桥梁桩基施工检测关键技术分析

时间：2024-04-24

黄聿潇

（中国水利水电第十六工程局有限公司厦门分公司，福建厦门 361006)

桥梁桩基基础是桥梁的承载力的重要部位，其质量的优劣直接影响到整座桥梁的工程质量。目前桩基基础的研究，从施工工艺到质量检测，已日益成熟。桩基施工具有三大特性：复杂性、连续性、隐蔽性。其中研究桩基施工中的质量检测技术和方法，作为事前、事中、事后的质量控制，具有实际意义。中国水电格鲁吉亚厦门分公司基础处理项目部深耕格鲁吉亚市场10 年，先后共完成了中水电格鲁吉亚kobuleti 绕城一标项目，中水电格鲁吉亚kobuleti 绕城二标项目，中水电格鲁吉亚SG18 公路项目，中水电格鲁吉亚ZC6一标公路等项目的桩基施工。

1 桥梁桩基施工常见技术

每个桥梁桩基因施工技术的特点而不同，在实际施工期间需结合工程现状选择合适的施工方法，由于施工方法的选择不同，可能导致工程项目进度的不同。本文结合工程实例，着重分析钻孔灌注桩在桥梁桩基的作用。钻孔灌注桩：该技术的实用性较强，可在不同土质结构地基中使用，成为一种广泛运用的的桥梁桩基施工。施工技术的实际操作是通过钻孔设备和钻孔技术的使用，结合实际工程施工需求在桥梁地基土层中产生相关的孔桩并通过钢筋笼使其充分的结合为一体，混凝土凝固成为实际的工程施工桩基。

2 桥梁桩基施工过程中存在的问题

2.1 塌孔

在进行桥梁桩基施工期间，孔壁塌陷属于一种较普遍的现象，这种问题是由于施工技术不到位、不规范等诱发，其中包括混凝土配合比不满足施工要求，整体质量较低，从而诱发塌孔等问题。为了减少这种问题的出现，根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。若地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1~2m 处，捣实后重新钻进。

2.2 缩径

缩径是粘土质地层、页岩层遇水后分子联结力降低，产生体积膨胀或分散，加之钻井时，泥浆密度小，造成井壁上径向应力大于井内液柱压力，产生井眼小于钻头直径的现象。

预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

2.3 桩孔偏斜

桩孔偏斜是成孔不直，出现较大的垂直度偏差。

预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。对地下障碍进行预先处理干净。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。

3 桥梁桩基施工关键技术分析

3.1 开挖灌注孔桩

钻孔包括勘探孔、灌浆孔和检查孔的钻孔，以及钻孔和灌浆工程所需进行的钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等钻孔作业。在实际开挖之前要能够结合施工标准和设计方案进行明确系统的测量，对孔桩的位置进行确定，结合工程涉及的不同方面加以考虑，保证施工设备能顺利运行和开展。

3.2 混凝土灌注施工技术

混凝土灌注属于相对重要的一种施工技术，其配合比需要结合工程的实际标准来开展，等混凝土配合比工作完成后，将混凝土理论配合比换算成混凝土实际配合比进行搅拌，保证稠度相对均匀。在进行灌注之前要检查孔桩，清理底部沉积的残渣，灌注期间按照一定的顺序开展，不可扰乱工序。还要保证混凝土的质量到达工程要求，导管混凝土的埋进深必须控制在2~6m，把握混凝土的实际凝结时间，节省不必要的工程费用。

3.3 桥梁桩基完整性检测分析

1）超声波透射法概述，通过超声波冲的波动情况来分析混凝土的连续性，当混凝土存在程度较轻缺陷时，缺陷面就会形成阻抗界面，使声波冲发生发射现象，而混凝土存在程度较重缺陷时，例如松散、孔洞等，超声波就会散射，通过仪器记录下超声冲的波动情况，进而就能检测出桩基是否完整，明确存在缺陷的位置及情况。

2）基本判断依据：①声速。声速测试值的优势在于稳定性强，不易受到外界因素的影响，是反应混凝土质量的一个重要参数，但由于混凝土超声波会受很多因素的影响，例如骨料、水泥质量等，所以声速这项指标只能作为一项参考；②波幅。通常情况下，当发射波保持稳定状态时，通过超声波就能体现出是否存在缺陷，当波幅遇到缺陷时就会发出较为明显的变化，由于受到测距、耦合等因素的影响，所以不能只凭波幅来进行判断；③波形，这个测试值是检测混凝土质量的重要因素，其优点在于对缺陷的存在非常敏感，但与波幅相同，会受到非缺陷因素的影响，所以同样也只能作为参考因素。

3）超声波透射法检测注意事项：① 注意细节的把握，施工过程中的清孔、浇筑、混凝土供应等各个方面环节的都容易导致桩基存在问题，这些都是造成桩基出现缺陷的原因，常见的包括冷缝、混凝土离析、浇筑间隔时间超过混凝土自身的初凝时间、混凝土坍落度难以满足施工等，因此必须注意细节的把握；②注意保护声测管，需要加强对声测管的保护力度，避免其受到损坏以及杂物的进入，否则在进行检测时仪器将不能顺利进入声测管，影响检测的顺利进行。

3.4 桥梁桩基静载试验检测技术

桩基是隐蔽性工程项目，桩基承载力的检测尤为重要，桩基静载试验能够真实的检测桩基承载力，因而桩基静载试验是检测、保证桩基工程质量的重要环节。

1）试验原理

在静载试验中，作用与桩基的荷载一般由反力装置提供。反力装置的好坏直接影响着试验的过程和结果，常用的有堆载反力装置和锚桩反力梁装置。单根竖向抗压极限承载力主要由两个因素决定：一是土基对桩的极限支撑能力；二是桩身材料强度。一般由第二个因素决定。

2）试验方法及步骤

在测试方法上，“慢速维持荷载法”是大部分检测规范制定的方法，具体的做法是在桩上按一定要求在分级加载荷载，在桩下沉未达到某一规定的相对稳定标准前，该级荷载保持不变，当达到稳定标准时，继续加载下一级荷载，当达到规定的终止试验条件时停止加载，然后再分级卸载到零。试验周期一般为3-7 天。有关试桩入土后的间隔时间、测读下成量间隔时间、分级标准、试验终止条件以及卸载规定等项目，各规范和标准的规定不完全一样。例如《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）规定：每级加载为预估极限的1/10-1/15,第一级可按2 倍分级荷载加荷。每级加载后间隔5min、10min、15min 各测读一次，累计1 小时以后每隔30min 测读一次。每次测读值计入试验记录表。每1h 的沉降不超过0.1mm，并连续出现两次（由1.5h 连续三次观测值计算），可认为已达相对稳定，可加一级荷载。

3）试验结果

在依靠桩的沉降来确定桩的极限的承载力方面，我国《建筑地基基础设计规范》（GBJ94-94）规定：当Q-s 曲线无明显的拐点时，可取桩顶总沉降量为40mm 时相应的荷载值为单桩极限的承载力；建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）规定：对于缓变形Q-s 曲线一般可取s=40mm～60mm 对应的荷载，对大直径桩可取s=0.03～0.06D (D 为桩端直径，大桩径取低值，小桩径取高值）所对应的荷载值；对于细长桩（1/d＞80）可取 60mm～80mm 对应的荷载。