桥梁桩基施工技术与质量控制分析

桥梁桩基施工技术与质量控制分析

彭浩

430104198509092516长沙华南土木工程监理有限公司

【摘要】：在桥梁工程施工质量管理中，桩基是影响施工质量的主要因素，其施工水平直接影响桥梁工程下一阶段的耐久性和安全性。就目前的桥梁工程技术而言，施工的主要构件是钢筋混凝土结构，要承受较大的外部荷载。因此，人们对桥梁桩基的承载力和施工质量提出了很高的要求。本文结合工程实例，介绍了具体的桩基础施工概念和桥梁桩基础施工技术的具体应用策略，总结了桥梁桩基础施工质量管理的具体措施，希望能为今后的相关科学研究提供理论依据。

【关键词】：桥梁；桩基施工技术；质量控制

随着国内经济的发展进步，各种科学技术不断地被运用到施工建设中来，目前在桥梁建设的过程中，就运用了不同的施工技术，且明显提高了桥梁建设的施工质量，尤其在桩基建设施工的过程中，选择合适的施工技术能够增加桩基的耐久性和对桥梁结构的承载能力，同时施工技术在不断地推广的过程中，其操作方式越来越简单，也逐渐地被施工的技术人员所接受[1]。

1工程概述

清平高速公路北段工程位于深圳市中部，路线呈南北走向，工程起于已建成的 金龙立交收费站（K16+188），向北跨越平大路，沿环观南路预留中央分隔带平行高架，跨越高尔夫大道，至外环高速公路塘背立交。路线总长约 6.5km（其中不含高尔夫 A、B 匝道，不含塘背收费站和塘背立交段的主线总长为 3.912km），其中主线及收费站均为桥梁段；高尔夫立交北侧 A、B 上下匝道大部分为桥梁段，接顺地面位置为路基段；塘背立交匝道大部分为桥梁段，局部为路基段。清平高速公路北段工程道路等级为高速公路，主线设计速度为 80km/h，高尔夫大道北侧上下匝道设计速度为 40km/h，塘背立交匝道设计速度为 50km/h。主线道路宽度 32m，高尔夫大道北侧上下匝道宽度 10.5m，塘背立交匝道宽度 12m。项目全线桩基共257 根，全部采用嵌岩桩设计，桩底沉渣厚度不大于 5cm，桩径 1.2m～2m。桩基内声测管埋设标准为桩径≤1.5m时，每桩 3 根，桩径＞1.5m 时，每桩4根，声测管选用φ57×3mm 专用声测管，声测管顶高出桩基顶面 0.5m。

2、桥梁桩基的施工技术

2.1施工准备工作

桩基施工准备工作对保证桥梁施工质量具有积极作用。桩基作业中使用的设备必须进行检修，同时进行临水临电规划和作业线路布置。根据桩基的实际需要，配制各种材料，准确确定混凝土配合比。编制的桥梁桩基施工方案将准确确定桩的位置和数量，并提前建立桩基基准点，以确保导桩设备的基础芯与孔位中心相匹配。根据桩基施工季节的特点，制定工艺应用措施，对设备材料供应进行动态监测研究，确保整个桩基施工的质量和效率。

图1  钻孔灌注桩施工流程

2.2桩基护筒埋设

一般来说，施工现场的水文地质条件会对桩基施工质量产生不同程度的影响，因此这部分应加以控制。在钻孔灌注桩工程的实施过程中，为了减少孔外静水压力的影响，保证桩的稳定性和安全性，避免孔壁坍塌的发生，组织了埋设桩护筒的方法。此外，套管还可以有效地将地表水与孔壁分离，以确保孔柱和待磨损钻头的导向方向得到控制。为了保护桩的工程质量，在组织桩身套管长度的预埋作业时，对周围混凝土体进行缓冲处理，以避免发生泛水、浮沉等工程质量问题，保证桩身施工质量。

