1工程概况
该工程项目地处重庆市南部武隆区境内，项目施工地段地形复杂，大部分是河谷和深丘，以山地为主，地势东北高、西南低，属于中国南方喀斯特高原丘陵地区。此次项目施工内容是高速公路修建，该高速公路设计速度为80km/h，路基宽33m，属一级公路。
2桩基常见问题原因探究
2.1 钻孔歪斜
本文认为，造成钻孔歪斜的原因主要有以下5种情况：①钻孔所在位置为软硬地层连接处且发生了倾斜，也可能是岩石面发生了倾斜，钻头无法均匀受力，发生倾斜；②钻孔时有探头石、孤石等阻碍，发生倾斜；③扩孔到一定程度时钻头发生倾斜导致孔斜；④钻机等设备的安装不符合要求，导致在钻进过程产生了不均匀沉陷，造成孔斜；⑤钻具本身弯曲或插接式连接钻杆由于过度磨损，钻杆弯折导致孔斜。
2.2 桩位部位出现裂隙和溶洞
由于桥梁桩基施工受地质影响较大，而我国南方地区喀斯特地貌较为丰富，当桥梁线路处于喀斯特地貌时，由于石灰岩的孔隙度较大，岩溶的发育较为完全，尤其是在地层断裂带桩位部位很容易出现裂隙、溶洞，导致孔桩在钻进过程中出现漏浆问题。上述现象增加了施工难度并严重拖慢工程进度，同时也增加了施工成本，给项目带来了较大的工期和费用损失。
2.3 断桩现象
断桩指的是桥梁桩基断裂的情况，是比较严重的质量事故，造成这种问题出现的原因较多。主要有以下几种情况：①骨料级配差，混凝土和异性差而造成离析卡管，在混凝土初凝前未能疏通好，导致断桩；②未按照施工要求进行操作，技术人员在测量或者计算埋管深度时存在一定的误差，导管埋得过深拔出困难，也可能在拔出过程中用力过大导管口与混凝土管脱离导致断桩；③由于外在环境因素的影响，如遭遇暴雨等恶劣天气、灌桩路线发生交通堵塞导致灌桩混凝土中断时间过长，造成断桩；④导管连接或密封时操作不当，导致导管接头有泥浆，导管断裂有断桩。
2.4 桩基底部和顶部问题
导管底部距离孔底的长度较大，第一批混凝土埋管没有成功，导致桩底质量无法保证。桩基顶部由于混凝土超灌长度不足，造成桩基顶面混凝土强度不足或“破桩头”后桩长不足。
3桩基施工质量控制措施
3.1 孔斜问题处理
根据施工的实际情况，钻孔歪斜通常分两种情况，当孔的歪斜程度轻微时用悬吊钻头于孔的斜方处上下重复多次修整钻孔，即可以解决孔斜问题；如果遇到钻孔偏斜严重或是无法纠正，则应该重新进行钻孔。值得注意的是，在重新操作之前应采用回填片石的方式将偏斜部位填补平整。
3.2 关于裂隙、溶洞问题的处理
裂隙、溶洞问题比钻孔歪斜现象更复杂，也更难处理，施工人员应该时刻保持警惕，随机应变。如果在施工时发现轻微露浆现象，一般表现为护筒内泥浆表面出现气泡或者是泥浆变色，孔内水头的位置降低，并且水位下降速度缓慢，这时候应该加入适量黏土，改善泥浆质量之后再用较小冲力进行钻孔。当出现严重漏浆情况，并且采用投土方式无法改变漏浆现象，应当马上停止钻进作业，将黏土和块石按照适当比例倒入孔内，待孔中泥浆停止下降时用冲击锤缓慢压实，重复多次填入块石和黏土，桩基两侧溶洞无缝隙再次钻孔。
3.3 桩基底部、顶部及断桩问题处理
3.3.1 桩基底部问题处理
对于桩基底部存在缺陷的桩基（超声波检测显示桩基底部往上0.5m范围内无波速或者波速很低）,可以在桩基两侧通过压浆的方式让桩基两端和两侧更具承载力和摩擦力，整个桩基的承载力也会更高。桩两侧后压浆需要在桩基钻3个孔，需要借助相关的钻孔设备完成钻孔，钻孔与桩基距离1.2m，钻孔直径要求为90mm，钻孔倾斜3~5°左右，钻孔深为桩底下方0.5m处，注浆使用的导管为低压流体管，桩底注浆管为花管，压浆使用的浆液为水泥浆或梁板压浆料。压浆1周后检测桩基等级，桩基等级在II类以上属于合格。
对于桩基底部缺陷范围长度＞0.5m的桩基按照废桩处理，采取机械重新钻孔或者人工挖孔的方式成孔后，需要按照施工要求再次进行钢筋笼下放和混凝土浇筑。桩基灌注混凝土7d后应重新进行桩基检测，检测结果达到II类桩基以上代表桩基处理完成。
3.3.2 桩基顶部问题处理
桩基完成施工后需要采用超声波检查桩顶周围5m是否正常，有异常情况的桩基应通过机械和人工一起对有异常部位进行开挖，检查外观和混凝土是否达标。经过超声波检查混凝土有缺陷的情况下需要清理这部分混凝土，缺失部位采用自流平混凝土修补，补休完成后回填。未发现缺陷使用同桩基一致的混凝土回填即可。
