公路工程橋梁樁基的施工技術研究

劉方金

（岳西縣交通建設工程質量監督站，安徽 安慶 246600）

0 引言

公路工程橋梁樁基施工技術有效應用的價值包括：其一，降低返工概率，有效節約成本，使公路工程施工整體效益得以提高；其二，通過有效應用橋梁樁基施工技術積累經驗，為BIM及其他的先進技術應用提供依據，確保施工技術能不斷優化，滿足新時代日益復雜的公路工程橋梁樁基施工需求；其三，以高效利用施工技術為導向加強管理，營造安全、穩定、合規的施工氛圍，確保工程可順利竣工。然而，有些公路工程在橋梁樁基施工中卻存在技術水平較低的問題，還潛藏著安全隱患，減少工程壽命，降低綜合效益。基于此，為使公路工程質量得以提高，探析橋梁樁基施工技術應用的要點、原則及主要技術應用方顯得尤為重要。

1 公路工程橋梁樁基的施工技術應用要點

1.1 根據標準施工

在累積公路工程橋梁樁基施工技術應用經驗的基礎上，交通運輸部推出施工標準，如《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T3650—2020）、《公路工程基樁檢測技術規程》（JTG/T5312-2020）、《公路工程施工安全技術規范》(JTGF90—2015)等，為橋梁樁基施工技術的有效應用指明了方向，確保施工技術方案設計與實施有據可依，施工活動能夠建立在保障質量達標的前提下。這就需要參建各方深入分析施工技術應用標準，結合實際找出施工難點，使施工技術的應用能分清主次，基于精細化、標準化的施工理念，為公路工程橋梁樁基施工技術的有效應用奠定基礎。

1.2 注重前期準備

公路工程橋梁樁基施工技術應用的前期準備要關注以下幾點。

第一，技術準備，組織展開圖紙會審及踏勘現場工作。開工前業主、監理、設計、施工等部門的負責人需仔細分析圖紙，明確設計目的，及時發現圖紙中的問題并予以解決，在此前提下面向施工人員做好施工質量及技術交底工作，明確施工要求，樹立“預防為主、質量為先、安全第一”的意識。

第二，材料準備，依據施工標準及設計要求制訂采購方案，遵從設計文件及施工規范組織展開工程材料試驗活動，對試驗報告加以確認，按照規程處理不合格的材料，在完成混凝土配比試驗后需監理人員審批通過后方可正式使用。

第三，器械準備，依據公路工程橋梁樁基施工需求合理選擇機械設備。以鉆孔設備為例，可先試鉆，用以確保鉆機類型與樁基施工要求相符。在混凝土運輸時需妥善運用拌和設備，用全自動電子秤對減水劑、水等物質進行精確稱量，還需保障攪拌具有自動性與連續性。根據施工需要選用沖擊鉆機、旋挖鉆機、回旋鉆機等設備，在投入使用之前需調試。

第四，質量保障措施到位，鉆孔工序連續推進，盡量壓縮成孔、灌孔周期，混凝土生產、吊機、鉆機需相匹配，編制恰當的施工工藝，在關鍵工序被迫停止時需采取應急處理措施。

第五，現場標識清楚到位，為鉆機標號，各承臺（墩）樁基工程標識清楚，包括樁基編號、平面布置及主要技術參數等內容。

第六，注重公路工程橋梁樁基施工環保理念的貫徹落實，以免橋梁樁基鉆孔作業會對河流、地下水、農田等自然環境帶來影響。

1.3 加強施工部署

公路工程橋梁樁基施工人員需明確質量目標及工期目標，在此前提下深入剖析施工概況、構建項目管理架構，從整體著手控制工期、技術、質量、安全，有效解決施工問題，確保財務部、物資部、安全質量部、工經部等部門能積極配合，齊頭并進，攜手完成公路工程橋梁樁基施工任務。在工程部署中需充分了解橋梁樁基施工區域的地質條件，對雜填土、淤泥質土、耕植土、素填土等各巖土層的分布規律、特點、影響等方面加以分析，加之地下水、地表水等水文資料的分析處理，為施工方案的編寫提供有利的條件，使公路工程橋梁樁基施工部署更具科學性與實效性。

