公路橋梁樁基礎(chǔ)施工工藝和質(zhì)量控制措施

摘要 在現(xiàn)代化城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展中，公路橋梁是交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是連接各個區(qū)域、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體。由于橋梁樁基礎(chǔ)是公路橋梁結(jié)構(gòu)中的主要組成部件，其施工工藝及質(zhì)量管控措施直接關(guān)系到整個工程的安全穩(wěn)定。該文的研究結(jié)果表明：利用集料級配指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)對施工所用的細(xì)集料和粗集料進(jìn)行評定，對4.75 mm、2.36 mm、1.20 mm、0.6 mm、0.3 mm的篩孔通過率進(jìn)行計算，得到細(xì)集料的整體級配得分為7.60，實際評價分為8.15；對19 mm、16 mm、9.5 mm、5 mm的關(guān)鍵篩孔的通過率進(jìn)行計算，得到粗集料的整體級配得分為6.50。實際得分7.23。按照國家相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求：該工程質(zhì)量控制效果符合評價標(biāo)準(zhǔn)要求，可為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供可靠保障。

關(guān)鍵詞 公路橋梁；樁基礎(chǔ)施工；施工工藝；質(zhì)量控制措施

中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）15-0065-03

0 引言

公路橋梁作為城鄉(xiāng)交通的重要樞紐[1]，不僅促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還改善了交通運(yùn)輸效率。樁基礎(chǔ)作為支撐橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量直接決定了橋梁的安全性和使用壽命，質(zhì)量控制主要涉及材料選擇、施工方法、監(jiān)理驗收等方面。在實際施工過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，保障每一個細(xì)節(jié)都符合標(biāo)準(zhǔn)，提高施工效率和效益。

該文從施工工藝和質(zhì)量控制措施等多方面對公路橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行綜合考慮和分析[2]。包括施工前充分了解當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛睬闆r，針對特有的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計并制定相應(yīng)的施工方法。根據(jù)施工工藝來尋找專業(yè)人員對施工過程中的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和管理制度進(jìn)行修改，制訂施工前的人員培訓(xùn)計劃，打造專屬于該工程的高素質(zhì)水平人員，以此來降低施工中的安全風(fēng)險，提高施工質(zhì)量和進(jìn)度。在施工最后驗收階段，對照國家施工驗收的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和評估，確保橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量滿足要求，達(dá)到國家驗收標(biāo)準(zhǔn)，確保橋梁的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1 公路橋梁樁基礎(chǔ)施工工藝

1.1 公路橋梁樁基礎(chǔ)的重要性

公路橋梁施工中的樁基礎(chǔ)是整個工程中的重要組成部分。由于其處于基礎(chǔ)部分，不能夠在外部直觀觀察其是否存在問題，只能通過觀察其外表是否有裂縫等進(jìn)行判斷，因而樁基礎(chǔ)的質(zhì)量常常被忽視，所以在施工過程中必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量管控，以此降低安全風(fēng)險。同時根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，我國公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中依舊存在較多的質(zhì)量問題[3]，這些問題也就是主要集中在一些微小的細(xì)節(jié)中，但是這些細(xì)節(jié)會對橋梁后期的正常運(yùn)行產(chǎn)生一些影響[4]。

1.2 典型樁基礎(chǔ)施工方法及問題

公路橋梁樁基類型主要包括人工挖孔樁、沖孔樁、深管滿注樁、鉆孔樁等。不同類型的樁基在施工過程中會出現(xiàn)各自特有的質(zhì)量問題。根據(jù)統(tǒng)計，主要橋樁基礎(chǔ)類型常見的施工質(zhì)量問題有孔壁坍塌、縮徑或斜孔、鋼筋籠偏位或上浮、斷樁等。這些問題可能會導(dǎo)致樁基的承載能力和穩(wěn)定性受到影響，從而無法保證整個工程的安全性和可靠性[5]。

