公路橋梁樁基施工質量問題及控制措施

劉 煒

（甘肅圓隴路橋機械化公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 公路橋梁樁基的重要性

在公路橋梁工程中樁基起著重要作用，既是整個工程的根基，也承載著來自自重與車輛負載的雙重荷載。從基本特征看，具有較高的隱蔽性、安全性、承載性，因此在施工中需要按照行業質量管理體系標準嚴格控制其質量，以此達到預防風險、保障穩定性、延長其使用時間的目標。從當前的施工經驗看，樁基施工中存在的質量問題相對較多，主要集中在細小環節，因此容易埋下質量隱患，給日后的安全運營及運維管理造成一定的負面影響。

2 公路橋梁樁基施工質量問題分析

公路橋梁樁基類型較多，包括：①沖孔樁、鉆孔樁；②深管滿注樁；③人工挖孔樁；④預制樁等類型。不同的樁基類型會產生不同的質量問題，具體表現在樁基施工各個環節，根據現階段的統計，四種主要的樁基類型常見施工質量問題有蜂窩、疏松、夾泥、縮徑、裂紋、彎曲、浮漿、沉渣、接縫、斷裂、裂紋、內部裂紋、缺損、松散等（見下圖1）。本次研究中主要對孔壁坍塌、縮徑或斜孔、鋼筋籠偏位或上浮、卡管與埋管、斷樁方面的質量問題做出具體分析，并對其原因加以說明。

圖1 公路橋梁樁基施工質量常見問題示意

（1）孔壁坍塌。在公路橋梁樁基施工中，孔壁坍塌現象比較常見。根據當前對導致該問題的原因匯總發現，主要原因集中在泥漿粘稠度低、孔內漿水位低、護筒埋深不夠方面，次要原因是施工管理過程中對于鉆進沙土進尺速度的控制不嚴格，導致了速度偏大或偏小，兩種情況下均會對鉆孔造成影響，從而引發該現象。

（2）縮頸或孔斜。鋼筋籠在公路橋梁樁基施工中屬于關鍵因素，在使用鋼筋籠的過程中，時常發生它與孔樁不符合的情況，后果是鋼筋籠不能順利通過孔樁。原因主要是縮頸與孔斜所致。進一步分析縮頸現象，普遍認為影響因素主要來自地質不良。具體而言，受到不良地質影響后，孔口累積的砂石料會對地質造成一定的壓力并連帶孤石高塑料粘土進入孔內，從而造成縮頸問題。與之相比，導致斜孔的原因則主要來自鉆孔中遇到了較大體積的堅硬石塊，影響了鉆頭均勻受力，進而引發了鉆孔偏斜。

（3）鋼筋籠偏位或上浮。鋼筋籠放置施工中需要采用吊裝施工方法，會受到下放速度的直接影響。當下放速度較快時，如果存在斜插孔保護層厚度未達到標準要求的情況，就會因初始放置位置高于設計的鋼筋籠放置位置，從而造成混凝土灌注的流動性減小并造成偏位現象。與此同時，為了保障灌注混凝土的有效性，通常在施工中會提高導管位置使鋼筋籠與導管底部之間的位置接近。此時，導管混凝土流出時會沖擊鋼筋籠并使其發生上浮現象，或者在鋼筋籠深度低于灌注混凝土深度時，上部混凝土先發生初凝，進而通過握裹力迫使鋼筋籠發生上浮現象。

（4）卡管與埋管。在公路橋梁樁基施工中卡管與埋管現象時常發生，從原因看主要包括剪球制作與混凝土配比設計不合理。以前一種原因為例，當塞球直徑減去導管直徑后的數值比較小時，會產生堵塞情況。以后一種原因為例，當混凝土攪拌不均勻、坍落度較低時，實際封底時使用的混凝土產品并沒有達到質量體系管理標準中的技術指標，在不能順利下落的情況下就會造成堵塞情況。尤其是在下落過程中粗骨料在底部會發生累積，使造成漏斗位置的材料產生擠壓并造成該位置的堵塞，最終引發卡管與埋管的問題。

（5）斷樁。斷樁問題發生后，受到不同原因的影響會表現為不同的形式。例如，在公路橋梁樁基施工時，導管孔底、下孔之間的距離比較遠的情況下，被水稀釋后混凝土內的水灰比發生改變，凝固性變差，就會出現基巖與混凝土樁體沒凝固條件下的斷樁現象。再如，公路橋梁樁基施工位置受到地下水位及流動情況的影響，當濘管封閉性較差時，流動性較強的地下水會以沖洗液的方式對其內部產生影響并使水灰比發生改變，進而造成不同程度的斷樁情況。