2 公路工程橋梁樁基的施工技術應用原則

2.1 因地制宜原則

新時代公路工程橋梁樁基施工客觀環境日趨復雜，只有施工技術因地制宜才能提高工程質量。例如，在解決溶洞樁基施工坍孔問題時，可在“常看、常補”的前提下隨時調整鉆進方案，觀察水位情況，在鉆進流砂或松散粉砂土時需補充黏度較大的泥漿，還可補充內含卵石或片石的黏土，補水作業需專人負責，確保水頭高度達標。若溶洞樁基坍孔深度較小則回填黏土，暫時不繼續深埋鋼護筒，停工一段時間重新鉆孔，若孔深較大則把鋼護筒置于坍孔喇叭口的下側，用以保護四周的回填黏土，擠實后重新鉆孔。在樁基鉆進過程中會遇到諸多問題，如斜孔、漏漿、埋鉆等，需結合實際予以解決，使公路工程橋梁樁基施工技術應用更為高效。

2.2 系統全面原則

公路工程橋梁樁基施工技術應用效果受諸多因素影響，如場地平整度、護筒埋設情況、鋼筋籠質量等。只有公路工程橋梁樁基施工著眼于全局，依托施工方案系統全面的展開施工活動，才能提升橋梁樁基施工水平。系統全面原則的應用還體現在各個施工關鍵環節，以鋼筋籠制作（見圖1）為例，需在現場搭建制作平臺，用槽鋼焊制格柵狀的鋼筋籠，依據槽段單元尺寸控制成型與斷料的質量，在合理使用焊接技術的基礎上，有效處理主筋接頭，焊接質量需達標，針對焊接部位加強質檢，施工全程遵循技術標準。通常鋼筋籠長度、寬度、厚度、間距及其他參數可在設計允許的范圍內有一定偏差，分布鋼筋間距及預埋接駁器中心位置偏差允許范圍分別為±20mm與±10mm，通過全方位質控，有效提高公路工程橋梁樁基施工技術應用質量。

圖1 鋼筋籠制作

2.3 動態管控原則

在公路工程橋梁樁基施工技術應用進程中會遇到一些突發問題，這些問題通常不在質量常規管理之列，若強行按照既定施工方案展開施工活動很容易出現返工現象，嚴重時還會發生安全事故，這就需要在橋梁樁基施工技術應用全程進行動態管控，用發展的眼光審視工程，預見并防范安全事故，應急預案應用及時高效，技術方案靈活合理，使公路工程橋梁樁基施工管控水平得以提升。

3 公路工程橋梁樁基主要施工技術應用路徑

3.1 鉆孔灌注樁技術

第一，現場平臺搭建。根據樁基設計尺寸準備鉆孔場地，鉆機數量、底座面積、鉆機移位等，要求須合理，立足實際設置鉆孔平臺，該平臺須牢靠，使橋梁樁基施工不受水深、陡坡、旱地等條件影響。

第二，測量放樣。依據設計要求在測量控制點布設控制網，由監理部門及業主確認后測量放樣，施工單位須對測量結果進行復核，在墩位及樁位校核無誤后展開樁基施工放樣活動，樁位放樣為四個互樁及一個中心樁，互樁設置穩定且不可在鋼筋筒上設置，監理人員要核查放樣結果，下鋼筋籠前須再次校核樁位。

第三，埋設護筒。護筒要固定樁位、隔離地面水、引導鉆進、保護孔口，同時孔內泥漿（水位）須比施工水位或地下水位要高，產生靜水壓力，降低孔壁坍塌概率。通常要求公路工程橋梁樁基施工中護筒不使用混凝土管或鋼筋混凝土管，而使用鋼護筒，鋼板厚度為8～12mm，圓度偏差不超過20mm，上部開設溢漿口1～2個，護筒內徑至少應大于樁徑2mm，護筒堅固耐用且安裝簡便，不漏水、不變形，起拔方便，可重復使用。護筒接頭內部能夠耐壓、無突出物，導向設備高度能滿足水中護筒的下沉需求，若護筒入土較深可采用錘擊、振動及施壓等方式助其沉入，為避免深水處護筒變形可增加結構的剛度。

第四，泥漿配制。泥漿在公路工程橋梁樁基鉆孔施工中起到懸浮鉆渣、保護孔壁、冷卻鉆具等作用，在配制中須性能較優，靜切力、黏度、密度、膠體率、酸堿度、失水率等指標均符合要求，盡量選用造漿能力強及水化快的黏土，若黏土質量較低可摻入添加劑，用以增強泥漿性能。泥漿調制常用方法為鉆頭攪拌與機械攪拌，通過攪拌提高成漿效率，充分打碎黏土，使泥漿質量更優。

