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公路工程桥梁桩基础施工技术分析李强

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月中作者：李强

[导读] 随着我国对公路桥梁的质量要求越来越高，桥梁工程基础的设计与施工显得更为重要。公路桥梁多建设在天然地形地貌上，地下未知情况较多，故在方案设计之前进行详尽的地质勘察是必须进行的一项工作。

雅安市名山区公路工程质量监督站李强四川雅安 625100

摘要：随着我国对公路桥梁的质量要求越来越高，桥梁工程基础的设计与施工显得更为重要。公路桥梁多建设在天然地形地貌上，地下未知情况较多，故在方案设计之前进行详尽的地质勘察是必须进行的一项工作。设计人员要以实际数据比对相关设计规范要求进行设计工作，为项目实施的安全性和质量达标提供最基础的保证，并对施工工艺提出指导意见。桥梁基础施工中，需按设计图纸及规范要求进行，同时要对施工过程中出现的未明确突发事项及时与设计方沟通，共同商讨解决方案，切忌盲目施工造成质量事故及经济损失。
关键词：公路桥梁；桩基础；施工技术
        引言
        作为我国交通运输系统中非常重要的组成内容,公路桥梁工程质量对我国道路交通安全产生直接影响,其中桩基施工技术决定了公路桥梁基础的稳定性。为了确保公路桥梁建设整体质量,需要合理选用桩基施工技术,优化施工质量。
       一、桥梁桩基础设计要点
        （一）地勘测量
        在完成前期道路整体线路走向勘定及桥梁选址后，进行初步设计以确定桥梁平面位置及桥梁整体结构形式，根据桥梁上部结构及其他荷载数据确定桩基数量及桩位。在正式开展桥梁结构设计工作前，应提前进行详尽的地质勘探，并调阅选址当地历年的水文气象资料，特别是历年极端水文气象案例。根据实际需要进行相关测量工作，用以确认桥梁通过河流的河水流量、流速、历史最高水位及最低水位等基础信息，为后期桥梁结构设计提供准确的参考资料，保证设计的严谨性和安全性。
        （二）桩基础形式选择
        根据前期地勘资料显示的岩土地质情况选择桩基形式，一般情况下，桩基可分为摩擦桩、端承桩及摩擦端承桩三种。摩擦桩是通过桩基周围与岩土接触，并且受到岩土包裹及横向挤压，在桩基顶部受到上部结构传导向下的竖向荷载时，周围岩土发生剪力形变而对桩周产生一个向上的摩擦力。摩擦桩一般搭配扩大桩头施工；端承桩又称支承桩、嵌岩桩，是通过桩基的钢筋混凝土结构直接着力在下部坚硬岩石中；摩擦端承桩则是在特殊地质状况下使用的兼顾摩擦桩和端承桩特点的桩基形式。在地质条件允许的情况下，应尽量选用端承桩的设计，其受力稳定性较好且比摩擦桩短，在建设成本方面比较经济。
        （三）桩径、桩长的确定
        桩基础桩径、桩长的设计，应建立在对桩基极限承载力、竖向承载力、抗震及桩身结构等相关数据验算结果之上确定单桩荷载，并考虑相应安全系数和结构系数后，计算出桩基的直径和长度，确定适宜的长径比。在桩基设计过程中，要充分考虑桩基施工时，由于碰到遇水膨胀的软土、黏土及探头石、泥浆过稠等原因影响，造成桩基缩径的情况。摩擦桩则要防止扩径，进而削弱桩基的竖向承载力和水平抗剪力。
        （四）桩基钢筋、混凝土设计
        1、桩基钢筋一般根据成孔方式及形状的不同，设计为圆形或矩形的钢筋笼。钢筋笼的竖向主筋直径应大于等于16mm，主筋宜使用带肋钢筋，骨架钢筋加工时应控制钢筋切断数量，减少同一根主筋上的钢筋搭接接头数量。主筋搭接可使用机械连接或焊接连接，搭接长度按相关设计规范执行。正式施工前，钢筋接头需取样送检进行钢筋抗拉拔试验。箍筋或螺旋筋直径不小于8mm，钢筋间距不大于30cm，在桩底和桩顶位置箍筋或螺旋筋应进行加密处理。钢筋笼底部的主筋应稍微向内弯曲形成锥形，方便下放安装钢筋笼并可作为导向。
        2、桩身混凝土设计强度一般为C30，采用水下混凝土掺加缓凝高效减水剂，混凝土试配初凝时间应大于40min，终凝时间小于等于10h。坍落度16～22cm，混凝土应具有良好的和易性，砂率控制在45%～50%。

