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公路桥梁桩基施工问题及承载力测试探讨蔡玉柱

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年5期3月上作者：蔡玉柱

[导读] 近年，公路对于人们的重要性越来越大，越来越多的人开始重视桩基工程的质量，在桩基工作施工时，需要加强对桩基检测技术的使用，使桩基检测工作的结果更加准确。基于此，本文主要探讨了公路桥梁桩基施工问题及承载力测试。

身份证号码：370983****10163230 蔡玉柱山东济南 250014

摘要：近年，公路对于人们的重要性越来越大，越来越多的人开始重视桩基工程的质量，在桩基工作施工时，需要加强对桩基检测技术的使用，使桩基检测工作的结果更加准确。基于此，本文主要探讨了公路桥梁桩基施工问题及承载力测试。
关键词:公路桥梁，桩基施工，承载力，测试
中图分类号:U445．551文献标识码:A
        引言
        桩基施工是桥梁工程建设的重要环节，其施工质量在很大程度上决定了后续施工能否顺利完成和桥梁的整体质量。本文提出了该工程的桩基施工方法及施工中可能遇到的问题及处理方法，旨在为同类工程提供参考。
        1桩基施工
        1.1钻孔
        钻孔的钻进过程中，需要注意以下要点：（1）钻机钻进的过程中，技术人员以及施工人员需要对钻进过程进行检查和验收，完成钻孔记录表的填写，详细记录钻进中地质的具体情况、钻孔深度、泥浆情况以及钻孔时间等数据。（2）钻进中需要施工员完成泥浆各项指标的测试，在土层钻进中，平均每隔4~6h要对泥浆进行检测，主要包含泥浆的黏度、相对密度以及含砂率等，保证钻进中泥浆的指标正常，不存在突变状况。（3）按照地质报告实施钻渣的取样检测，判断其是否属于全风化岩层，需要与地质报告实施比较。自钻孔深度进入岩层后，需要每隔2m对钻渣进行一次取样，判断岩层的具体情况；关于地层变化处，需要密取样的频率，平均每0.5m进行取样一次。（4）随钻进速度的减弱，判断其是否进入微风化岩层，留样由监理工程师实施确认，此标高属于嵌岩起算面。（5）钻进中捞取的一些渣样需要按照规范要求进行留置，渣样实施袋装，并贴针对性的标签、注明孔号、时间、孔深以及钻机号等。（6）钻孔一定要一次成孔，不能中途停顿。
        1.2钢筋笼制安
        钢筋应按照钢种、等级、牌号、规格和生产厂家进行分批验收，并在现场分别堆放，不能混杂，同时还要设立好识别标识。还应全面检查钢材外观，确定是否存在锈蚀、断裂、起皮、油污及破损。未经外观检查与外观检查不合格的均不允许在施工中使用。钢筋笼需在专门的加工场进行集中制作，根据现场运输条件可对钢筋笼进行分段加工，将各段运输到现场后通过焊接连接成整体，钢筋接头的实际错开量应达到设计要求，再用吊车将其吊装到钻孔中。钢筋笼下端应保持整齐，可利用箍筋将其封住，确保导管可以顺利升降，避免和钢筋笼之间发生卡挂。钢筋笼吊放时不能与孔壁发生碰撞，且主筋的混凝土保护层厚度必须达到设计要求值以上[1]。
        1.3混凝土灌注
        混凝土灌注之前，应先检查其坍落度与温度。其中，坍落度应保持在180～220mm范围内，而温度不能低于5℃。混凝土采用罐车运输到现场后，利用泵车进行泵送。为使灌注能够顺利完成，在灌注前应先通过计算确定首批混凝土灌注方量，并据此确定导管的埋置深度，一般情况下埋置深度都应达到1.0m以上。灌注过程中，刚开始应采用较慢的灌注速度，在孔中的混凝土顶面和钢筋笼底部之间的距离达到1m后，灌注速度开始按0.2m/min控制，同时测量液面高度，避免钢筋笼发生上浮，在混凝土液面上升至钢筋笼底口上部4m的位置后，提升与拆除导管，确保导管的底口比钢筋笼的底部略高至少2m，之后采用正常的速度进行灌注[2]。
        2公路桥梁桩基施工问题
        2.1公路桥梁桩基沉降问题
        公路桥梁施工最常见的是桩基沉降问题，出现桩基沉降问题的原因有很多种，例如，施工设计存在问题、施工材料等。每一个桩基设计形式都不同，桩基设计形式不同导致承载力会出现变化，施工时如果施工人员发现出现预应力过大现象，应对桥梁进行加固处理，避免出现桩基沉降问题。
        （1）对沉降路面的填筑
        在公路桥梁桩基施工时，要考虑填筑路基问题，在填筑前要进行路床清理，再根据分析的结果实施填筑操作，在操作时要使路基土层的厚度和坚硬度分层压实，保证桥梁沉降的承载性和稳定性[3]。

