劉 煒

（甘肅圓隴路橋機(jī)械化公路工程有限責(zé)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(gè)工程的根基，也承載著來(lái)自自重與車(chē)輛負(fù)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(yè)質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制其質(zhì)量，以此達(dá)到預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)、保障穩(wěn)定性、延長(zhǎng)其使用時(shí)間的目標(biāo)。從當(dāng)前的施工經(jīng)驗(yàn)看，樁基施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題相對(duì)較多，主要集中在細(xì)小環(huán)節(jié)，因此容易埋下質(zhì)量隱患，給日后的安全運(yùn)營(yíng)及運(yùn)維管理造成一定的負(fù)面影響。

2 公路橋梁樁基施工質(zhì)量問(wèn)題分析

公路橋梁樁基類(lèi)型較多，包括：①?zèng)_孔樁、鉆孔樁；②深管滿(mǎn)注樁；③人工挖孔樁；④預(yù)制樁等類(lèi)型。不同的樁基類(lèi)型會(huì)產(chǎn)生不同的質(zhì)量問(wèn)題，具體表現(xiàn)在樁基施工各個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)階段的統(tǒng)計(jì)，四種主要的樁基類(lèi)型常見(jiàn)施工質(zhì)量問(wèn)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(nèi)部裂紋、缺損、松散等（見(jiàn)下圖1）。本次研究中主要對(duì)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(zhì)量問(wèn)題做出具體分析，并對(duì)其原因加以說(shuō)明。

圖1 公路橋梁樁基施工質(zhì)量常見(jiàn)問(wèn)題示意

（1）孔壁坍塌。在公路橋梁樁基施工中，孔壁坍塌現(xiàn)象比較常見(jiàn)。根據(jù)當(dāng)前對(duì)導(dǎo)致該問(wèn)題的原因匯總發(fā)現(xiàn)，主要原因集中在泥漿粘稠度低、孔內(nèi)漿水位低、護(hù)筒埋深不夠方面，次要原因是施工管理過(guò)程中對(duì)于鉆進(jìn)沙土進(jìn)尺速度的控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致了速度偏大或偏小，兩種情況下均會(huì)對(duì)鉆孔造成影響，從而引發(fā)該現(xiàn)象。

（2）縮頸或孔斜。鋼筋籠在公路橋梁樁基施工中屬于關(guān)鍵因素，在使用鋼筋籠的過(guò)程中，時(shí)常發(fā)生它與孔樁不符合的情況，后果是鋼筋籠不能順利通過(guò)孔樁。原因主要是縮頸與孔斜所致。進(jìn)一步分析縮頸現(xiàn)象，普遍認(rèn)為影響因素主要來(lái)自地質(zhì)不良。具體而言，受到不良地質(zhì)影響后，孔口累積的砂石料會(huì)對(duì)地質(zhì)造成一定的壓力并連帶孤石高塑料粘土進(jìn)入孔內(nèi)，從而造成縮頸問(wèn)題。與之相比，導(dǎo)致斜孔的原因則主要來(lái)自鉆孔中遇到了較大體積的堅(jiān)硬石塊，影響了鉆頭均勻受力，進(jìn)而引發(fā)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(huì)受到下放速度的直接影響。當(dāng)下放速度較快時(shí)，如果存在斜插孔保護(hù)層厚度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，就會(huì)因初始放置位置高于設(shè)計(jì)的鋼筋籠放置位置，從而造成混凝土灌注的流動(dòng)性減小并造成偏位現(xiàn)象。與此同時(shí)，為了保障灌注混凝土的有效性，通常在施工中會(huì)提高導(dǎo)管位置使鋼筋籠與導(dǎo)管底部之間的位置接近。此時(shí)，導(dǎo)管混凝土流出時(shí)會(huì)沖擊鋼筋籠并使其發(fā)生上浮現(xiàn)象，或者在鋼筋籠深度低于灌注混凝土深度時(shí)，上部混凝土先發(fā)生初凝，進(jìn)而通過(guò)握裹力迫使鋼筋籠發(fā)生上浮現(xiàn)象。