2.3钻孔泥浆材料的制作

施工前，应对桩基施工进行技术试验和分析，确定膨润土、水等材料的使用比例和最佳配合比，确保桥梁施工质量。做好施工期间的现场调查分析工作，掌握水文地质条件，分析技术应用中遇到的风险和挑战，指导高质量作业的开展。检查泥浆材料的质量，避免泥浆粘度差对桩基施工质量产生负面影响。安排钻孔作业，对孔径、孔深等各项重要技术指标进行相应的检查、检测和分析，确保桩基作业的效果[4]。严格按照设计方案对所需材料进行全面控制，提高桥梁施工质量。

2.4钻孔检验与处理

根据桩基工艺，在钻孔作业后安排钻孔检查和清孔作业，确保每个细节的质量合格。将一定重量的测绳系在检查端，放在有孔的桩基位置，借助重物将测绳的一端放在较低的位置，到达井底后观察测绳显示的刻度，得到桩基的成孔深度；超声波成孔质量检测仪成型用于检测孔直径、孔深度和孔倾斜。在操作过程中，超声波成孔探测器探头直接安装在工程桩外壳中心上方。为了避免测量数据的影响，超声波成孔质量检测仪自动监控分散速度，并在操作过程中收集每个深度的数据。仪器到达孔底高度后，收集的数据将被存储和分析。通过简单快速的手动操作，可以获得孔径、深度和倾角的检测结果。桩基钻孔后，孔中心平面位置与设计的偏差必须小于50mm，倾角必须≤1%且≤500mm，孔径不得小于设计桩基直径，孔深必须超过设计深度50mm。钻孔质量经检验符合技术设计标准和规范后，按泥浆置换法检查清孔作业，将配制好的泥浆材料重新注入孔内，置换原泥浆，置换后的泥浆材料质量应符合技术标准。泥浆的相对密度应控制在1.03~1.10之间。如果地质条件较差，可以适当改善，但不得超过1.15，粘度必须控制在17~20Pa·s，胶体率必须高于98%。整个更换过程通常为3~5h。之后，检查比重，确保含砂量小于2%。

2.5清孔处理

在桥梁桩基施工过程中，待灌注桩成孔检查、验收合格后，特别要求注意灌注桩的清孔，注意清孔工艺的完整性，防止固有沉淀物对灌注桩工程施工质量造成重大损害。

2.6钢筋笼制作

根据技术方案，钢筋笼制造和安装的质量控制重点是制造、运输和吊装。其中，必须严格控制钢筋的连接，必须选择每个加强支架的位置来布置三角形钢筋。非金属定位设备必须放置在钢笼附近，以确保保护层的强度符合要求。支架置于主筋外侧，提高钢筋笼的稳定性，降低操作难度。根据后续检查作业的要求，确定在钢笼内侧布置声测管，并收集数据信息，为桩基的质量分析提供支持。作为桥梁桩基工程施工中的另一项重要信息技术，其作用价值显著。

2.7混凝土浇筑

灌注作业是桩基施工方案的关键内容，也是质量控制的关键之一。在设计混凝土材料的配合比时，要避免因材料质量因素对桩基性能的影响。整个浇筑操作必须严格按照技术方案进行，并控制好标准、搅拌时间和关键点。混凝土材料搅拌后，检查坍落度，确保达到标准后浇筑[5]。为了减少影响桩基施工质量的各种因素，防止桩基施工中出现质量问题，施工前做好测量管道空气密度、清理孔道、检测沉淀物厚度等准备工作。

2.8桩基技术参数精准化

桥梁施工的精度很高，对施工技术参数的误差控制有很高的要求。在组织实施桩基施工时，要做好技术参数的准确控制。例如，通过设置机械设备的参数，可以借助现代传感器装置和控制系统，实现对桩基施工机械设备运行的数字控制，从而确保桩基机械化施工的效果[6]。例如，对于桩基础工程中使用的原材料，应通过初步试验确定每种材料的使用量，以确保配合比的科学合理性，从而确保桥梁桩基础施工的高质量，以免因材料质量问题影响效果。在桩基施工的质量控制中，必须贯彻准确技术参数的理念，严格控制每一个细节和关键点。提前认真安排桩基施工方案，明确技术操作要点，安排员工进行培训，使其全面了解桩基施工的过程和要素，从而真正保证桩基础的施工质量。施工过程中必须进行动态监测和控制，桩基施工必须严格组织指挥，避免因施工不科学造成质量问题。