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        二、桥梁桩基础施工技术
        （一）施工放线
        施工前首先对场地进行平整，并使用压路机碾压密实，保证机械、材料等能顺利进场。各项准备工作就绪后，由测量人员按设计方案进行测量放线，报监理工程师复核审批。实地放样并经监理工程师复测后，沿桩中心十字形引出八个单桩护桩，开工后测量人员定期对护桩进行复核。
        （二）护筒埋设
        测量工作完毕后，立即进行护筒埋设安装，选取护筒时应注意护筒直径要比桩径略大，护筒周围用不透水材料进行填筑密实防止漏浆。护筒安装完毕后，再次进行测量复核，保证护筒中心与桩基中心点重合，不合要求应及时调整。钻孔开始前，护筒周围架设围栏及明显的警示标志。
        （三）钻孔及泥浆制备
        钻机及护筒安装就位后，再次对机具设备进行检修，复核护筒埋设平面位置，检查泥浆制备情况及质量等。钻孔作业开始至成孔期间，必须保证连续作业不能中断，并由专人填写钻孔施工记录，钻至设计及规范要求地层后及时汇报。经常对钻孔泥浆进行检测和试验，泥浆黏度根据不同地质条件控制在16～28Pa·s之间，不符合要求的及时改进并补充新的泥浆。泥浆水头应始终保持在2m左右，使孔内泥浆的压力大于地下水压力，防止孔壁坍塌。
        （四）清孔
        钻孔达到设计标高后，对孔径、孔深、孔位、竖直度等指标进行检查并确认合格后，应立即进行清孔作业。清孔应满足以下标准：孔内排出的泥浆无2～3mm颗粒，泥浆含砂率要小于2%，泥浆黏度17～20Pa·s。严禁采用加深钻孔深度代替清孔的方式。
        （五）钢筋骨架的制作安装
        经检测合格的钢筋原材料进场后，堆放在集中制作场地，下部要加设垫块，上部要进行覆盖，防止钢筋受潮生锈。按照图纸要求对每个钢筋笼进行材料放样，尽量减少主筋接头数量通长配筋，以节约材料减少浪费。钢筋制作安装的技术要求，应严格执行国家相关规范及现行行业标准。钢筋笼吊装入孔后，通过定点测量矫正位置并进行固定，防止灌注混凝土时钢筋笼下沉或上浮。
        （六）浇筑水下混凝土
        水下混凝土浇筑一般采用导管法，导管采用直径25～30cm的钢导管。在浇筑水下混凝土前，应根据桩基础长度准备足够数量的导管，所用导管的密封性和抗拉拔力须符合要求。混凝土配合比在开工前通过标准试验确定，由于水下混凝土强度受泥浆影响较大，所以混凝土标号一般按比设计高一个标号进行配制。水下混凝土浇筑必须连续浇筑完毕，所以相关材料必须提前全部备齐，严禁边搅拌边备料。浇筑前，应计算料斗方量，保证首盘混凝土浇灌后导管埋深不小于1m，其后导管埋深控制在2～6m。浇筑完的桩顶标高应比设计标高高出0.8m，在混凝土强度达到80%以上后破除。
        （七）混凝土检测
        桩基础混凝土达到设计强度后，进行下一道工序施工前，一般不少于28d，应对桩基础进行超声波探伤法检测试验，保证无断桩、夹层、缩径等现象。
        结束语
        综上所述，桥梁基础作为桥梁设计施工的第一道环节，其设计与施工是一座桥梁建设是否成功的首要保证条件。桩基础在我国建筑史上是一种比较古老、典型、具有广泛适应力的基础形式，在房屋建筑、水利水电、公路交通等基础设施建设中都能看到其应用。
参考文献
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