3.3.3 桩身断桩问题处理
桩身出现断桩应按照废桩处理，采取机械重新钻孔或者人工挖孔的方式至断桩位置，将软弱面凿除干净，并呈“锅底状”（接桩效果比“平面状”好），需要再次进行钢筋笼下放和混凝土浇筑。重点是重新下放的钢筋笼要连接好首次下放的钢筋笼，经过超声波检测显示接头无质量问题表示接头密封紧实。桩基灌注混凝土7d后应重新进行桩基检测，检测结果达到II类桩基以上，桩基处理完成。
4钻孔桩施工技术要点
由于桥梁桩基处于工程基础部位，有些桩基甚至是独桩独柱结构类型，这就要求桩基质量合格率必须达到%。对于桩基质量控制，首先在施工准备阶段要有足够的重视，做好充分的组织和技术准备。其次，严格按照施工要求钻孔，以免孔斜、缩径等问题的产生。再次，混凝土灌注使用的混凝土质量必须达标，具备一定的和易性，灌注过程不可间断。按照上述要求进行施工，对桩基的施工质量有一定的保障，提高桩基的合格率。
4.1 施工准备
在桩基开工之前，施工单位应对照设计单位提供的地质资料对施工区域进行详细的现场查勘，并结合现场调查情况制定施工方案，组建施工团队，做好必要的施工安全培训和教育，在施工过程中做好相应的安全措施，尤其是桩基施工周围环境复杂，需要制定有针对性的安全预防和处理方案。在正式开钻前施工单位应先进行现场试钻，将钻孔机械设备调试到最佳工作状态，并收集整理相关钻孔数据，在试钻成功后再开始大范围的钻孔工作。
4.2 钻孔过程控制
采用旋挖钻机成孔时，应采用隔桩钻孔施工的办法，并且当已灌注桩的混凝土强度满足设计及规范要求后才能对邻桩进行钻孔作业；采用冲击钻机成孔时，要经常查看钻机工作平台的稳定性和钻机支设的牢固性，且经常复核桩位中点的偏移，开钻时要注意钻头冲击高度不能过高，避免因大冲程对泥浆护壁造成损坏，出现漏浆情况；钻孔标高符合设计要求后进行孔检测并清理，让孔底尽量无沉渣，防止桩底沉渣过厚而影响桩底混凝土质量，降低桩基承载力。若清孔后0.5h内未灌注混凝土，则在混凝土灌注之前要进行二次清孔，以防桩底出现质量问题。
4.3 混凝土质量控制
（1）对于成孔后经检查质量合格的孔桩应及时进行混凝土灌注，灌注混凝土前应先清孔，孔底沉渣厚度必须符合设计要求。
（2）有地下水和少量渗水情况下先将孔内积水排干净，并灌注混凝土，混凝土灌注使用的串筒末端与孔底最好≤2m，混凝土灌注时要配合振捣，让混凝土更加密实。渗水量大无法排出的情况下混凝土灌注需要采用导管法。
（3）采用卵石或者碎石作为混凝土的粗骨料，粒径要求在50mm以内，需在主筋净距的1/3以内。
（4）混凝土具备良好的和易性，坍落度最好在18~22cm之间，水下混凝土灌注要具有连续性。对于部分大直径桩基需要大量的混凝土且更长时间灌注，灌注使用的混凝土在配制时加入缓凝剂，可以解决已灌注混凝土初凝导致导管堵塞的问题。
（5）必须保证混凝土拌合料的质量，混凝土的拌和时间需在1.5min以上，在搅拌地点和灌注地点应分别做坍落度检测，调整好混凝土的和易性，混凝土拌和好以后应尽快使用，有离析现象不得灌入桩孔。
（6）灌注混凝土的标高要超设计标高0.5~1m，这样混凝土强度才能与设计要求相符且桩基长度高于设计桩长。
（7）桩身混凝土按照桩身长度需留试件，桩长在30m以内留2组试件，桩长在30~50m留3组，桩长＞50m时制作5组试件，试件的制作必须客观真实，严禁“批量制作”。
5结语
桥梁桩基质量直接关系到高速公路的承载力、安全性和使用寿命，而由于特殊地质、恶劣天气、施工操作不当等原因，高速公路桥梁桩基施工过程中的质量问题经常发生，为了避免上述现象带来的公路桥梁桩基质量问题，施工单位在进行桩基施工时务必要提前做好各项组织、技术准备工作，做好各项应急准备工作，并且严格把控钻孔、混凝土灌注等过程控制，对于桩基质量问题做到尽早发现、尽早处理，只有这样才能有效减少和避免桩基质量问题的出现，从而提高桥梁整体施工质量，确保桥梁安全使用，发挥其最大效能。
撰稿：艾磊，上海远通路桥工程有限公司工程师，研究方向：施工管理。
（转自《中国高新科技》杂志年第14期）
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