（4）卡管與埋管。在公路橋梁樁基施工中卡管與埋管現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，從原因看主要包括剪球制作與混凝土配比設(shè)計(jì)不合理。以前一種原因?yàn)槔?dāng)塞球直徑減去導(dǎo)管直徑后的數(shù)值比較小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生堵塞情況。以后一種原因?yàn)槔?，?dāng)混凝土攪拌不均勻、坍落度較低時(shí)，實(shí)際封底時(shí)使用的混凝土產(chǎn)品并沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)指標(biāo)，在不能順利下落的情況下就會(huì)造成堵塞情況。尤其是在下落過(guò)程中粗骨料在底部會(huì)發(fā)生累積，使造成漏斗位置的材料產(chǎn)生擠壓并造成該位置的堵塞，最終引發(fā)卡管與埋管的問(wèn)題。

（5）斷樁。斷樁問(wèn)題發(fā)生后，受到不同原因的影響會(huì)表現(xiàn)為不同的形式。例如，在公路橋梁樁基施工時(shí)，導(dǎo)管孔底、下孔之間的距離比較遠(yuǎn)的情況下，被水稀釋后混凝土內(nèi)的水灰比發(fā)生改變，凝固性變差，就會(huì)出現(xiàn)基巖與混凝土樁體沒(méi)凝固條件下的斷樁現(xiàn)象。再如，公路橋梁樁基施工位置受到地下水位及流動(dòng)情況的影響，當(dāng)濘管封閉性較差時(shí)，流動(dòng)性較強(qiáng)的地下水會(huì)以沖洗液的方式對(duì)其內(nèi)部產(chǎn)生影響并使水灰比發(fā)生改變，進(jìn)而造成不同程度的斷樁情況。

3 公路橋梁樁基施工質(zhì)量控制措施

由于公路橋梁樁基類(lèi)型較多，在制定施工質(zhì)量控制方案，應(yīng)用具體的控制措施時(shí)存在差異，因此，本次研究中主要以常用的鉆孔灌注樁展開(kāi)具體討論。

3.1 制定樁基施工質(zhì)量控制方案

現(xiàn)代公路橋梁樁基工程屬于總項(xiàng)目中的分部項(xiàng)目，施工建設(shè)與施工管理中主要采用項(xiàng)目管理辦法，實(shí)施系統(tǒng)性管理與專(zhuān)項(xiàng)化管理。

首先，在系統(tǒng)性管理方面，包括了樁基施工方案研發(fā)設(shè)計(jì)、物料采購(gòu)運(yùn)輸、施工生產(chǎn)建設(shè)、運(yùn)維管理等基本環(huán)節(jié)，具體環(huán)節(jié)又分化到了具體的施工工藝中，因此在設(shè)計(jì)施工質(zhì)量管理方案時(shí)，要求管理環(huán)節(jié)與鉆孔灌注樁施工工藝各個(gè)流程相對(duì)應(yīng)。當(dāng)前，公路橋梁樁基工程施工工藝流程主要包括了平整場(chǎng)地——樁位測(cè)量——埋設(shè)護(hù)筒——安放泥漿箱、管——鉆機(jī)就位——成孔——第一次清孔——廢液排放——測(cè)量沉渣——驗(yàn)收孔徑和孔——吊隔水栓——灌注混凝土（見(jiàn)下圖2）。其中，成孔環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理中要求配套的進(jìn)行記錄收集，并結(jié)合探孔器對(duì)鉆孔進(jìn)行測(cè)量，第一次清孔時(shí)需要結(jié)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(dǎo)管后完成第二次清孔后才能對(duì)沉渣進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量。其次，在專(zhuān)項(xiàng)化管理方面，需要結(jié)合具體的施工進(jìn)度，施工專(zhuān)業(yè)施工質(zhì)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(zhuān)業(yè)施工質(zhì)量控制措施

（1）鉆前準(zhǔn)備。首先，需要按照樁基施工質(zhì)量管理方案，先做好泥漿制備，通常以膨潤(rùn)劑為主，配比比重應(yīng)該控制在1.12～1.08之間，并確保黏度在18～23 s。其次，應(yīng)該選擇沉淀池與循環(huán)池相分離的形式，并設(shè)置濾砂裝置完成泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置。進(jìn)入到護(hù)筒施工后，需要按照測(cè)量放樣——布置護(hù)樁（十字形）——埋設(shè)護(hù)筒（設(shè)計(jì)深度）——夯實(shí)處理——恢復(fù)護(hù)樁——復(fù)測(cè)偏位——標(biāo)記交點(diǎn)位置的基本環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格操作。