1.3 施工中常見問題及解決方法

（1）孔壁坍塌。在施工過程中，為應(yīng)對孔壁坍塌，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和孔壁穩(wěn)定性需求，對于泥漿黏稠度進(jìn)行合理配置和實時監(jiān)測，確?？變?nèi)漿水位充足，避免孔壁因缺水而發(fā)生塌方。此外，護(hù)筒埋深也是關(guān)鍵因素，必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工規(guī)范進(jìn)行控制，使護(hù)筒能夠有效支撐孔壁并防止坍塌。

（2）縮頸或孔斜。公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中鋼筋籠時常會發(fā)生與孔樁不符合的情況，導(dǎo)致鋼筋籠在通過孔樁時出現(xiàn)卡頓。這一現(xiàn)象的主要原因包括縮頸和孔斜。通過進(jìn)一步分析此現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件不良是其產(chǎn)生的主要原因。為避免鋼筋籠與孔樁不符合的情況，施工中應(yīng)加強(qiáng)對地質(zhì)情況的調(diào)查和評估，在施工過程中嚴(yán)格控制鋼筋籠的尺寸和形狀。

（3）鋼筋籠偏位或上浮。鋼筋籠在施工過程中需使用吊裝設(shè)備進(jìn)行吊裝，在吊裝過程中會出現(xiàn)鋼筋籠偏位或上浮的問題。尤其是在放置鋼筋籠過快時，一旦斜插孔的保護(hù)層厚度不滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼筋籠的放置位置就會高于設(shè)計位置，使其出現(xiàn)縫隙，出現(xiàn)混凝土的流動，導(dǎo)致鋼筋籠偏位。進(jìn)而導(dǎo)致樁基礎(chǔ)的承載力降低，不滿足質(zhì)量管控的要求。且在導(dǎo)管混凝土流出時也可能會沖擊鋼筋籠導(dǎo)致其上浮。為避免此類問題，施工中應(yīng)控制鋼筋籠下放速度，確保斜插孔保護(hù)層厚度符合要求，嚴(yán)格按照設(shè)計要求放置鋼筋籠，并注意導(dǎo)管位置與鋼筋籠的關(guān)系。

2 公路橋梁樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制措施

2.1 加強(qiáng)施工材料管理

施工材料質(zhì)量決定了工程的整體質(zhì)量的好壞，施工團(tuán)隊在選擇施工材料之前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和試驗，充分了解市場上施工原材料的質(zhì)量與價格，將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，采購性價比最高的原材料。其次，在將原材料運(yùn)輸?shù)绞┕龅氐倪^程中，應(yīng)注意運(yùn)輸條件，防止發(fā)生原材料損壞的情況發(fā)生，且應(yīng)將材料進(jìn)行分類存放，嚴(yán)禁隨意堆放或混合堆放。施工管理人員要嚴(yán)格管控材料的質(zhì)量，確保施工材料符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 提高施工人員的素質(zhì)水平

在實際的施工過程中，施工人員的素質(zhì)水平是影響工程進(jìn)度及質(zhì)量重要因素。具有良好的素質(zhì)水平的專業(yè)人員會對施工的整體進(jìn)程產(chǎn)生推進(jìn)作用。所以在前期進(jìn)行人員招聘時，應(yīng)適當(dāng)提高人員的聘用成本，招收專業(yè)能力過硬的施工人員，此舉措不僅能保證施工的進(jìn)度，還能對施工質(zhì)量進(jìn)行有效掌控。施工團(tuán)隊也應(yīng)該制定完善的考核和激勵機(jī)制，激發(fā)施工人員的創(chuàng)造性和主動性，使其在公路橋梁施工中盡職盡責(zé)。