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        （2）孔壁坍塌
        冲击钻的钻头或掏渣筒发生倾倒对孔壁造成撞击；泥浆的相对密度较低，无法起到应有的护壁作用；孔中的泥浆表面比孔外水位低；在流砂层、软淤泥层或破碎地层中钻进进尺过快；地层发生变化时，没有及时调整泥浆的相对密度；在清孔或漏浆的过程中没有及时补浆，导致泥浆的表面高度不足，没有形成足够孔压导致塌孔；成孔之后没有及时进行混凝土的灌注，或在安放钢筋笼的过程中对孔壁造成撞击引起塌孔。
        2.2灌注桩常见问题
        灌注桩常见问题包括：在灌注时出现缝隙、混凝土出现离析等，会影响灌注桩的质量，最终使施工达不到预期的要求。在实际施工进行时，施工单位可以根据实际情况及时解决存在的问题，充分发挥施工检测技术的作用。
        2.3公路桥梁桩基的端承桩与摩擦桩应用出现的问题
        在公路桥梁桩基在施工时，桩基传递的力会随着地层的深度而减小，如果桩身的应力接近于0，地层深度在5~7m之间。如果桩身承受的阻力占整个桩基的5%~18%，需要工作人员充分考虑桩基的性质和厚度以及端承桩和摩擦桩的加载情况[4]。
        3公路工程桥梁桩基现场承载力测试方法及要求
        3.1承载力测试方案
        竖向静载荷使用常规堆载法进行试验，同时监测桩顶位移和桩身内力。竖向静载荷试验及桩身内力测试步骤及要求如下文所述。
        3.2竖向静载荷试验测试要求
        使用慢速维持荷载法进行加载，加载采用堆重平台反力装置，预制混凝土块构成加载平台，由超高压油泵带动千斤顶对桩进行加载，采用分级加载的方式。桩顶沉降量每小时不得超过0．1mm，并连续出现两次，当沉降达到相对稳定时，可加下一级荷载。终止加载需满足以下条件:某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且24h后尚未稳定。单桩竖向抗压极限承载力Qu的判定:1)取Q—s曲线发生明显陡降的起始点;2)取s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一点;3)在某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载沉降量的2倍，且经24h沉降还在增加，取前一级荷载值;4)当达不到极限荷载，已达到最大试验荷载，桩顶沉降稳定，桩的竖向抗压极限承载力取最大试验荷载值[5]。
        3.3桩身内力测试要求
        根据测试目的对桩身进行内力测试，进而获得常规桩侧摩阻力，支盘桩桩身轴力。
        （1）传感器布设
        试验采用振弦式钢筋应力计，安装在钢筋笼主筋上。常规桩应力计分布在不同性质土层的界面处，每个界面处均匀布设4个，压力盒布置于钢筋笼的底部;对于支盘桩，分布在“支”或“盘”上、下各25cm，每个横断面均匀布设2个，标定界面布设4个，钢压力盒布置于筋笼的底部。
        （2）数据采集与整理
        试验中每级荷载施加稳定后，记录桩身不同断面处钢筋应力计的频率、桩底压力盒频率，由此得出钢筋力及桩底端承力[6]。
        结束语
        在公路桥梁工程建设中，桩基础起着重大的作用，同时对交通事业的发展带来重大影响，但是实际施工容易受到各种因素的干扰，桩基施工技术的发展能够确保公路桥梁处于安全与稳定状态，为提高桩基工程的施工质量，应针对桩基工程施工中存在的问题找到对应的解决措施，为类似桩基工程施工提供技术支撑，同时也能确保公路桥梁的稳定与安全。
参考文献:
［1］申胜男．桥梁桩基施工中常见问题及处理措施探讨［J］．黑龙江交通科技，2017(1):102103．
［2］钟梅兰．浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制措施［J］．科技创新导报，2011(9):53．
［3］黄选成．建筑工程中灌注桩基础施工质量控制措施［J］．科技资讯，2017，15(12):5556．
［4］吴满，李锐枫，朱海春．广东省岩溶区桥梁桩基设计［J］．交通世界，2018，481(31):9697．
［5］朱勇．桥梁桩基施工常见质量问题及处治措施［J］．山东工业技术，2014(23):125．
［6］张进强．公路桥梁桩基施工过程中混凝土的技术及作用［J］．交通世界，2017(21):142143．