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    公路工程桥梁桩基的施工技术研究

    时间：2023-01-09 14:10:16来源：百花范文网本文已影响人

    刘方金

    （岳西县交通建设工程质量监督站，安徽 安庆 246600）

    公路工程桥梁桩基施工技术有效应用的价值包括：其一，降低返工概率，有效节约成本，使公路工程施工整体效益得以提高；
    其二，通过有效应用桥梁桩基施工技术积累经验，为BIM及其他的先进技术应用提供依据，确保施工技术能不断优化，满足新时代日益复杂的公路工程桥梁桩基施工需求；
    其三，以高效利用施工技术为导向加强管理，营造安全、稳定、合规的施工氛围，确保工程可顺利竣工。然而，有些公路工程在桥梁桩基施工中却存在技术水平较低的问题，还潜藏着安全隐患，减少工程寿命，降低综合效益。基于此，为使公路工程质量得以提高，探析桥梁桩基施工技术应用的要点、原则及主要技术应用方显得尤为重要。

    1.1 根据标准施工

    在累积公路工程桥梁桩基施工技术应用经验的基础上，交通运输部推出施工标准，如《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）、《公路工程基桩检测技术规程》（JTG/T5312-2020）、《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90—2015)等，为桥梁桩基施工技术的有效应用指明了方向，确保施工技术方案设计与实施有据可依，施工活动能够建立在保障质量达标的前提下。这就需要参建各方深入分析施工技术应用标准，结合实际找出施工难点，使施工技术的应用能分清主次，基于精细化、标准化的施工理念，为公路工程桥梁桩基施工技术的有效应用奠定基础。

    1.2 注重前期准备

    公路工程桥梁桩基施工技术应用的前期准备要关注以下几点。

    第一，技术准备，组织展开图纸会审及踏勘现场工作。开工前业主、监理、设计、施工等部门的负责人需仔细分析图纸，明确设计目的，及时发现图纸中的问题并予以解决，在此前提下面向施工人员做好施工质量及技术交底工作，明确施工要求，树立“预防为主、质量为先、安全第一”的意识。

    第二，材料准备，依据施工标准及设计要求制订采购方案，遵从设计文件及施工规范组织展开工程材料试验活动，对试验报告加以确认，按照规程处理不合格的材料，在完成混凝土配比试验后需监理人员审批通过后方可正式使用。

    第三，器械准备，依据公路工程桥梁桩基施工需求合理选择机械设备。以钻孔设备为例，可先试钻，用以确保钻机类型与桩基施工要求相符。在混凝土运输时需妥善运用拌和设备，用全自动电子秤对减水剂、水等物质进行精确称量，还需保障搅拌具有自动性与连续性。根据施工需要选用冲击钻机、旋挖钻机、回旋钻机等设备，在投入使用之前需调试。

    第四，质量保障措施到位，钻孔工序连续推进，尽量压缩成孔、灌孔周期，混凝土生产、吊机、钻机需相匹配，编制恰当的施工工艺，在关键工序被迫停止时需采取应急处理措施。

    第五，现场标识清楚到位，为钻机标号，各承台（墩）桩基工程标识清楚，包括桩基编号、平面布置及主要技术参数等内容。

    第六，注重公路工程桥梁桩基施工环保理念的贯彻落实，以免桥梁桩基钻孔作业会对河流、地下水、农田等自然环境带来影响。

    1.3 加强施工部署

    公路工程桥梁桩基施工人员需明确质量目标及工期目标，在此前提下深入剖析施工概况、构建项目管理架构，从整体着手控制工期、技术、质量、安全，有效解决施工问题，确保财务部、物资部、安全质量部、工经部等部门能积极配合，齐头并进，携手完成公路工程桥梁桩基施工任务。在工程部署中需充分了解桥梁桩基施工区域的地质条件，对杂填土、淤泥质土、耕植土、素填土等各岩土层的分布规律、特点、影响等方面加以分析，加之地下水、地表水等水文资料的分析处理，为施工方案的编写提供有利的条件，使公路工程桥梁桩基施工部署更具科学性与实效性。