2.3 強(qiáng)化施工技術(shù)和使用設(shè)備方面的管理工作

科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步讓新型施工技術(shù)如BIM、智能施工等技術(shù)逐漸應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域，為施工效率和質(zhì)量管控提供了強(qiáng)有力的支撐。在施工使用的設(shè)備方面，為保證施工整體的順利進(jìn)行，施工管理人員應(yīng)更新?lián)Q代購進(jìn)一些先進(jìn)的必要設(shè)備，并對其進(jìn)行有效使用，以此來提高工程效率，節(jié)約人工成本。所以施工管理者在工程計劃前期應(yīng)時刻關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，適時引入，跟進(jìn)科技的步伐，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。

2.4 提升監(jiān)督管理的質(zhì)量

不同地質(zhì)條件下的公路橋梁施工在風(fēng)險管理中也有所不同，專業(yè)團(tuán)隊?wèi)?yīng)在施工過程中根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行實時調(diào)整，制定專屬于該公路橋梁樁基礎(chǔ)施工的相關(guān)監(jiān)管制度及質(zhì)量管控措施。在施工前進(jìn)行員工培訓(xùn)時，要讓員工意識到施工中監(jiān)管工作的重要性，應(yīng)服從質(zhì)量監(jiān)管人員的管理和調(diào)配。以此保證橋梁樁基礎(chǔ)的施工順利進(jìn)行，工程中應(yīng)將更多的精力放到施工質(zhì)量管控中而不是人員的管理上。

3 實例分析與案例研究

3.1 項目概況及基本數(shù)據(jù)

四川某公路大橋位于河流之上，采用7×40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，總長300 m。該橋所在地區(qū)為峽谷區(qū)，地形陡峭多為“V”形河谷，河床寬約80 m，勘查期為豐水期，漲、退水速度快。河床高程約248 m，河流沖刷侵蝕較強(qiáng)，兩側(cè)橋臺高程約316 m。設(shè)計荷載為公路－Ⅱ級，橋面寬度為8.0 m（包括行車道和護(hù)欄）。抗震設(shè)計要求地震動峰值加速度為0.05 g，反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，地震基本烈度為6度，橋梁及構(gòu)造均設(shè)置6度抗震措施。通過對相關(guān)資料進(jìn)行收集得到如圖1所示位置分析圖，得到該公路橋梁樁基礎(chǔ)所在地形地貌為陡坡地段中的坡中位置，約占工程前期調(diào)查地形地貌的樁基礎(chǔ)比例的70%。由于在陡坡地段進(jìn)行橋梁樁基礎(chǔ)施工會受地形地貌的限制，大大增加了施工的難度和風(fēng)險，所以需要嚴(yán)格把控施工安全。

同時利用網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查對該項目的工程質(zhì)量管理及與環(huán)境相關(guān)的管理問題，進(jìn)行了可信度檢驗，得到表1所示的系數(shù)值。（調(diào)查結(jié)果的可信度是指這些結(jié)果反映真實情況的程度。它依賴于調(diào)查設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性、樣本的代表性、數(shù)據(jù)收集方法的準(zhǔn)確性以及分析過程的科學(xué)性。高可信度意味著調(diào)查結(jié)果在多個條件下具有一致性和重復(fù)性，減少偏差和誤差的可能性，從而能夠較為準(zhǔn)確地反映被調(diào)查問題的實際狀況。）

在公路橋梁樁基礎(chǔ)施工工藝和質(zhì)量控制中，原材料調(diào)查結(jié)果可信度低的問題可能源于多方面。一方面可能是供應(yīng)商信息收集不夠全面和準(zhǔn)確可能導(dǎo)致原材料數(shù)據(jù)的不可靠性。另一方面是原材料質(zhì)量監(jiān)控手段和過程可能存在缺陷，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確性。此外，原材料運(yùn)輸、存儲等環(huán)節(jié)的監(jiān)管和記錄也可能存在疏漏。為提高原材料調(diào)查結(jié)果的可信度，可以采取以下改進(jìn)措施：加強(qiáng)對供應(yīng)商的考察和監(jiān)管，建立健全的原材料質(zhì)量監(jiān)控體系，完善原材料數(shù)據(jù)采集流程，加強(qiáng)對原材料運(yùn)輸、存儲等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的監(jiān)督。此外，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部培訓(xùn)，提高員工對原材料重要性的認(rèn)識，以及對數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性的重視。

