔同时成孔，邻近的孔尽量交错事故，避免桩基之间相互影响，导致周围地基变形土体划移。 3.2钻孔灌注装的施工工艺及注意事项。
3.2.1施工工艺。
钻孔灌注桩的施工流程如下：桩位放样→装设护筒→钻机进场→钻孔→清孔、泥浆检测→装吊钢筋笼→下导管→灌注混凝土前的准备工作→钻机移位→汽车吊就位→浇筑水下砼→拆、拔护筒→清理桩头。
3.2.2施工注意事项。
（1）在施工之前，要先将施工现场进行的障碍物清除。然后是测量定桩位，测量完成后，开始埋设钢护筒，护筒内径一般比桩径大200-400mm，护筒中心线应与桩中心线重合，设计另有规定的除外。另外，还要复测护筒埋设，只有符合要求，并经监理签字后才能进行钻孔。
（2）若是钻孔达到设计标高，则应检查钻孔的具体情况，只有当检测指标符合设计要求后方可进行清孔。清孔一般使用换浆法，清孔时要保证合适的水位高度，以防止塌孔。并且混凝土灌注前还要二次清孔，确保清孔后孔底成渣小于5cm，以及泥浆的粘度和相对密度符合规定要求。
（3）在吊装钢筋笼之前，要检测钢筋的各项参数是否与要求一致。另外，还要检查钢筋是否变形损坏。起吊时核查吊点的位置是否符合设计图纸要求，吊放过程中缓慢下沉，当吊放到设计位置一定高度时，为了防止钢筋笼上浮，应立即固定。
（4）首批灌注的混凝土的数量应可以满足导管的埋入，灌注的深度应大于1米，灌注过程要均匀、连续、不间断，拆除导管的时间宜控制在15分钟以内。在混凝土灌注快要结束时，若是桩顶混凝土上升困难，则应加水对泥浆进行稀释。
4 市政桥梁灌注桩施工过程中出现的问题及处理措施
4.1颈缩问题
颈缩是指桩身的局部直径小于设计要求的现象。当在淤泥和软土层进行沉管施工时，由于受挤压的土壁产生空隙水压，拔管后便挤向新灌注的混凝土，桩基局部范围受挤压形成颈缩。当拔管过快或混凝土量少，周围淤泥质土趁机填充过来，也会形成颈缩。处理方法是拔管时应保持管内混凝土面高于地面，使之具有足够的扩散压力，混凝土坍落度应控制在50～70mm。此外，拔管时应采用复打法，并严格控制拔管的速度。
4.2断桩问题
断桩是指桩身局部分离或断裂的现象，其原因是桩基距离太近，施工时对已成型但未具备足够强度的相邻桩基产生挤压而造成的。因此施工时，相邻桩基的距离应不小于4倍桩径，采用跳打法或等待已成型的桩混凝土达到设计强度后再进行下根桩基的施工。另外，要慎重确定打桩顺序，以免对新灌注混凝土桩基产生不良影响。
4.3吊脚桩问题
吊脚桩是指桩基底部混凝土隔空或松软，没有落实到孔底地基土层上的现象。产生吊脚桩的原因如下：①当地下水压力大、预制桩尖被打坏、桩靴活瓣缝隙大时，水和泥浆进入套筒钢管内。②桩尖活瓣受压，拔管至一定高度才张开，使得混凝土下落，造成桩脚不密实，从而形成松软层。因此，施工时为防止活瓣不张开，开始拔管时可采用密张慢拔的方法，对桩脚底部进行局部翻插几次，然后再正常拔管。另外，桩靴与套管接口处使用性能较好的垫衬材料，防止地下水及泥浆的渗入。
4.4混凝土灌注过量
如果灌桩时混凝土用量比正常情况下大1倍以上，这可能是由于孔底有洞穴，或者是在饱和淤泥中施工时，土体受到扰动，在混凝土侧压力作用下桩身扩大而导致混凝土用量增大。因此，施工前应详细了解现场地质情况，在饱和淤泥软土中采用沉管灌注桩时，应先打试桩。若发现混凝土用量过大时，应与设计单位联系，改用其他桩型。
5 结语
总而言之，桩基施工技術对于市政桥梁和高层建筑的质量保证有着重要的意义，这就要求在施工过程中，因地制宜，选择合适的施工方法与工艺，并仔细分析和研究诸多不利因素，做好桥梁施工的事前控制。对桥梁桩基施工过程中的施工工艺，进行层层把关。对于出现的施工质量问题，制定措施，及时处理，保证成桩质量。只有这样，桩基的质量控制才能得到有效保证。
参考文献：
[1]罗骐先.桩基工程检测手册[M].人民交通出版社，2008
[2]张恒.浅谈桥梁桩基施工中的挖孔灌注桩技术[J].科技信息，2010
[3]王晓.桥梁工程桩基施工技术分析[J].科技资讯，2010