陸文龍 陳士高

1. 紹興市柯橋區(qū)建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 紹興 312000

2. 浙江數(shù)智交院科技股份有限公司 浙江 杭州 310030

樁基質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到橋梁的安全和施工的質(zhì)量。其主要原因是承重橋梁的樁基，同時(shí)也包括了過往車輛的荷載。在橋梁施工后，由于地基是埋在地下的，因此樁基的質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。樁基是橋梁的基礎(chǔ)，如果地基不夠穩(wěn)固，那么整個(gè)公路都會(huì)受到威脅。所以，要強(qiáng)化對(duì)路面橋梁樁基施工質(zhì)量監(jiān)督管理，以提升樁基施工管理水平。

1 公路橋梁樁基的定義

橋梁樁基，一般是指橋梁的底部結(jié)構(gòu)以及地基所接觸的部位，稱為基礎(chǔ)，也是橋基的最下層。樁基通常是在使用時(shí)直接作用于巖層或地面，其頂部連接著整個(gè)橋或者橋墩，整個(gè)結(jié)構(gòu)被稱為基礎(chǔ)。所以說，基礎(chǔ)工程的好壞，不僅關(guān)系到大橋能否安全運(yùn)營(yíng)，而且對(duì)全橋乃至整個(gè)橋梁工程也有著重大影響。橋墩的作用是利用其自身的特點(diǎn)，承受上部結(jié)構(gòu)的各種荷載，并把自身的重量轉(zhuǎn)移到地基上。從這一點(diǎn)可以看出，在全橋的建設(shè)中，樁基的作用與地位是至關(guān)重要的。地基與地基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，以確保其結(jié)構(gòu)的絕對(duì)安全和正常運(yùn)行，不允許水平位移過大，沉降不均勻[1]。

2 公路橋梁樁基施工的特征

（1）復(fù)雜性。樁基的施工工作量非常大，通常一個(gè)項(xiàng)目要打數(shù)十上百根樁基，并且工期相對(duì)較長(zhǎng)，樁基的建設(shè)周期也較長(zhǎng)，有些任務(wù)也需要限時(shí)完成。

（2）多樣性。道路和橋梁的樁基施工有多種類型。不同類型的樁基礎(chǔ)，其施工技術(shù)和方法也不盡相同。對(duì)樁基工程進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的調(diào)查、技術(shù)交底、確定施工程序的適用范圍及存在的問題，并對(duì)影響因素進(jìn)行全面的分析，確定施工后期線路。

（3）重要性。由于在橋梁的建設(shè)中，樁基關(guān)系到橋梁的承載能力和使用年限。若工程質(zhì)量差，不僅會(huì)造成結(jié)構(gòu)損傷，而且會(huì)降低其使用年限，還會(huì)造成重大的破壞，對(duì)公眾的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。在橋梁建設(shè)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁基礎(chǔ)的建設(shè)，以保證工程的質(zhì)量和規(guī)范的實(shí)施。

3 公路橋梁樁基施工出現(xiàn)的弊端與形成原因

3.1 鋼筋籠偏位方面

第一，鋼筋籠的長(zhǎng)度未按施工要求加工，鋼筋籠在運(yùn)輸過程中，若不做好保護(hù)措施，可能會(huì)發(fā)生變形，影響安裝。當(dāng)將鋼筋籠插入孔洞時(shí)，也會(huì)造成鋼筋籠的變形；第二，在澆注混凝土?xí)r，如果不能對(duì)鋼筋籠底部的間距進(jìn)行有效的控制，將會(huì)引起鋼筋籠的上浮，造成鋼筋籠的偏移；第三，在豎向吊裝鋼筋籠時(shí)，未按有關(guān)規(guī)定操作，或插入孔中保護(hù)層厚度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還會(huì)引起鋼筋籠的偏移。此外，由于鉆孔中的沉淀未得到有效的處理，造成安裝過程中的偏斜；第四，未按規(guī)范灌漿，管道埋入深度過大，造成鋼筋籠與混凝土間出現(xiàn)不同程度的裹力，致使鋼筋籠出現(xiàn)上浮。

