分析复杂地质条件下桥梁桩基施工质量控制措施

王修彬

摘 要：桥梁工程是我国现代基础设施的重要构成，其施工质量和施工进度备受社会公众关注。在桥梁工程施工中，由于桩基承载桥梁全部重量，直接对桥梁的承载力以及安全性能负责，由此其施工质量至关重要。在复杂地质条件下，受环境因素以及技术水平的影响，桥梁桩基础施工质量问题层出不穷。基于此，本文将在简要介绍桥梁桩基础施工技术的前提下，针对桥梁桩基础施工存在的具体问题提出质量控制措施。

关键词：复杂地质条件;桥梁施工;桩基;质量控制;措施

0 引言

现代桥梁施工工期紧、任务重，而桩基础施工是整体施工作业的根本环节，一旦该环节出现问题，则桥梁工程的使用寿命和整体质量将会大打折扣。在复杂地质条件下，施工人员所将面临的挑战是不容忽视的，若无法控制相关要素，则桥梁桩基础施工的难度系数会骤增。由此，要求桥梁施工单位设计人员、施工人员以及管理人员必须具体问题具体分析，制定行之有效的桩基施工质量控制方案，加强工程管控。

1 桥梁桩基钻孔问题及质量控制措施

1.1 钻孔问题

地质条件对于桥梁桩基施工难度系数的影响是客观存在的。在相对复杂的地質条件中，钻孔漏浆、钻孔偏差较大、掉钻等质量问题的发生概率也会大幅度增加。具体来说，桥梁桩基施工中的钻孔问题主要体现在以下几方面：其一，钻孔漏浆问题。在钻孔施工时，施工人员忽略对钻孔深度的控制，导致钻机钻入深度超出标准水平，到达桩基透水层，此时有可能会导致泥浆或者水向孔内流动，出现钻孔漏浆。其二，掉钻卡钻问题。在复杂地质条件下，钢丝绳和钻杆可能会由于过度使用而出现松动。尤其是在山地和熔岩等地质条件下，钻孔机运转的磨损程度会有所提升，倘若人员不重视对其进行定期保养和维修，掉钻和卡钻问题时有发生，设备的使用寿命难以得到保障。除此以外，岩层厚度不均是复杂地质条件的一种主要形式，不能排除钻孔过程中不会出现废渣，导致卡钻。最后，斜孔问题。在桥梁工程桩基挖孔过程中，施工人员也严格按照施工图纸展开作业，精准控制钻孔的位置以及大小。但是由于复杂地质条件下存在不可控因素，钻孔施工过程中可能存在钻孔机与岩石相撞情况，钻孔机在外力作用下方向偏移，形成斜孔，在很大一定程度上阻碍了正常施工进度。

1.2 质量控制措施

当桥梁桩基施工过程中出现钻孔漏浆的趋势时，施工人员以及质量管理人员务必要及时制定处理措施。首先，在发现钻孔漏浆问题的第一时间，施工人员需要对护筒的位置进行适度调节，让护筒与周围位置存在一定高度差，避免水流入钻孔中。其次，施工人员可以是实际情况决定是否降低钻头的转动速度，在这一过程中可以选择在钻头上掺加粘土，达到减速目的。而一旦发生掉钻和卡钻的问题，在技术层面往往很难完美解决，因此要求施工人员需借助专业的打捞工具对钻孔机掉落的钻头进行打捞，并对其进行清洁处理。最后，对于斜孔问题，施工人员首先在钻孔准备阶段需要借助钢丝绳对钻孔中心进行水平垂直测量，对钻孔进行定位，确保钻孔施工符合技术规范。而倘若钻孔位置偏差相对较小，施工人员可以通过简单的扫孔对斜孔进行校正;倘若斜孔偏差现象极其严重，那么则需要先填埋斜孔再重新钻孔，务必保证工程质量。

2 复杂地质条件下的桩基灌注阶段问题分析

2.1 灌注桩施工问题

在桩基灌注阶段，复杂的地质条件可能会导致桩基的颈缩、断桩、灌注过量等问题出现。图1为灌注桩施工工艺，根据对施工工艺进行分析可知，灌注桩施工中容易出现以下问题。首先，之所以会产生桩颈紧缩现象，其根本原因在于桩基实际施工直径未达到规范标准，因此在为其灌注混凝土时，压力会对桩基壁产生作用，混凝土向周边挤压，形成颈缩。由于地质条件复杂，所以前期设计人员在现场勘查时可能会存在数据误差，从而影响对桩基大小的判断，这是桩基施工中相关人员应高度重视的一项问题。其次，桥梁工程中部分桩基距离相对较近，这对桩基强度提出了较高要求，强度不均的桩基可能会由于受到挤压而断裂。结合现有施工经验来看，在桩基密度较大的区域，断桩问题更为显著。再次，在桩基挖孔阶段，桩基土体可能会受到施工人员所施加的外力作用而发生变动，而岩石或土体运动又会使得空地出现洞穴，施工人员可能在无意识之间增加了混凝土的灌注量，无法达成施工规范标准。最后，在正常地质环境下桩基灌注装施工尚且问题发生频率相对较高，在复杂的地质条件下，施工人员以及质控人员必须加强对施工细节的控制，对可能出现问题的环节进行理性预判。