2.10桩基施工检验全面化

将桩基的质量管理与整个生产作业过程严格结合，充分发挥管理体系的约束和调节作用，控制每一个细节和关键点的质量，促进技术应用价值的实现。认真履行岗位职责，加大质量控制的覆盖面，防止作业质量问题的发生，有效控制桥梁桩基施工质量。严格将检测管理与生产任务挂钩，实现桩基施工质量的360度管理，确保技术的应用效果。根据公路桥梁桩基础工程现状，结合施工材料和工程技术的特点，采用先进的检测技术进行质量监督检查，彻底消除质量问题和隐患，为防止或危害公路桥梁施工中的质量问题，为使用者创造安全出行条件。

3桥梁桩基施工质量控制措施

3.1加强桥梁桩基施工的现场管理

对桥梁桩基施工质量进行控制，加强施工现场管理是核心措施，对桥梁桩基施工现场的管理主要包含两个方面。首先，是施工材料的管理，桥梁桩基础施工使用的材料主要包括混凝土、钢筋、钻孔泥浆等，有些需要现场制备，有些可以直接使用，多种多样的建筑材料在进场、储存、制备时必须要得到合理地安排。比如，在不同的材料进场时一定要安排好路线和顺序，避免同时进场造成拥堵；在储存钢筋时要码放整齐，做好标号和码放工作，确保施工时随取随用；在制备混凝土时，则要严格遵守配合比设计，做好控制工作。其次，是施工过程的管理，桥梁桩基础施工的施工步骤多，要求标准高，必须要进行严格的管理，保证施工的流畅性，可以采用“施工监测同步进行”的策略，将施工过程分成多个步骤，在前一个步骤验收完成后在进行下一个步骤的施工。

3.2加强桥梁桩基施工人员管理

保证桥梁桩基础的施工质量，加强施工人员的管理是基础，桥梁桩基础的一切施工都需要由施工人员来进行，也只有在人员的每一步操作都达到标准后，桥梁桩基础的质量才能符合施工方案的要求。做好人员管理，可以从两个方面入手，一方面，要加强制度建设，将施工责任精确到个人，确保施工的每一个环节都有规范，让施工人员施工时有据可依，确保每一个操作都体现责任，让施工人员感受到施工制度管理的督促，并在制度的督促下主动的控制施工操作；另一方面，则要加强施工人员的思想教育，让施工人员意识到桥梁桩基础施工在整个桥梁建设中扮演的重要地位，加强施工人员的质量和安全意识，从思想上主动的配合施工管理。

3.3加强管理人员的思想建设

对桥梁桩基础施工进行质量管理，同样还需要加强工程管理人员的思想建设，在桥梁桩基础的施工当中，各类施工人员只是操作者，工程管理人员才是工程建设的灵魂，因此，加强对施工管理人员的思想建设对保证桥梁桩基础的质量具有非常现实的意义。管理人员的思想建设主要包含两个方面，首先，是积极追求施工先进性的思想，管理人员要具有不断追求先进性，不断进步施工模式的思想，并且意识到施工的先进性是由施工技术和施工思想两个方面决定的。在施工中积极的引进新技术，提升施工效率；在管理中不断地学习新思想，优化施工管理，保证施工队伍处于不断的进步当中。其次，是保证施工质量的质量意识，质量意识指的是管理人员认识到保证施工质量的重要性和策略的思想，从重要性这一方面看，管理人员应当抛弃施工质量管理的“侥幸心理”，不能在质量控制上“节约”，而是要全力应对，从策略这一方面看，管理人员也应当意识到具体怎样做才能达到质量的目标，比如意识到规范化、制度化的优势，认识到人员素质的重要性等。

