实例浅谈桥梁桩基施工技术问题1

'实例浅谈桥梁桩基施工技术问题（作者：）（单位；城市；邮编）摘要：桩基质量取决于勘察、设计、施工等许多因素，稍有不慎，就可能造成质量事故。本文将从实例入手，浅析有关桥梁桩基施工问题。关键字：桥梁桩基施工常见的桥梁桩基施工技术问题表现在：测量放线错误，使整个桥梁错位或桩位偏差过大；单桩承载力达不到设计要求；成桩中断事故，如钻孔灌注桩塌孔，卡钻；灌注桩成桩质量，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；灌注砼施工质量失控，发生断桩事故；桩基验收时出现的桩位偏差过大；常见的灌注桩顶标高不足的现象有两种，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇、另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。当桩基出现事故应时应及时处理，防止留下隐患。桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决。待建设单位代表签字认可后，方能灌注砼、移动钻机，防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费；基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须意见一致后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。当成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有以下二种:一、开挖接桩：挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。二、嵌入式接桩：当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难时，可采用此法。桩基承台(梁)施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩。钻孔补强法的适应条件是基身混凝土严重蜂窝、离析、松散、强度不够及桩长不足、桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理，但此法一般不宜采用。桩身混凝土局部有离析，蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆补强。桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高，对桩长不足部分注浆加固。桩位偏差过大，原设计的承台(粱)断面宽满足不了规范要求，此时采用扩大承台(粱)来处理。考虑桩上共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台(粱)并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台(粱)断面宽度的同时，适当加大承台（粱)的配筋。桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工艺不当所造成，处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施；另一方面要改变错误的施工方法，以防止事故的发生。常用的方法有以下二种。改变成桩施工顺序：如桩布置太密不便施工时，可采用间隔成桩法。改变成桩方法：如成孔桩出现较大的地下水时，采用套管内成桩的方法。改变桩型：当地质资料与实际情况不符时，造成桩基事故，可采用改变桩型的方法处理，如灌注桩成桩困难时，可采用打预制桩。　广西天峨龙滩库区公路布柳河特大桥横跨红水河支流布柳河，位于龙滩工程上游约４公里处，是龙滩工程广西库区专项设施复建项目２０３４３线天峨至乐业公路向阳段上的主要桥梁。该桥属于预应力混凝土连续刚构梁桥，集桩深、高墩、窄桥、大跨度四个特点于一身，分两个“Ｔ” 构挂篮悬臂浇筑，混凝土浇筑总量２万立方米。布柳河特大桥桩基采用人工挖孔法成桩，1#、2#墩桩基为D350cm，桩基最长57米，地质属钙质粉砂岩夹少量泥板岩，因此开挖难度非常大。为了施工安全爆破采用浅眼松动爆破和控制爆破相结合的方法，同时使用加筋护壁的方法，避免桩孔周围出现塌方现象，保证了桩孔开挖施工的安全，同时也克服了开挖施工的难题。我国西南岩溶现象普遍存在，给桥梁基础施工带来了较大的困难。岩溶根据其发育强度，可分为强烈发育、中等发育、弱发育、微弱发育4种。在岩溶强烈发育区，主要表现为大型暗河，廊道及较大规模的溶洞。