    2.1 因地制宜原则

    新时代公路工程桥梁桩基施工客观环境日趋复杂，只有施工技术因地制宜才能提高工程质量。例如，在解决溶洞桩基施工坍孔问题时，可在“常看、常补”的前提下随时调整钻进方案，观察水位情况，在钻进流砂或松散粉砂土时需补充黏度较大的泥浆，还可补充内含卵石或片石的黏土，补水作业需专人负责，确保水头高度达标。若溶洞桩基坍孔深度较小则回填黏土，暂时不继续深埋钢护筒，停工一段时间重新钻孔，若孔深较大则把钢护筒置于坍孔喇叭口的下侧，用以保护四周的回填黏土，挤实后重新钻孔。在桩基钻进过程中会遇到诸多问题，如斜孔、漏浆、埋钻等，需结合实际予以解决，使公路工程桥梁桩基施工技术应用更为高效。

    2.2 系统全面原则

    公路工程桥梁桩基施工技术应用效果受诸多因素影响，如场地平整度、护筒埋设情况、钢筋笼质量等。只有公路工程桥梁桩基施工着眼于全局，依托施工方案系统全面的展开施工活动，才能提升桥梁桩基施工水平。系统全面原则的应用还体现在各个施工关键环节，以钢筋笼制作（见图1）为例，需在现场搭建制作平台，用槽钢焊制格栅状的钢筋笼，依据槽段单元尺寸控制成型与断料的质量，在合理使用焊接技术的基础上，有效处理主筋接头，焊接质量需达标，针对焊接部位加强质检，施工全程遵循技术标准。通常钢筋笼长度、宽度、厚度、间距及其他参数可在设计允许的范围内有一定偏差，分布钢筋间距及预埋接驳器中心位置偏差允许范围分别为±20mm与±10mm，通过全方位质控，有效提高公路工程桥梁桩基施工技术应用质量。

    图1 钢筋笼制作

    2.3 动态管控原则

    在公路工程桥梁桩基施工技术应用进程中会遇到一些突发问题，这些问题通常不在质量常规管理之列，若强行按照既定施工方案展开施工活动很容易出现返工现象，严重时还会发生安全事故，这就需要在桥梁桩基施工技术应用全程进行动态管控，用发展的眼光审视工程，预见并防范安全事故，应急预案应用及时高效，技术方案灵活合理，使公路工程桥梁桩基施工管控水平得以提升。

    3.1 钻孔灌注桩技术

    第一，现场平台搭建。根据桩基设计尺寸准备钻孔场地，钻机数量、底座面积、钻机移位等，要求须合理，立足实际设置钻孔平台，该平台须牢靠，使桥梁桩基施工不受水深、陡坡、旱地等条件影响。

    第二，测量放样。依据设计要求在测量控制点布设控制网，由监理部门及业主确认后测量放样，施工单位须对测量结果进行复核，在墩位及桩位校核无误后展开桩基施工放样活动，桩位放样为四个互桩及一个中心桩，互桩设置稳定且不可在钢筋筒上设置，监理人员要核查放样结果，下钢筋笼前须再次校核桩位。

    第三，埋设护筒。护筒要固定桩位、隔离地面水、引导钻进、保护孔口，同时孔内泥浆（水位）须比施工水位或地下水位要高，产生静水压力，降低孔壁坍塌概率。通常要求公路工程桥梁桩基施工中护筒不使用混凝土管或钢筋混凝土管，而使用钢护筒，钢板厚度为8～12mm，圆度偏差不超过20mm，上部开设溢浆口1～2个，护筒内径至少应大于桩径2mm，护筒坚固耐用且安装简便，不漏水、不变形，起拔方便，可重复使用。护筒接头内部能够耐压、无突出物，导向设备高度能满足水中护筒的下沉需求，若护筒入土较深可采用锤击、振动及施压等方式助其沉入，为避免深水处护筒变形可增加结构的刚度。

    第四，泥浆配制。泥浆在公路工程桥梁桩基钻孔施工中起到悬浮钻渣、保护孔壁、冷却钻具等作用，在配制中须性能较优，静切力、黏度、密度、胶体率、酸碱度、失水率等指标均符合要求，尽量选用造浆能力强及水化快的黏土，若黏土质量较低可掺入添加剂，用以增强泥浆性能。泥浆调制常用方法为钻头搅拌与机械搅拌，通过搅拌提高成浆效率，充分打碎黏土，使泥浆质量更优。