3.2 縮頸和斜孔方面

鉆孔完畢后，需要安裝鋼筋籠。由于鋼筋籠是在附近鋼筋加工場(chǎng)地上事先進(jìn)行加工的，因此，在鉆孔過程中，若出現(xiàn)了傾斜的孔洞，將會(huì)使鋼筋籠在安裝過程中受阻，可以用檢孔器對(duì)樁孔的豎直度和樁徑提前進(jìn)行檢查，保障后期階段的順利作業(yè)。其次，盡管在進(jìn)行鉆孔之前必須進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察，但是由于地層條件的復(fù)雜，存在一定的誤差。對(duì)鉆孔產(chǎn)生了一定的影響。孔眼的深度越大，孔壁的穩(wěn)定性越差，越易出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象；而在鉆孔過程中，由于孔眼的偏移，會(huì)對(duì)以后的鉆孔工作帶來很大的難度。所以，要確保鉆孔的施工質(zhì)量和施工速度。首先，必須進(jìn)行嚴(yán)格的管制。在土體所受力不均勻時(shí)，巖層的強(qiáng)度變化會(huì)對(duì)鉆孔的鉆孔速率有很大的影響。當(dāng)巖土應(yīng)力分布不均衡時(shí)，可能出現(xiàn)傾斜鉆孔等風(fēng)險(xiǎn)。若在工程期間發(fā)生此類事故，應(yīng)立即進(jìn)行處理，盡量減小對(duì)工程的影響。

3.3 卡、埋管現(xiàn)象

為了確保整個(gè)混凝土在澆筑過程中的順利進(jìn)行，必須嚴(yán)格控制配合比。在施工過程中，要保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合要求，這樣才能確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。如果混凝土整個(gè)和易性不能滿足規(guī)范要求和施工需要，將可能導(dǎo)致發(fā)生堵管、樁基砼質(zhì)量不合格、甚至斷樁等情況。在選擇塞球的直徑時(shí)，也需要注意導(dǎo)管的匹配。如果兩個(gè)直徑差很小，很容易卡住。致使埋管現(xiàn)象出現(xiàn)的因素主要受人為管控。埋深因?qū)Ч軆?nèi)部與管道外樁孔處的水泥上表面高度差異較大，會(huì)造成灌漿困難和管道外側(cè)的混凝土摻有雜質(zhì)。由于管道的埋入深度太低，埋深太小，砼會(huì)和泥漿摻雜到一起，形成斷樁。

3.4 塌孔方面

孔洞坍塌的主要成因有以下四大層面:第一，由于未按規(guī)定鉆孔作業(yè)，鉆孔用泥漿比重太小，黏度不夠，孔壁泥皮厚度和強(qiáng)度不夠，孔內(nèi)外水頭差小，孔內(nèi)泥漿水頭不穩(wěn)定；第二，鉆孔施工期間的持續(xù)降雨導(dǎo)致孔口套管下方土層軟變形；第三，在鉆孔作業(yè)中，由于在孔眼形成的中途階段，施工安排不緊密，注漿時(shí)間不夠長(zhǎng)，進(jìn)給速率沒有按不同的地層條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。第四，在加水過程中，如果孔內(nèi)泥漿水位和泥漿稠度控制不好，孔洞就很容易發(fā)生塌陷[2]。

4 提高公路樁基施工質(zhì)量控制的有效途徑

4.1 準(zhǔn)備階段的控制要點(diǎn)