第五，安裝鉆機。在安裝鉆機前檢查鉆機平臺，確保該平臺穩固且平整，鉆機、鉆架更為可靠，有效提高鉆進的精準性，無論使用何種鉆機鉆孔，均須保障鉆孔堅實、圓順、豎直，鉆頭速度均勻且連續作業，若因故停止施工鉆頭須提離鉆底超5m，其他無鉆桿的鉆機應提出孔外，同時蓋住孔口。在鉆孔時須經常檢查土層地質，若地質與前期踏勘結果不符，須及時報告請求核查或變更，做好泥漿面經常性標高觀測與記錄工作，每臺鉆機需配備泥漿黏度計、泥漿比重計、泥漿含砂量檢測儀，留意鉆機位置，確保其平穩固定，隨時測定孔徑、孔深、斜度，若發現異常須及時停止鉆進并采取補救措施。

第六，水下灌注。灌注前須對導管逐段展開承壓水密試驗活動，在無滲漏的情況下持荷時間超過5min，安裝導管后底口距離樁底40cm左右，灌注前混凝土輸送渠道、容器須灑水濕潤，而后將隔水栓塞安在導管內，在灌注全程需專人負責測量混凝土的標高，計算混凝土在導管內的埋深，埋深不可低于3m，最后一節導管在灌注完畢后需緩慢拔出，以免樁內形成空洞或夾雜泥芯。

第七，樁底壓漿。為夯實松動土層并加大樁的端部承載力，使樁體下沉量減少并優化梁體應力結構須對樁體全部進行壓力灌漿，漿液由水、膨潤土、水泥、緩凝劑等物質構成，壓漿作業需在混凝土灌注結束10日后進行。

3.2 公路工程橋梁樁基施工質檢技術

為及時發現公路工程橋梁樁基施工質量問題須做好檢測工作。在混凝土灌注7日后針對樁身混凝土整體質量進行檢測，可用聲波動測法分析填充混凝土的綜合質量，可用多個聲測管對若干斷面進行檢測。以提升橋梁樁基施工質檢水平為出發點并結合實際情況進行全方位檢測，從樁身獲取聲測數據，將連續讀取數據存入硬盤，為后期分析樁體質量問題及成因提供依據，檢測結果須以報告形式在2日內提交工程師確認。施工方需自備檢孔器，在鉆孔進程中對成孔的深度、斜度等方面予以檢查驗收，不可使用目測手段或吊線的方式判斷孔的施工情況。檢孔器圓度誤差小于5mm，設計樁徑與整體直徑相等，有效長度是樁外徑的4～6倍。外側縱向主筋所用鋼筋條的直徑為22～25mm，探孔器與之長度相同，間距25～35cm。工字鋼或槽鋼亦可用于縱向加固，總數要超過6根，內部設有圓形分布鋼筋，鋼筋直徑為18～22mm，圓度須達標，間距為1.2～1.5m。為避免探孔器形變須設置三角形或十字形的加固鋼筋，在全長均勻設置5道左右，選用18～20mm的螺紋鋼，若探孔器無法達成質檢目標須及時更換或修整，繼而通過質檢提高公路工程橋梁樁基施工質量。

3.3 基于BIM的橋梁樁基施工技術

通過對公路工程橋梁樁基施工技術應用情況進行分析可知，需要用到的設備、材料等資源較多，只有施工活動環環相扣且順利展開才能提高施工質量。然而傳統施工管理技術缺陷客觀存在，如監理、設計、施工等部門溝通不及時等，這將降低工程質量?；诖?，施工方可在橋梁樁基施工中引入BIM技術，凸顯該技術建模靈活、信息共享、可視化等優勢。加強施工管理，優化橋梁樁基施工技術有效的應用對策，將施工作業平臺搭建、水下混凝土灌注、鋼筋籠制作、護筒埋設、測量放樣等關鍵工序視為5D模型創建的支點，把設計、踏勘、質檢、試驗等資料錄入系統，供模型設計與動態調試，在線展開碰撞試驗，發現工序邏輯性、效益性等方面的問題，在此基礎上由設計、施工等部門共同努力立足線上解決實際問題，使公路工程橋梁樁基施工更為高效。

4 結語

綜上所述，公路工程橋梁樁基施工技術的合理應用可對整個工程的安全、穩定帶來正向影響，這就需要施工方重視橋梁樁基，堅持做到安全第一、質量為先。在此前提下，根據實際情況加強施工部署，做好統籌規劃，調配施工資源，如設備、材料等，還靈活應用BIM技術，推行一體化、標準化施工理念，使公路工程橋梁樁基施工技術得以高效利用，繼而提高公路工程的整體質量。