    第五，安装钻机。在安装钻机前检查钻机平台，确保该平台稳固且平整，钻机、钻架更为可靠，有效提高钻进的精准性，无论使用何种钻机钻孔，均须保障钻孔坚实、圆顺、竖直，钻头速度均匀且连续作业，若因故停止施工钻头须提离钻底超5m，其他无钻杆的钻机应提出孔外，同时盖住孔口。在钻孔时须经常检查土层地质，若地质与前期踏勘结果不符，须及时报告请求核查或变更，做好泥浆面经常性标高观测与记录工作，每台钻机需配备泥浆黏度计、泥浆比重计、泥浆含砂量检测仪，留意钻机位置，确保其平稳固定，随时测定孔径、孔深、斜度，若发现异常须及时停止钻进并采取补救措施。

    第六，水下灌注。灌注前须对导管逐段展开承压水密试验活动，在无渗漏的情况下持荷时间超过5min，安装导管后底口距离桩底40cm左右，灌注前混凝土输送渠道、容器须洒水湿润，而后将隔水栓塞安在导管内，在灌注全程需专人负责测量混凝土的标高，计算混凝土在导管内的埋深，埋深不可低于3m，最后一节导管在灌注完毕后需缓慢拔出，以免桩内形成空洞或夹杂泥芯。

    第七，桩底压浆。为夯实松动土层并加大桩的端部承载力，使桩体下沉量减少并优化梁体应力结构须对桩体全部进行压力灌浆，浆液由水、膨润土、水泥、缓凝剂等物质构成，压浆作业需在混凝土灌注结束10日后进行。

    3.2 公路工程桥梁桩基施工质检技术

    为及时发现公路工程桥梁桩基施工质量问题须做好检测工作。在混凝土灌注7日后针对桩身混凝土整体质量进行检测，可用声波动测法分析填充混凝土的综合质量，可用多个声测管对若干断面进行检测。以提升桥梁桩基施工质检水平为出发点并结合实际情况进行全方位检测，从桩身获取声测数据，将连续读取数据存入硬盘，为后期分析桩体质量问题及成因提供依据，检测结果须以报告形式在2日内提交工程师确认。施工方需自备检孔器，在钻孔进程中对成孔的深度、斜度等方面予以检查验收，不可使用目测手段或吊线的方式判断孔的施工情况。检孔器圆度误差小于5mm，设计桩径与整体直径相等，有效长度是桩外径的4～6倍。外侧纵向主筋所用钢筋条的直径为22～25mm，探孔器与之长度相同，间距25～35cm。工字钢或槽钢亦可用于纵向加固，总数要超过6根，内部设有圆形分布钢筋，钢筋直径为18～22mm，圆度须达标，间距为1.2～1.5m。为避免探孔器形变须设置三角形或十字形的加固钢筋，在全长均匀设置5道左右，选用18～20mm的螺纹钢，若探孔器无法达成质检目标须及时更换或修整，继而通过质检提高公路工程桥梁桩基施工质量。

    3.3 基于BIM的桥梁桩基施工技术

    通过对公路工程桥梁桩基施工技术应用情况进行分析可知，需要用到的设备、材料等资源较多，只有施工活动环环相扣且顺利展开才能提高施工质量。然而传统施工管理技术缺陷客观存在，如监理、设计、施工等部门沟通不及时等，这将降低工程质量。基于此，施工方可在桥梁桩基施工中引入BIM技术，凸显该技术建模灵活、信息共享、可视化等优势。加强施工管理，优化桥梁桩基施工技术有效的应用对策，将施工作业平台搭建、水下混凝土灌注、钢筋笼制作、护筒埋设、测量放样等关键工序视为5D模型创建的支点，把设计、踏勘、质检、试验等资料录入系统，供模型设计与动态调试，在线展开碰撞试验，发现工序逻辑性、效益性等方面的问题，在此基础上由设计、施工等部门共同努力立足线上解决实际问题，使公路工程桥梁桩基施工更为高效。

    综上所述，公路工程桥梁桩基施工技术的合理应用可对整个工程的安全、稳定带来正向影响，这就需要施工方重视桥梁桩基，坚持做到安全第一、质量为先。在此前提下，根据实际情况加强施工部署，做好统筹规划，调配施工资源，如设备、材料等，还灵活应用BIM技术，推行一体化、标准化施工理念，使公路工程桥梁桩基施工技术得以高效利用，继而提高公路工程的整体质量。

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