3 公路橋梁樁基施工質量控制措施

由于公路橋梁樁基類型較多，在制定施工質量控制方案，應用具體的控制措施時存在差異，因此，本次研究中主要以常用的鉆孔灌注樁展開具體討論。

3.1 制定樁基施工質量控制方案

現代公路橋梁樁基工程屬于總項目中的分部項目，施工建設與施工管理中主要采用項目管理辦法，實施系統性管理與專項化管理。

首先，在系統性管理方面，包括了樁基施工方案研發設計、物料采購運輸、施工生產建設、運維管理等基本環節，具體環節又分化到了具體的施工工藝中，因此在設計施工質量管理方案時，要求管理環節與鉆孔灌注樁施工工藝各個流程相對應。當前，公路橋梁樁基工程施工工藝流程主要包括了平整場地——樁位測量——埋設護筒——安放泥漿箱、管——鉆機就位——成孔——第一次清孔——廢液排放——測量沉渣——驗收孔徑和孔——吊隔水栓——灌注混凝土（見下圖2）。其中，成孔環節的質量管理中要求配套的進行記錄收集，并結合探孔器對鉆孔進行測量，第一次清孔時需要結合鋼筋加工、鋼筋籠制作、鋼筋籠吊放施工做好配套管理，下導管后完成第二次清孔后才能對沉渣進行相應的測量。其次，在專項化管理方面，需要結合具體的施工進度，施工專業施工質量控制措施。

圖2 鉆孔灌注樁施工工藝流程示意

3.2 施用專業施工質量控制措施

（1）鉆前準備。首先，需要按照樁基施工質量管理方案，先做好泥漿制備，通常以膨潤劑為主，配比比重應該控制在1.12～1.08之間，并確保黏度在18～23 s。其次，應該選擇沉淀池與循環池相分離的形式，并設置濾砂裝置完成泥漿循環系統設置。進入到護筒施工后，需要按照測量放樣——布置護樁（十字形）——埋設護筒（設計深度）——夯實處理——恢復護樁——復測偏位——標記交點位置的基本環節進行嚴格操作。

（2）鉆進過程。在該環節，首先需要按照每班組測試不低于6次的頻率測試泥漿指標，同時，檢驗鋼筋籠質量，檢驗合格后將其運輸到安裝場地。其次，在鉆進時應該設置掃孔裝置、清理護筒表面泥皮和泥砂，減少成孔與清孔花費的時間、增強鋼護筒與混凝土黏結度。在成孔后鉆孔時為了規避偏斜問題，應該對其垂直度進行合理控制，具體操作時，建議通過調整鉆頭配重、鉆壓，保障鉆孔質量。從經驗看，一般情況下可以將鉆壓控制在15 t左右，能夠起到較好的效果。

（3）成孔檢測。成孔檢測時，應該選擇適用性較強的測繩，一般以大于測量深度20～30 cm為宜。鉆孔中的超聲波檢測應該以工程質量檢測部門現用儀器為準，配合監理工程師完成相應的質量驗收工作，在確定合格后再實施鋼筋籠下放施工。在實踐中，孔底沉渣的厚度會發生相應的變化。一旦該厚度大于30 cm時，需要配套地進行撈渣作業，預防沉渣進入鋼筋籠底部。

（4）鋼筋籠下放。首先，需要對孔位中心與鋼筋籠中心進行對準測量、標記。若發現護筒偏位大于2 cm時，應該對鋼筋籠最后一段下放進行限位處理，確保兩者中心對準。其次，吊裝施工速度應該進行合理控制，使其以勻速方式下放。聲測管、絲頭的焊接應該及時、標準。在注入水方面應該選擇清水，預防監測數據不精準。鋼筋籠頂部標高的確定，應該通過引籠長度進行計算、校準。吊裝下放作業完成后，需要復測樁孔深度再下導管。

（5）清孔。清孔時應該以施工泥漿為準，對鉆渣置換時應該要做好對含砂率的控制，配置過程中可以參考比重、黏度等參數進行調整。通常應按照泥漿泵實施循環灌注，當鉆孔深度在5 m以下時，泵機功率按照大于22 kW進行設置。清孔導管接頭的密封需要進行嚴格檢查，預防導管底口發生漏漿現象。

（6）灌注混凝土。灌注前應該對泥漿的比重、含砂率、黏度，與鉆孔深度、孔底沉渣，以及導管懸空量、混凝土方量等進行對應檢查。導管安裝時應該做好對連接料斗、吊車、導管上端、起拔連接等方面的檢查，并結合導管管徑、壁厚、安裝節數、配置長度，對其進行試壓，滿足設計要求后可以一次性地進行導管下放作業。進入灌注施工環節，應該對導管的實際埋深進行檢查，確保其在6～9 m之間。

4 結束語

總之，在我國公路橋梁工程高質量發展階段，需要進一步提升樁基施工質量。一方面應該對其中存在的質量問題進行具體分析并查找原因，另一方面則是制定內容全面、工藝流程完整的樁基施工質量控制方案，并結合實際施工構成要素開展精細的指標化管理，最終達到提升公路橋梁樁基施工質量的目標。