第一，準(zhǔn)備好施工需要的施工物料;包括擬建公路橋梁工程的基本地質(zhì)狀況和所需水位等地質(zhì)資料、主要施工機(jī)具和相關(guān)配套設(shè)施的基本性能數(shù)據(jù)。第二，在樁基施工前應(yīng)認(rèn)真落實(shí)工程質(zhì)量管理與控制方法，并做好如下工作:在樁基施工計(jì)劃中應(yīng)確定樁位置、施工順序、臨時(shí)設(shè)備數(shù)量和地點(diǎn)，編制有關(guān)機(jī)具和原物料的供給計(jì)劃，編制勞力安排計(jì)劃和施工作業(yè)規(guī)劃，并做好季節(jié)性工程應(yīng)對(duì)預(yù)防措施，以保證工程的順利完成。

4.2 鉆孔施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）泥漿的制備。制造泥漿之前需要提前制備適量的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土。鉆孔時(shí)，應(yīng)控制泥漿自身比重。在粘土層中實(shí)施鉆孔時(shí)，應(yīng)使用清水制成泥漿，用于護(hù)壁。當(dāng)鉆頭到達(dá)砂層時(shí)，泥漿的自身比重以及黏度，應(yīng)適當(dāng)增大。確保泥漿能夠在一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)，避免泥漿滲漏或者沉淀，失去一定的護(hù)壁效果。（2）泥漿循環(huán)系統(tǒng)。主要包括過濾系統(tǒng)和沉淀系統(tǒng)，其中沉淀系統(tǒng)由過濾器和反洗水回收罐組成，反洗水經(jīng)處理后再回用。（3）套管結(jié)構(gòu)。首先，在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量管線，然后鋪設(shè)護(hù)筒，埋深到規(guī)定的深度并壓實(shí)，然后恢復(fù)護(hù)筒，通過復(fù)測(cè)確定護(hù)筒的偏差，并在防護(hù)罩和護(hù)筒的交點(diǎn)處進(jìn)行標(biāo)記。（4）環(huán)境檢查。在鉆孔前，應(yīng)仔細(xì)勘察周邊工程的情況，并依據(jù)有關(guān)的地質(zhì)數(shù)據(jù)作好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。要進(jìn)一步完善施工的機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化施工的安全管理，特別是在施工條件較為復(fù)雜、有較為健全和可靠的安全保障的情況下，為后期的樁基施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

回轉(zhuǎn)式鉆頭的選擇是鉆孔的關(guān)鍵，特別是在高強(qiáng)度的花崗巖體中，鉆孔的選擇更是關(guān)鍵。為了保證鉆進(jìn)速度、成樁質(zhì)量及降低施工成本，建議采用圓柱形鉆頭。對(duì)各種型號(hào)鉆頭進(jìn)行了比較分析，推薦使用普通型鉆頭。在巖層風(fēng)化的過程中，圓柱形鉆孔宜配備雙層底螺旋鉆桿及截齒直螺線鉆孔。在鉆孔過程中，必須定期檢查鉆孔磨損芯，以保證垂直鉆孔，并最大限度地提高鉆孔的最終垂直率。為確保沖擊震動(dòng)不影響相鄰孔壁和混凝土的凝結(jié)過程，隔樁跳打，減少對(duì)已成樁基的影響。在鉆孔時(shí)要先預(yù)備好適量的泥漿，而且在鉆孔過程中，要注意及時(shí)制漿、補(bǔ)漿。在此階段中，應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)泥漿的各種指標(biāo)。特別是在鉆孔過程中，一旦出現(xiàn)重大地質(zhì)改變，要及時(shí)跟設(shè)計(jì)和地質(zhì)代表反映，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)調(diào)整泥漿相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，全面考慮可能會(huì)對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生破壞的各種因素。

4.3 鋼筋籠安裝及制作設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制

鋼筋籠的施工應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，分散制造鋼結(jié)構(gòu)籠，應(yīng)遵守以下質(zhì)量控制舉措：

（1）制作設(shè)計(jì)方面

第一，嚴(yán)格把關(guān)鋼筋籠材料，確保鋼筋籠質(zhì)量合格;嚴(yán)格保證焊條質(zhì)量，檢查焊桿的種類和性能，選擇合適等級(jí)的焊條進(jìn)行鋼筋籠焊接；