（2）鉆進(jìn)過(guò)程。在該環(huán)節(jié)，首先需要按照每班組測(cè)試不低于6次的頻率測(cè)試泥漿指標(biāo)，同時(shí)，檢驗(yàn)鋼筋籠質(zhì)量，檢驗(yàn)合格后將其運(yùn)輸?shù)桨惭b場(chǎng)地。其次，在鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)該設(shè)置掃孔裝置、清理護(hù)筒表面泥皮和泥砂，減少成孔與清孔花費(fèi)的時(shí)間、增強(qiáng)鋼護(hù)筒與混凝土黏結(jié)度。在成孔后鉆孔時(shí)為了規(guī)避偏斜問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)其垂直度進(jìn)行合理控制，具體操作時(shí)，建議通過(guò)調(diào)整鉆頭配重、鉆壓，保障鉆孔質(zhì)量。從經(jīng)驗(yàn)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(cè)。成孔檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該選擇適用性較強(qiáng)的測(cè)繩，一般以大于測(cè)量深度20～30 cm為宜。鉆孔中的超聲波檢測(cè)應(yīng)該以工程質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)現(xiàn)用儀器為準(zhǔn)，配合監(jiān)理工程師完成相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收工作，在確定合格后再實(shí)施鋼筋籠下放施工。在實(shí)踐中，孔底沉渣的厚度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。一旦該厚度大于30 cm時(shí)，需要配套地進(jìn)行撈渣作業(yè)，預(yù)防沉渣進(jìn)入鋼筋籠底部。

（4）鋼筋籠下放。首先，需要對(duì)孔位中心與鋼筋籠中心進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)測(cè)量、標(biāo)記。若發(fā)現(xiàn)護(hù)筒偏位大于2 cm時(shí)，應(yīng)該對(duì)鋼筋籠最后一段下放進(jìn)行限位處理，確保兩者中心對(duì)準(zhǔn)。其次，吊裝施工速度應(yīng)該進(jìn)行合理控制，使其以勻速方式下放。聲測(cè)管、絲頭的焊接應(yīng)該及時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)。在注入水方面應(yīng)該選擇清水，預(yù)防監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。鋼筋籠頂部標(biāo)高的確定，應(yīng)該通過(guò)引籠長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算、校準(zhǔn)。吊裝下放作業(yè)完成后，需要復(fù)測(cè)樁孔深度再下導(dǎo)管。

（5）清孔。清孔時(shí)應(yīng)該以施工泥漿為準(zhǔn)，對(duì)鉆渣置換時(shí)應(yīng)該要做好對(duì)含砂率的控制，配置過(guò)程中可以參考比重、黏度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通常應(yīng)按照泥漿泵實(shí)施循環(huán)灌注，當(dāng)鉆孔深度在5 m以下時(shí)，泵機(jī)功率按照大于22 kW進(jìn)行設(shè)置。清孔導(dǎo)管接頭的密封需要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，預(yù)防導(dǎo)管底口發(fā)生漏漿現(xiàn)象。

（6）灌注混凝土。灌注前應(yīng)該對(duì)泥漿的比重、含砂率、黏度，與鉆孔深度、孔底沉渣，以及導(dǎo)管懸空量、混凝土方量等進(jìn)行對(duì)應(yīng)檢查。導(dǎo)管安裝時(shí)應(yīng)該做好對(duì)連接料斗、吊車(chē)、導(dǎo)管上端、起拔連接等方面的檢查，并結(jié)合導(dǎo)管管徑、壁厚、安裝節(jié)數(shù)、配置長(zhǎng)度，對(duì)其進(jìn)行試壓，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后可以一次性地進(jìn)行導(dǎo)管下放作業(yè)。進(jìn)入灌注施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)管的實(shí)際埋深進(jìn)行檢查，確保其在6～9 m之間。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在我國(guó)公路橋梁工程高質(zhì)量發(fā)展階段，需要進(jìn)一步提升樁基施工質(zhì)量。一方面應(yīng)該對(duì)其中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行具體分析并查找原因，另一方面則是制定內(nèi)容全面、工藝流程完整的樁基施工質(zhì)量控制方案，并結(jié)合實(shí)際施工構(gòu)成要素開(kāi)展精細(xì)的指標(biāo)化管理，最終達(dá)到提升公路橋梁樁基施工質(zhì)量的目標(biāo)。