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摘要：桩基础作为桥梁工程中的重要组成部分，主要将荷载传递给地基，本文以山西省大同市开源街快速路改造工程为背景，通过分析桥梁桩基施工工艺，探讨了各施工环节桩基施工质量的控制要点。
关键词：桩基；施工工艺；质量控制
引言
随着我国城市化建设的发展，城市桥梁的建设也越来越多。钻孔灌注桩作为一种常用的桥梁桩基础，通常由于施工工艺的不同，现场地质条件复杂，在施工过程中常会出现孔壁坍塌、缩径、桩底沉渣超限、断桩等缺陷，因此桩基的质量一直受到各方的重视。
1工程概况
大同市开源街快速路改造工程，道路全长3.71km，工程采用主线高架桥与地面辅道上下分层布置形式，桥梁上部结构采用预应力混凝土连续箱梁结构，下部结构采用立柱+承台结构，基础采用钻孔灌注桩基础。桩基均为钻孔灌注摩擦桩，桩长50-58m，桩径1.2-1.5m，共678根。
2灌注桩施工
2.1施工工艺流程
施工准备-泥浆制作-埋设护筒-钻孔-钢筋笼安装-导管安装-混凝土灌注
2.2施工准备
桩机进场前，施工场地先清除杂物，整平夯实，换除软土，避免钻机倾斜、倾倒。
2.3泥浆制作
在施工现场开挖泥浆池，泥浆池四周设置1m高围堰，围堰采用土袋码放整齐，泥浆池底及围堰内部铺设塑料布。在围堰外侧不小于50cm的位置四周连续设置防护护栏，并悬挂安全警示标志，护栏高度不低于1.2m。
根据现场的地质条件，调整泥浆配合比，施工前测量泥浆比重。避免泥浆稠度过大过小造成孔壁缩径坍孔等现象。
2.4埋设护筒
定好桩位后，埋设护筒。埋设护筒时，其中心线与桩位中心线偏差不得大于50mm，护筒顶高于地面0.3m，护筒底部埋置深度2～4m。护筒与周围垂直，倾斜度不大于1%。开挖埋设的护筒周围用粘土分层回填夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆。
2.5钻孔
钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行检查；钻机安装后，其底座和顶端应平稳。
钻机就位后，对机架进行平整校正，做到垂直钻孔，且桩位偏差应小于20mm，严格控制灌注桩成孔垂直度不大于桩长的1%。钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于300mm。
成孔质量及检测方法应符合下表规定：
表一 钻孔灌注桩成孔质量标准
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2.6钢筋笼安装
钢筋笼加工完成后，可以放在钢筋笼临时堆放场地堆放，钢筋笼存放位置垫高设置，做好防雨措施，以防锈蚀。每节钢筋笼在堆放前挂牌编号，保证下放时的前后顺序。
（1）钢筋笼的下放顺序：起吊、正位、对接、下放。首节钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢慢入孔；钢筋笼入孔后，应徐徐下放，不得左右旋转。下放遇阻时立即停止下放，查明原因并进行处理后方可继续进行，严禁猛起猛落强行下笼。钢筋笼可采用对称四点吊，吊点设在最上一节加劲箍附近，主筋、加劲箍三者之间焊牢，起吊时防止钢丝绳起吊水平力挤扁钢筋笼变形，并防止钢筋笼骨架下放时坠入孔内。
（2）校核钢筋笼的吊筋的长度与孔口的标高，以保证钢筋笼标高控制准确。
（3）钢筋笼搬运和吊装时，防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。
（4）为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±50mm以内。
2.7导管安装
钢筋笼安装结束并清理现场后，安装导管。导管在使用前均需现场预拼装，水压试验检查密封性，对每一节导管的长度进行复量并编号。
根据孔深及浇注过程需要配备所需导管，下放导管时应准确测量每节导管长度及安装顺序，并认真做好记录。导管连接时，接头部位应清洗干净，密封圈应清洁无损伤，并涂抹黄油。导管应拧紧上牢，防止灌注过程出现事故。配置20%左右的备用导管。
导管底口距离孔底一般为30-40cm，导管吊放时，保持轴线顺直，稳步沉放，防止挂卡钢筋笼和碰撞孔壁。导管下至孔底后，应根据孔底及平台顶面标高校对导管总长度，如偏差较大时必须查明原因进行处理。导管顶部设置漏斗（储料斗）和工作平台，漏斗的高度除应满足导管拆除要求外，并应该在灌注到最后阶段时，不致影响导管内混凝土柱的灌注高度。
2.8混凝土灌注
（1）在灌注混凝土前对孔壁垂直度、钢筋笼等进行检查验收，所有进场的混凝土必须有原材料合格证及试验报告和配比报告，并在施工现场按规范取样，预留试块。
（2）现场需配备足够的运料罐车，并严格控制进场混凝土坍落度200±20。
（3）首批混凝土浇筑时，必须将储料斗集满，方可开灌。计算首批封底混凝土数量，使导管下口埋入混凝土不小于1m，确保有足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
（4）灌注开始中，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗顶或漏斗外掉入孔底。灌注过程中，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。
（5）导管埋深控制：导管底端到孔底距离控制在0.3～0.4m之间。导管的埋置深度控制在2～6米范围内较为适宜。拔管前必须仔细探测混凝土面深度。测探锤法进行探测时，必须有两个人使用两个测探锤进行测探，相互校核，避免出现误差。
（6）导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，继续提升。
（7）当导管提升到一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置继续灌注。
（8）拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干交净，堆放整齐。
（9）在灌注混凝土过程中，保持孔内的水头高度；提管过程要严格把关，导管埋深控制在混凝土面下2～6米之间，严禁把导管底端提出混凝土面。
（10）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌1m以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
（12）在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀挤入导管下形成泥心。
3施工中出现的问题及解决措施
（1）孔壁坍陷
在钻进过程中，发现孔内泥浆中不断出现气泡，或泥浆液面突然下降，则有可能发生孔壁坍塌。
造成原因：土质松散、泥浆密度太小、孔内水位不高。
防治措施：在松散土层中时，提高泥浆的比重和粘度，保持孔内水位高度，
（2）缩径
孔径小于设计孔径。
造成原因：塑性土膨胀。
防治措施：在钻筒外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
（3）桩底沉渣量过多
造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难以将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，笼体碰撞孔壁，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治措施：成孔后，清除孔底沉渣，及时测量孔深，控制入孔泥浆比重及含沙率。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求（沉渣大于100mm），则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离控制在20-40cm，，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力，达到清除孔底沉渣的目的。
（4）钢筋笼上浮
钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；由于混凝土灌注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时混凝土灌注过快，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。灌注正常时，应加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，导管埋深控制在2-6米，不宜埋置过深。当发生钢筋笼上浮在 1 倍直径以下的，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再缓缓进行混凝土浇注。
（4）夹渣或断桩
混凝土凝固后不连续，中间混凝土被冲洗或疏松体及泥土填充形成间断。
造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成断桩；受导管密封不良，泥浆浸入导管，使混凝土水灰比增大造成离析，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣。
防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用含砂率小的泥浆清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真复核首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
4结束语
由于钻孔灌注桩的施工复杂性，必须有经验丰富的施工人员进行指挥，在施工前应掌握现场的地质水文资料，施工时控制施工时间，连续作业，避免出现停顿，根据现场情况及地质情况，及时调整泥浆配比及混凝土塌落度。
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