第二，要根據(jù)工程設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用鋼筋定位支架保證鋼筋定位的等角。在進(jìn)行鋼筋籠的安裝時(shí)，必須對(duì)樁基孔道進(jìn)行嚴(yán)密的檢驗(yàn)，以保證不出現(xiàn)坍塌，并將其置于其上；

第三，安裝應(yīng)平穩(wěn)、緩慢，避免鋼筋籠碰撞變形，標(biāo)準(zhǔn)制定后，應(yīng)合理地控制鋼筋籠的高度，并與鋼筋固定，避免浮動(dòng)。

（2）安裝方面

第一，在安裝鋼筋籠過程中 ，孔中心一定要與鋼筋籠中心完全對(duì)準(zhǔn)。第二，鋼筋籠安裝時(shí)要防止其產(chǎn)生偏斜和扭曲[5]。因?yàn)檫@對(duì)樁基礎(chǔ)施工是非常重要的。如果護(hù)筒的實(shí)際偏差大于2cm，則應(yīng)使用鋼筋通過限位使鋼筋籠的頂部中心與樁孔的中心位置很好地對(duì)應(yīng)。

第二，在鋼筋籠安裝的過程中，要嚴(yán)格對(duì)管線進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，避免發(fā)生漏檢或誤判現(xiàn)象，確保數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性。在放線時(shí)盡量采用直線型敷設(shè)方式。聲測(cè)管中應(yīng)該及時(shí)灌注清液，但嚴(yán)禁摻入水泥砂漿，不然就會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果，而且最終檢測(cè)結(jié)果也不真實(shí)。

第三，通過精準(zhǔn)控制引籠直徑的實(shí)際尺寸，能夠合理的計(jì)算鋼筋直徑籠頂?shù)膶?shí)際標(biāo)高，符合工程的特殊要求以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。安裝鋼筋籠之前，應(yīng)先測(cè)量樁孔深度兩次，并與最終鉆孔深度進(jìn)行全面比較，初步判斷樁孔底部沉淀物的實(shí)際沉降速率，為選擇合適、有效的清孔方法提供基礎(chǔ)。

4.4 混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

施工單位必須要嚴(yán)格地依據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)對(duì)鉆孔灌注樁工程實(shí)施嚴(yán)格管理和監(jiān)控，以確保其工程質(zhì)量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，砼澆筑前應(yīng)對(duì)孔底沉渣厚度、清孔質(zhì)量、泥漿砂率進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁出現(xiàn)塌孔和浮渣。如有滲水，應(yīng)及時(shí)停水處理。如果沒有太多的水，它可以被排干和壓制成混凝土。末端應(yīng)保持在孔底部2m以內(nèi)。如水量過大，或積水困難時(shí)，可采取管道水下法施工，控制卵石和骨料的粒度，并嚴(yán)格把控合適材料與混凝土的配比[4]。水下混凝土的強(qiáng)度應(yīng)該按照超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的級(jí)別來設(shè)置，其塌落度通常為160-220mm。灌注樁的實(shí)際標(biāo)高不能低于設(shè)計(jì)值，通常為0.5-1.0m，以保證其強(qiáng)度。在接樁之前，應(yīng)先將剩余的樁體全部鑿掉，使樁端不能有松動(dòng)的巖層。同時(shí)水泥的拌和質(zhì)量也要控制好，以提高混凝土的均勻性、流動(dòng)性，攪拌時(shí)間控制在1.5分鐘以上。在灌注時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定作業(yè)，提高灌注樁的密實(shí)性、硬度和耐久性，并嚴(yán)格控制混凝土用量。灌注時(shí)，應(yīng)注意材料的坍落度損失。若有偏離施工標(biāo)準(zhǔn)的狀況，應(yīng)該進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免不平衡的物料流入孔中，調(diào)節(jié)鋼樁混凝土標(biāo)高，樁身的實(shí)測(cè)高度要高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并預(yù)留出作為測(cè)試用的樁。就水泥砼的實(shí)際強(qiáng)度而言，不同強(qiáng)度等級(jí)、不同配合比的混凝土，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽樣，并單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。在澆注普通體積結(jié)構(gòu)（如基礎(chǔ)或者墩臺(tái)）過程中，各構(gòu)件的自身構(gòu)造必須設(shè)置兩組。對(duì)于大型體積結(jié)構(gòu)，在持續(xù)澆注過程中，每個(gè)作業(yè)班80-200m要做兩組。每根鉆孔柱要求制作2組以上的樣品；在樁身實(shí)際長(zhǎng)度達(dá)20m以上時(shí)，可制取3個(gè)以上的樣品；如果樁實(shí)際直徑較大，需要較長(zhǎng)的灌漿周期，可制作4組以上的樣品。另外，在砼施工過程中，指派專門技術(shù)人員密切觀測(cè)和管理砼塌落量，監(jiān)督材料的使用和操作，確?；炷涟凑占夹g(shù)要求和施工規(guī)定實(shí)施澆筑。

