李雪
山东惠民腾达交通工程有限责任公司山东省滨州市惠民县251700
摘要：现阶段，随着我国的经济不断地发展，高速桥梁建设的速度越来越快。为了保证国民经济的快速发展，国家大力投资到公共设施建设，高等级公路的里程日新月异，公路的建设难免要经过河流等需要跨越的地方，这就要求公路桥梁建设方面的技术不断提高，桥梁桩基础是桥梁的重要组成部分，桥梁桩基础的质量好坏直接影响到整座桥梁的工程质量，由于桩基础的施工在地底下，在施工过程中存在着很多不可预见的因素，出现一些问题是不可避免的，这就要求施工单位有先进施工技术，本文将分析桥梁桩基础施工技术和施工过程中出现问题的防治办法，希望对同行有启迪作用。
关键词：高速公路；桥梁桩基础；施工方法
引言
在公路桥梁的建设中，桩基的稳定与否是衡量公路桥梁施工质量优劣的重要参考因素，若桩基在施工中未能严格按照技术要求规范操作，使桩基局部存在一定的质量缺陷，就会严重影响到公路桥梁的安全运行以及使用寿命。但在对我国现有的公路桥梁的调查检测中发现，大部分的公路桥梁桩基础都存在着不同程度到缺陷，甚至已经属于危桥的范围。为了提高公路桥梁的运行能力，保证广大民众的行车安全，必须要对存在问题的公路桥梁桩基础进行处理。
1高速公路桥梁桩基础施工的问题
1.1断桩
断桩是桩基施工过程中最容易产生的质量缺陷，对于断桩产生的原因，主要有几个方面：①在灌注过程中，测定已灌注混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱、提漏现象，形成夹层断桩。②在灌注过程中，导管的埋置深度过大，以及灌注时间过长，导致已灌注混凝土的流动性降低，从而增大混凝土与导管壁摩擦力，加上导管大多采用提升阻力很大的法兰盘连接导管，在提升时因连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。③卡管现象也是诱发断桩的主要原因之一，施工过程中一般由于材料的规格或配合比选取不当，或者因为导管漏水、漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大等均会导致卡管现象的出现。断桩现象产生后，常见的处理方法有：①原位复桩。即在施工过程中发现和超声波检测出的断桩，采取彻底清理后，在原位重新浇注一根新桩，做到较为彻底地处理。此种方法处理的效果好，但费用较高，难度大。②接桩。确定接桩方案以后，首先对桩进行声测确定好混凝土的部位，然后挖至合格处，利用人工凿毛，再进行混凝土的浇注。③桩芯凿井法。即采用风镐在缺陷中心凿直径为80mm的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，浇注膨胀混凝土。用此法处理断桩难度也较大。
1.2桩底沉渣过厚
端承桩的桩底沉渣一般不允许超过50mm，桩基在施工过程中也时常发生因桩底沉渣过厚而影响成桩的质量。因此桩基施工到持力层标高后，人工挖孔桩一般可以用人工清除孔底沉渣。钻孔桩除了要对泥浆进行稀释来降低密度，以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣外，还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣。要求严格时，在安放钢筋笼后，下放导管之前仍要进行吸渣处理。
2高速公路桥梁桩基础施工方法
2.1反套护筒法
