浅议桥墩施工工艺

张宇

黑龙江省兴隆林业局151801

摘要：多数桥梁墩（台）基础采用桩基础，针对基础的设计方法和施工要求，结合近年来在实践中的一些经验，对桥梁墩台桩基础提出几点建议。

关键词：桥墩；桥台；桩基础；护筒；挖孔桩

1、尽量压缩桩基数目

尽量压缩桩基数目，减小承台，直到桩基与墩柱直接连通，一柱通天，取消承台。目前国内灌注桩基的设计和施工技术都大大地发展了，直径3.5m以上的实心或空心桩，长100m以上的深桩，都属常见，那种细而短的群桩基础应当逐步被淘汰。

灌注桩有许多优点，而其一个主要的缺点就是施工过程出现塌孔、断桩等事故的几率大，处理困难，桩数越多，事故出现的可能性越多。一般中等跨径的桥梁，更无必要采用很多桩组成的群桩基础。原来是3排桩的有条件时应改为2排，2排的应改为单排，宁可加大桩径和桩长，也要减少桩数，最后作到一个墩柱一根桩，取消承台，不但经济，而且施工快速、事故率大大降低。

当做成一桩一柱式无承台的桥墩之后，就形成了一种轻型而又新颖的排架桩式墩，可以利用柔性墩台桥梁的理论来设计，以取得更大的技术经济效益。

2、桩柱结合时利用桩顶护筒扩大桩径的优点

灌注桩施工时为了防止地表土坍塌，都必须安设护筒，其直径一般须大出桩径，以免施工过程受到钻头伤害，长度视土质，一般4--8m，甚至更长。因此，形成的桩身，当设计直径为100cm时，顶段4--8m为130--140cm，设计直径为150cm时，顶段直径达180--190cm，形成一个相当宽阔的圆形平台，对上接圆形、矩形或其他形状的墩柱都十分有利，墩柱的宽度甚至可大于下面的设计桩径。例如，当桩径100cm，护筒直径130cm时，上面可接矩形薄壁；而桩径150cm，护筒直径180cm时，上面可接矩形薄壁。这对选择和布置墩柱的型式皆十分有利，对桥台的轻型化也十分有利。

3、扩大基础加固法

指扩大桥梁基础底面积的方法。适用于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是圬工或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以选定。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土，以扩大基础的承载面积。顺序如下：（1）常在必须加宽的范围内先打板桩围堰，如墩台基底地基土不好时，应作必要的加固；（2）挖去堰内土体，只挖至必要的深度；（3）在堰内把水抽干后，铺砌石块（浆砌），或作混凝土基础；（4）新旧基础要注意牢固结合，施工时，可加设连系钢筋或插以钢销，以使加固扩大基础和旧基础牢固地结合成一整体。

4、增补桩基加固法

在桩式基础的周围补加钻孔桩或打人钢筋混凝土预制桩并扩大原承台，以此提高基础承载力、增加基础稳定性。这种加固法称为增补桩基加固法。新加钻孔桩真增补桩基加固墩付基础增补打人桩；增加钻孔灌注桩增补桩基法加固墩台基础的优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。加固原有盖梁时，可在盖梁顶部增设钢筋。当桥台垂直承载力不足时，一般可在台前增加一排桩并浇筑盖梁，以分担上部结构传来的压力。打桩时可利用原有桥面作脚手架，在桥台上开洞插桩。增浇的盖梁可单独受力，也可联结在一起，使旧盖梁、旧桩及新桩一起受力。

5、条件允许时尽量推广挖孔桩

我国自上世纪六十年代钻孔灌注桩创始以来，技术不断改进，桩的规模也越来越大，使用范围也越来越广，到现在几乎达到无桥不用灌注桩的程度。由于灌注桩须使用钻孔机械和泥浆等设备和物资，钻孔和灌注过程极易发生事故，因此国内一些工地在地质条件甚好的桥位又开发了挖孔桩的工艺，用人工在井内挖孔，挖出土方盛入吊桶内用简易吊装设备如卷扬机或拉链葫芦吊出。由于桩身体积十分有限，一根直径1m、深20m的桩，土方体积不过15.7m3，即使一个工人在井下挖土，两天就可挖完，因而施工十分简易快速，而且不须钻孔机械等特殊设备，造价更较低廉。挖孔桩还有如下优点：

（1）井壁和井底情况清楚可见，有利于验证原设计条件和地质情况；

（2）和钻孔桩相比，无泥浆护壁，基底亦无泥浆沉积，更利于保证桩身支承力；

（3）不存在断桩、塌孔以及掉钻头诸问题；

（4）基底可适当向外扩大，以提高桩基支承力。

6、桩基质量类型分类

1、完整桩

完整桩具备动测波形的规则衰减特点，没有明显的畸变，桩底反射可以清晰看出，纵波的波速比较正常，一般在3200～4200m/s间，同个工地的桩的波速变动不能超过10%。且桩身比较完好，符合设计时的具体要求，混凝土的强度符合设计的标号，波速比较正常。基本上，单纯扩径桩也可以列入此范畴，其一般情况下，占桩总数的比例约为95%。

2、基本完整型桩

基本完整型桩的动测波形产生了小型畸变，且桩底的发射能够比较清晰的见到，可以在桩身上发现比较小的缺陷，如局部轻度离析或轻度缩径等，但如果桩常年处于水中，水面以上部分的桩应不存在比较明显的缩径情况的发生。如果距桩头15m以下的部分，发生了较为严重的缺陷，但只要是桩身并没有呈现出桩底反射或等间距反射等情况，这类桩原则上仍定为合格桩，但是，其数量不能超过全部桩总数的额5%。对单桩的横向剪切力和承载力不会产生很大影响，混凝土的波速比较正常，其强度符合设计时的标号。

3、缺陷桩

可以看出缺陷桩的动测波形产生比较大的不规则反射，桩身上缺陷比较多（离析、夹泥、裂纹或缩径），特别是常年处于水面以上的桩的部位，经常会出现比较明显的夹泥或缩径的情况。

混凝土的波速偏低且强度不能达到设计的标号，与同一工地其它桩的纵波波速相比，差别比较大，明显处于偏低的状态。对单桩的承载力会产生一定程度的影响。需要对其进行钻芯取样并复核后，提出具体的处理意见。如果是桩上部的缩径缺陷，应进行开挖验证，如若采取钻芯法，则很难得到正确的结果。如果缺陷桩进行了开挖验证，在对其进行如分层回填夯实等处理后，如果复核的结果合格，可对其以合格桩的方式进行上报。