对于这种岩溶地质，在地质勘探时容易发现，并会引起勘探人员及设计人员的高度重视，工程中将尽可能避免或采取其它特殊措施处理。其他三种发育强度的岩溶区存在更为普遍，多表现为溶蚀、溶沟、溶槽或单个小型洞穴，裂隙较为发育等形态，而对于这种发育程度的岩溶区域，由于岩溶表现形式的多样性及规律性不强的特点，在目前的勘探手段及有限资金情况下，给施工带来很大的不确定因素。由于溶蚀的作用，加上地下水丰富，在桥位处岩溶就会非常发育，溶洞数量增多，空间分布极不规则，属强发育岩溶区。根据地质勘察，有个别地区桥梁全桥约有70％桩位下有溶洞。溶洞高度从0.10m～13.0m不等，存在为数不少的条带状和起立串珠状多层溶洞，溶洞边界很不规则。溶洞中填充流塑状粘土及少量卵石。溶洞大多数漏水或漏浆，在钻孔施工中若不及时补浆加固护壁，往往会发生孔壁塌陷甚至坍孔。冲孔施工时，因溶洞的存在，关键技术问题是如何保证成孔过程中不漏浆，即使产生漏浆，如何及时处理使不发生坍孔，保证桩孔顺利成孔。有效的方法是做好预防工作，防止坍塌事故的发生。在成孔过程中，可以采取以下几个方面的技术处理措施：1．加固钻机底座，由于岩溶地区地质情况异常复杂，虽进行了地质钻探，但也难以保证全面摸清地质情况，因此每个桩位钻机就位前，对钻机底座都要进行支垫加固，以有效防止坍孔时钻机下沉和倾斜；2．埋设护筒，埋设适当深度的护筒，对于岸上引桥桩孔，从节省成本出发，根据钻探地质情况埋设4m～6m护筒；3．做好填充准备工作，溶洞处理以做好准备工作为主，钻孔前在场内准备大量片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥；4．及时加固桩孔孔壁，冲孔至离溶洞顶板1m左右时，加大泥浆比重，选用小冲程进尺，逐渐将顶板击穿，防止卡钻。同时在击穿顶板之前，安排专人密切观察孔内泥浆面的变化，发现漏浆时应马上提锤、加补泥浆抛填片石、加填袋装粘土混合料（重量比1：1～：1.5）等使泥浆面不再下降并稳定后，采用小冲程轻打挤压形成泥石孔壁护孔。若桩孔仍继续漏浆，则改抛片、袋装粘土、袋装水泥冲击挤压到溶洞中，堵塞溶洞通道，如此反复操作，直到不再漏浆为止，转入小冲程冲孔固壁成孔，顺利穿越溶洞；5．减少灌注时混凝土扩散流失，冲锤击穿溶洞顶板后，不论是否漏浆，不论溶洞原来是否填充或半填充，或溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥或卵石，进入溶洞后均应向孔内投入片石（加适量3～5cm的碎石），袋装粘土（比例约1：1），加填超过溶洞顶面2.5～3.0m，然后用小冲程冲击填入的混合物，不取渣，使其挤入裂隙、溶洞内，如此反复操作，多次挤塞溶洞通道加固孔壁，会大大减少灌桩时混凝土扩散流失量，降低桩基施工成本；6．注意冲锤及钢丝绳工作状况， 冲锤冲破溶洞时，冲锤可能会滑入溶洞中，提锤时易被溶洞枯板岩石卡住而造成掉锤、埋锤。施工时严禁在溶洞范围内大冲程冲击，应绷紧钢丝绳，采用小冲程进行低打紧击。一旦发现漏浆或异常情况，马上提升冲锤到孔口，然后采取其他措施。穿越溶洞时，要密切注意钢丝绳的情况，以便判断是否斜孔，若出现斜孔必须及时进行处理，按1：1的比例回填片石和粘土至弯孔处0.8m以上，用锤牙好的桩锤进行修孔。要求低打紧击，慢慢地将陡斜岩面修整成水平台阶，直到整个冲锤施工接触面为匀质岩面时才结束修孔操作；2．投入碱性材料中和岩溶水，岩溶水一般呈酸性，在成孔过程中，岩溶水一旦渗入碱性泥浆，会导致发生沉淀，这时应投入小苏打（或水玻璃）进行中和，以免孔壁因固结能力降低坍塌。由于岩溶发育的无规律性，给嵌岩桩是否嵌岩的判断带来了相当大的难度。施工时，应注意根据地质勘察，结合以下情况作出综合判断：①实际地层是否与勘察资料相符？若不相符应以施工情况反映为主，必要时加补地质钻探；②注意终孔前后泥浆是否保持稳定，有无漏浆出现？依此判断有无可能存在溶洞，岩层是否完整；③冲孔进尺快慢如何或是否斜孔？一般在溶洞内部或其他软弱层，冲孔进尺较快；④岩样表面是否新鲜？是否有溶蚀面的存在？依此判断岩层是否完整。桩基检测主要有钻芯取样法，超声波法，机械阻抗法，水电效应法等无破损法。无破损法检测桩基砼的质量，效率高、操作简便、成本低，桩基质量检测中，比较普遍使用，但不能检测桩基底基岩的状况。在岩溶区施工的桩，宜加大钻芯检测的频率，对于未在地质钻孔位置的桩，特别是在钻进过程中出现了如漏浆等异常情况的桩，宜作钻芯检测，且宜钻至桩底4-5m以下，以探明桩底岩基情况。布柳河特大桥桩基施工技术，是通过摸索逐步积累总结形成的，取得了较好成果。穿透溶洞时，采取抛填片石、碎石及抛填袋装粘土、袋装水泥措施，填堵溶洞形成土石固结孔壁代替钢护筒护壁，可有效防止地面塌陷及减少灌注时混凝土大量流失，施工操作相当便利，具有较好的经济效果。　　'