4.5 樁基檢測(cè)與分析

在施工結(jié)束后應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行全面細(xì)致的驗(yàn)收，確保樁基施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。若有不符合設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)其原因進(jìn)行深入分析，提出合理解決方案。如果發(fā)現(xiàn)樁體施工不足，應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行檢測(cè)和應(yīng)變矯正，并結(jié)合施工實(shí)際情況進(jìn)行豎向靜載試驗(yàn)。目前，施工現(xiàn)場(chǎng)通過超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)樁基是否存在病變部位實(shí)施檢驗(yàn)比較多。由于聲波脈沖在有瑕疵的交界面上的反射與折射，使波形產(chǎn)生了各種形狀的變化，且因傳輸通路或在界面上發(fā)生了波形畸變，因而波形失真的接收傳感器的出現(xiàn)是有差別的。因此，將所述接收的波形重疊在同一或不同的相位上。結(jié)果表明，當(dāng)超聲波信號(hào)在發(fā)射時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，其接收信號(hào)會(huì)發(fā)生失真，因而，信號(hào)失真度可以用來判定故障的嚴(yán)重程度[5]。

4.6 提升施工人員綜合素質(zhì)

在樁基工程中，施工人員是主要的參與者，其自身素質(zhì)的高低將對(duì)樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。當(dāng)前，要進(jìn)一步提高他們的專業(yè)技術(shù)能力，進(jìn)行合理的訓(xùn)練，使他們的專業(yè)技術(shù)能力得到進(jìn)一步的提高。培訓(xùn)的重點(diǎn)是安全責(zé)任意識(shí)和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。這一訓(xùn)練模式是基于技術(shù)交流、經(jīng)驗(yàn)探討、精英人員的協(xié)助與輔導(dǎo)。其目標(biāo)在于激發(fā)員工的工作熱情，提升其業(yè)務(wù)技能。所以，在施工初期，要做好細(xì)致的規(guī)劃，并嚴(yán)格地實(shí)施，強(qiáng)化組織和制度建設(shè)。另外，要建立一個(gè)專業(yè)的保安與責(zé)任教育體系，增強(qiáng)員工的安全意識(shí)與責(zé)任心。通過宣傳施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)安全知識(shí)，分析有關(guān)安全事故，能有效地調(diào)動(dòng)作業(yè)人員的工作熱情，增強(qiáng)作業(yè)人員的工作積極性。

5 結(jié)論

總而言之，樁基在整個(gè)橋梁中占有舉足輕重的地位。目前，我國(guó)傳統(tǒng)的橋梁樁基施工質(zhì)量管理方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的要求。由于我國(guó)公路橋梁樁基施工的質(zhì)量管理問題越來越受到重視，因此越來越多的學(xué)者開始重視樁基施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量管理問題。另外，現(xiàn)階段對(duì)樁基施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員提出了更高的要求，從而使整個(gè)樁基施工質(zhì)量得到更好的保障。