护筒反套根据地层情况可采用水泥护筒或钢护筒，水泥护筒主要用在粘土中，钢护筒可用在各种地层中，护筒外径与桩径一样大，厚度根据需要选择，护筒压采用锤击、振动或葫芦反拉法下沉到位。采用么套护筒法可处理20为以内的各种直径桩基础。如某高速公路三期工程沿江特大桥5-3#桩。该桩位于主河槽边，渗水量大，在灌注过程中，遇停电，造成离桩顶14.8米处断桩；经过方案比较，决定采用钢护筒下压法处理5-3桩基断桩，其具体方法是：采用8mm钢板卷制钢护筒，护筒内径1.8m，外径1.816m，护筒分节制作，总长度15.1m，每节护筒上下口各加1条高12cm，厚1.2mm的钢护圈，以增加护筒钢度。压入时，在要压入的护筒上口，放置2条25号工字钢，工字钢上再放2条26号工字钢，沿圆周等距悬挂4只10吨手拉葫芦，在桩基钢筋笼上焊接4个吊环。葫芦倒挂在吊环上，然后用人工拉动葫芦，把护筒压入孔内，在钢护筒压入过程中，要保持护筒上口水平。然后连接上第二节护筒，护筒连接处用电焊焊接牢固，并保证不渗水，接着用与第一节护筒相同的方法压入第二节护筒，直至全部护筒压到指定位置。在压入护筒过程中，如发生护筒钢度不足，变形现象，可在工字钢下加设千斤顶，以减少对护筒的压力。护筒压到位后，即用泥浆泵抽干孔内泥浆，清理桩头浮浆，凿除砼，直至露出新鲜砼面，在凿除砼的过程中，应一边抽水，一边压入钢护筒。砼面应凿成凹形，然后清除孔壁和钢筋旁的泥膏，在钢护筒四周嵌入橡皮圈止水，然后采用干浇法灌注砼至桩顶标高，并保持至少50cm的凿桩头高度。在砼灌注时，应加设串筒，串筒下口至砼面高度不超过2m，分层浇筑砼厚度不超过50cm，并用振捣棒振捣密实。
2.2补强法
在经过处理后，经过复检桩基础质量仍不能达到设计要求时，则只能采取补强，即在原桩位处重打捞成桩或在原桩周围补桩进行补强，此法是最终处理办法，不到万不得已时轻易不使用，否则，造成的代价与时间损失是相当巨大的。上例大桥5-1桩由于位于主河槽内，采用筑岛、改移河道的方法进行施工，在灌注水下混凝土过程中，由于遇上游暴发洪水，水流速度增大，筑岛底部泥砂被水冲走，造成桩身严重离析，经分析后确定在原桩位重新补桩的方法完成本桩的事故处理。
2.3泥浆循环成孔
首先要制造泥浆循环系统，在岸上及浅滩含水区域挖建泥浆池。然后在水上区域利用泥浆船形成泥浆循环系统，同时需要向泥浆池内注入等比例的水和黏土，如不符合泥浆指标要求则需适当加入添加剂进行调和。泥浆指标符合要求之后，将泥浆池的泥浆注入孔内，从孔内排除的泥浆则又会回到泥浆池，经过反复循环，直至成孔。在钻孔过程中，每台钻机都要采用独立的泥浆循环系统，并使用涡流处理器对泥浆进行理，检测泥浆质量，并随时调和泥浆，以保证泥浆指标符合要求。
2.4人工挖孔法
人工挖孔即是采用桩基成孔工艺中的人工挖孔成孔法处理局部缺陷桩基的方法。适用于在无水、少水且较密实地层中的桩基础。可处理缺陷深度在20米以内的各种直径桩基础。采用此种办法处理过的有代表性桩是某高速公路二期工程的大桥28-4#桩，此桩采用人工挖孔工艺成孔，混凝土灌注采用干浇法，在浇筑过程中，发生停电事故，造成距桩顶18米处断桩，后经此方法进行处理后，桩基检测为Ⅰ类桩，达到设计要求。
结语
通过近十年的施工实践，接触或亲身处理过大量局部缺陷桩基础，在初次检测时，这部分桩基础局部均存在缺陷，基本为存在严重局部缺陷桩基础，如果报废，代价太大，且影响工期，但不经过处理，又存在质量缺陷，对桥梁的安全使用和寿命周期有影响；但经过处理，消除了存在的缺陷后，提高了钻孔灌注桩施工的安全度。从处理过的桩基础所取得的效果来看，在一定条件和环境下所取得的作用是显著的。但有两点值得注意，一是处理前后均需进行低应变、声波或取芯检测等非破坏性试验，以测定处理前后桩身的变化；二是必要时采用高应变检测，以验证桩基础处理前后承载力的变化。总之，为在最少的代价、最短的时间、确保质量的前题下，进行桩基础局部缺陷处理，其方式与方法值得探讨及推广。
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