2.2 质量控制措施

对于桥梁灌注桩施工的质量控制同样需要视情况而定。在解决桩基灌注颈缩问题时，施工单位务必保证加强对各单位人员的技术和素养培训，要求施工人员严格按照施工整体规划，对拔管阶段的细节问题严格把关，务必确保管内混凝土下平面与地面存在一定高度差，从而达到控制桩基承载压力的目的，避免出现挤压现象。与此同时，施工人员需要结合自身经验合理控制混凝土的塌落度以及拔管速度，尽可能采用汉斯复打法展开桩基础施工。而在预防断桩问题时，质量管理人员应指挥施工人员合理控制桩机之间距离，确保桩基彼此之间距离为直径的4倍以上，并在后续施工环节不断深化桩基强度。而为提升桩基自身的结构合理性，施工人员还需要慎重选择打桩顺序，对新灌注的桩基进行标记，不为断桩埋下隐患。最后，桥梁施工单位的设计人员必须在施工前期对现场地质环境展开实际勘查，根据土质环境情况进行试打桩灌注，从而确定桩型以及施工方案。

3 精准控制地质破碎带上桩基长度

对于建立在断裂构造带的主干断裂区域的桥梁工程，施工人员应意识到桥梁所处区域的地质条件较为复杂。一方面，基底岩层包含夹层;另一方面，在既往施工流程中，微风化基岩时常会夹杂强风化的砂砾岩夹层，形态缺乏稳定性，在岩层鉴别过程中可能会起到干扰作用，影响中孔质量。因此，在确定地质破碎带上桩基长度时，人员需要开展以下几方面作业。首先，桩位带有地质钻孔的相关资料是施工人员应重点分析的内容，明确相关资料所控制的桩基，进而合理判断终孔标高以及桩基类别，但得注意的是，现场监理人员需要重视岩渣的分类保存，同时做好施工记录。其次，没有地质钻孔进行控制的桩基施工过程中，岩性以及岩面变化幅度小的问题客观存在，也为施工方带来了不小的阻碍，要求施工管理人员重点关注钻桩过程中各地质的层位，提取出渣样并做好留存处理，用以和进尺高度以及岩渣进行比较。最后，若施工区域地址质复杂程度着实过高，则施工人员需要逐桩进行补钻，确定终孔具体标高。

4 大厚度的软基的施工工艺

针对大厚度的软基地质，按设计方案要求，施工人员需要适度加长钢护筒。若存在钢护筒的长度没有没过稠度比较大的软塑状的淤泥层的情况，为提高泥浆护壁，则施工人员需适当提高水头。其次，在水中桩施工阶段，按行业施工规范要求，人员需要搭建穿过淤泥层和持力层的施工平台临时支承桩，保障桩的深度合理，但是，该施工环节高发坍孔、漏浆以及进水问题，影响工程进度，由此要求现场管理人员应务必确保護筒穿过淤泥层或者是砂砾层，再次，泥浆的质量也对软基施工水平存在影响，因此施工人员在钻淤泥层时要选择专用泥浆，控制水泥以及其他各类施工材料的配比，选用优质的粘土泥浆。最后，当达到终孔桩时，进行换浆清空。

5 桩基施工质量控制注意事项

除却钻孔以及灌注施工环节，还有其他桥梁桩基施工环节受到地质环境的限制，需要质量控制人员进行一一把关。具体来说，质量控制人员，首先要对桩基施工进度进行动态追踪，组织施工人员对部分未施工桩基进行逐桩补钻，根据地层实际情况进行钻孔。其次，对于桥梁工程中部分正在成孔施工的桩位，人员需要收集相关地质材料，拟定具有针对性的桩基质控原则方案，由工程设计人员、监理工程师以及技术主管共同商议决定中孔的标高，务必确保桩基设计的合理性。再次，若不能保证施工地质资料的完整性，质量控制人员就必须提前考虑到程庄可能潜在的质量问题，按照补钻地质资料重新钻孔，精准保障钻孔位置以及钻孔深度。最后，对于桥梁施工过程中存在的软土层厚度较大的桩位，施工监管人员可以选择对钢护筒进行加长处理，并在钻孔之后进行换浆操作，避免出现孔洞坍缩问题。

6 结束语

综上所述，桩基施工是桥梁工程建设中至关重要的一个阶段。为全面保证桥梁的承载能力以及使用寿命，施工单位务必将桩基施工的质量控制作为关键任务，对钻孔、灌注等施工环节进行重点把关，加强对质量风险隐患的防控治理，并参考复杂地质条件制定行之有效的问题解决对策，确保施工作业顺利推进。

参考文献：

[1]折文刚.复杂地质条件下桩基施工方法及质量控制[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2019，18（4）：22-25.

[2]王力.复杂地质条件下长大桩基施工质量控制[J].低碳世界，2017（8）：227-228.

[3]何剑.浅议复杂地质条件下桥梁桩基施工的技术难点处理[J].科技创新与应用，2016（17）：83-84.

[4]郭建彭.复杂地质条件下桥梁桩基施工工艺研究成果报告[J].科技视界，2016（10）：177-180.