3.4加强桩基础施工的要点控制

对桥梁桩基础施工的质量进行控制，还需要施工单位认识到桩基础施工在进行过程中都有哪些必须控制的要点，认识这些因素，并采取相应的对策进行控制，是进行质量控制的根本手段。比如，在施工前，施工单位应当先勘察施工位置的地质条件，比如土质是否是软基，是否需要通过特殊的技术手段进行处理，地形地貌是否会干扰施工；此外，一些影响施工进度的不可抗力因素比如社会环境、工程财务风险等也需要施工单位考虑到。施工单位可以在前期的施工准备当中，对各类影响因素进行专门的总结，将影响因素编订成册，为施工提供参考。

4.桥梁桩基施工的注意事项

经济的发展和公路桥梁建设步伐的加快，公路桥梁工程也出现了一系列的质量事故，直接关系到人民的财产安全，成为人们关注的焦点。公路桥梁施工单位应该对此高度重视。桥梁桩基施工的隐蔽性要求在桥梁桩基的施工中，不仅要依靠先进的科学技术进行施工，还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题及时进行处理，避免工程质量事故的发生。根据工程具体地质情况，桩基施工一般采用明挖施工。不易明挖的地质，采用钻孔灌注桩施工。由于桥梁工程中钻孔灌注桩是隐蔽工程，大部分工作在水下进行，施工质量检验困难重重，在进行桥梁桩基施工时，一定要做好安全保障工作。

一旦建成桥梁出现严重的工程质量问题，整个桥梁建设将会受到影响，首先是减少了桥梁的使用时间，其次可能会导致人员死亡和经济损失。桩基是桥梁基础的命脉，确保桩基的高质量是确保桥梁安全的前提，施工人员必须充分掌握桩基施工特点，明确施工要点，以此确保质量与效率。影响桥梁施工和施工质量的原因很多，主要因素包括桥梁的结构、施工中使用的材料、桥梁基础的施工和施工中使用的设备。此外，在桩基施工中，施工区域的地质结构和各种工程机械知识的应用也是重要的影响因素。设计人员和施工技术人员必须充分掌握各种施工知识点，并将其应用到桥梁的实际设计和施工中。国家安全监督管理部门应监督施工的实施，并发布相应的法律法规。只有在内外监督的条件下，才能保证桩基的质量，杜绝事故，提高桥梁的使用寿命[2]。

在桥梁施工过程中，桩基的数量已经很大，不同桩基所采用的施工工艺和施工工艺也不同。在桩基施工过程中，施工项目负责人不仅要全面审查施工方案和施工工艺，充分了解施工方案的重点和难点，还要及时预见和处理施工过程中的各种外部突发因素。施工中各种外部因素的出现也会对工程桩的基础产生影响。一旦这些影响出现，就会损害施工质量，缩短桥梁的使用寿命。并且，在桥梁施工中，建造桩基的成本占成本的很大一部分。要充分保证施工质量，降低造价，就必须选择合理的基础模式。

结束语

综上所述，桥梁桩基施工技术和质量控制应着眼于整个过程和操作的每一个细节，进行全面、严密的控制，有效保证施工质量和效益。本文结合实例，对桥梁桩基施工技术的应用进行了综合分析，并对桩基技术参数的准确性、完善桩基技术控制、完善桩基施工检验提出了建议，可供相关人员参考。笔者认为，在未来注重施工技术创新的同时，还需要注重质控，以此确保相关行业的协同发展。

参考文献：

[1]李隆,周娟.桥梁桩基施工技术与质量控制措施[J].交通世界,2021,05(36):57-58.

[2]王年根.桥梁桩基施工技术及混凝土施工建设质量控制措施[J].工程技术研究,2021,6(17):93-94.

[3]朱龙宝.桥梁桩基施工技术与质量控制分析[J].资源信息与工程,2021,36(02):76-78.

[4]孙海军.铁桥梁梁桩基施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2021,10(09):14-15.

[5]吴攀.桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制分析[J].四川水泥,2020,07(11):73-74.

[6]徐洪彬.山区陡坡桥梁桩基施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2019,14(26):115-116.

[7]陈敬轩.北方冻土地区桥梁桩基混凝土施工质量控制技术[J].建筑施工,2019,41(06):1035-1037.

[8]张志强.探析公桥梁梁桩基施工技术及混凝土的质量控制[J].山西建筑,2019,45(05):206-207.