3.2 對實際案例的分析

利用國際中的一種名為“六西格瑪理論”的質(zhì)量改進(jìn)的方法來反映施工中質(zhì)量的好壞。通過圖2所示的正態(tài)分布圖來表示六西格瑪?shù)乃劫|(zhì)量特征。

通過圖2可知，橋梁樁基礎(chǔ)的建設(shè)中六西格瑪管理主要以DMAIC為主，結(jié)合DFSS設(shè)計方法，對工程施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和改進(jìn)。尤其是在基礎(chǔ)設(shè)計階段，利用對質(zhì)量特性的監(jiān)控來預(yù)防可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題；同時，通過六西格瑪流程管理可以對施工過程進(jìn)行優(yōu)化，提高施工效率和質(zhì)量，大大降低施工成本。

該公路橋梁樁基礎(chǔ)所用細(xì)集料為“河砂”，其集料品種指標(biāo)為10分；壓碎值為18%，處于15%～20%之間，為8分。同時利用細(xì)集料級配曲線圖機(jī)指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)，計算4.75 mm、2.36 mm、1.20 mm、0.6 mm、0.3 mm這幾個篩孔的通過率的設(shè)計值與實測值進(jìn)行對比，得到整體級配得分為7.60分，通過計算得到實際評價分為8.15分，公路橋梁樁的細(xì)集料級配圖見圖3。

而通過圖4所示的公路橋梁的粗集料級配曲線圖可知，該工程的粗集料為碎石；根據(jù)粗集料品種評價標(biāo)準(zhǔn)得到其實際得分為10分。對19 mm、16 mm、9.5 mm、5 mm的關(guān)鍵篩孔的設(shè)計通過率與實測通過率進(jìn)行對比，并根據(jù)計算得到粗級配的得分值為6.50，實際得分為7.23分。以相應(yīng)的措施來判斷施工質(zhì)量的好壞。

4 結(jié)論

該文通過對實際的公路橋梁基礎(chǔ)工程案例數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對公路橋梁樁基礎(chǔ)施工工藝和質(zhì)量控制措施進(jìn)行深入探討和研究，得到以下結(jié)論：

（1）通過對施工現(xiàn)場地質(zhì)條件進(jìn)行分析，選擇合適的樁基礎(chǔ)類型及施工方法，確保施工過程中橋梁樁基礎(chǔ)能夠在質(zhì)量方面滿足設(shè)計預(yù)期的承載能力和穩(wěn)定性。同時根據(jù)相關(guān)的規(guī)范制度標(biāo)準(zhǔn)對施工的過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量管控，對原材料、設(shè)備使用、施工方法、施工操作等進(jìn)行嚴(yán)格管控，保證施工安全無風(fēng)險，且質(zhì)量滿足要求。

（2）該文通過現(xiàn)場實際觀測并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到該橋梁樁基礎(chǔ)位置中的70%為陡坡地段。并利用集料級配指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)對施工所用的細(xì)集料和粗集料進(jìn)行評定，對4.75 mm、2.36 mm、1.20 mm、0.6 mm、0.3 mm的篩孔通過率進(jìn)行計算，得到細(xì)集料的整體級配得分為7.60，實際評價分為8.15；對19 mm、16 mm、9.5 mm、5 mm的關(guān)鍵篩孔的通過率進(jìn)行計算，得到粗集料的整體級配得分為6.50，實際得分7.23。通過評價可知該工程質(zhì)量控制效果符合評價標(biāo)準(zhǔn)要求，質(zhì)量較高。

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收稿日期：2024-03-26

作者簡介：羅謙（1995—），男，本科，助理工程師，從事路橋施工工作。