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摘要：我国沿海、沿江以及滨湖地区存在大量的深厚软土层，在这种特殊的土质情况下进行公路桥梁桩基础施工很容易出现病害。桩基础是桥梁的主要承载构件，其施工质量直接影响到整个桥梁的稳定性和使用年限。为了减少软土地质桩基础的病害发生率，确保桥梁施工过程中和通车以后的安全可靠运行，本文根据软土地基的特点对钻孔灌注桩施工过程中出现的常见病害进行总结归纳，并详细阐述了其中的五大病害的原因，根据现场的施工工艺提出了全过程的病害防治技术，为同类软土区域桥梁桩基施工提供技术参考。

关键词：软土地基；公路桥梁；桩基施工；病害防治；钻孔灌注桩

1 .软土地基核心工程特性

公路桥梁施工中遇到的软土主要是淤泥、淤泥质粉质粘土，这些软土的性质决定了桩基病害的种类，其特点主要有：一是高含水量和高孔隙比，一般情况下，天然含水量大于45%，孔隙比大于1.5，土体饱和度高，颗粒间黏聚力极差；二是力学性能弱，土体无侧限抗压强度小于30kPa，抗剪强度小，在钻机冲击、泥浆压力变化的情况下容易失稳；三是固结时间长，在外加荷载作用下孔隙水消失较慢，后期长期的固结沉降量大，容易产生桩身垂直位移；四是流变明显，软土具有蠕变性，在持续的外力作用下，土体会慢慢向四周挤出来，造成桩身的水平方向位移、桩身弯曲；五是透水性差，施工降水、泥浆置换困难，孔内泥渣沉降快，容易造成桩底沉渣过厚。

2 .软土地基桥梁桩基常见施工病害及成因分析

2.1 孔壁坍塌、缩颈病害

该病害是软土桩基础发病率最高的病害，局部坍塌、大面积塌孔、缩径现象多出现在淤泥质夹层处。主要原因有四个方面：一是护筒设置不够深，软土表面回填土疏松，护筒周围渗水，导致孔内泥浆静水压力失去平衡；二是泥浆参数不合理，泥浆比重太小、黏度不够，不能抵抗住外部的土压力，软土进入到孔内形成缩径；三是钻进速度太快，钻头造成周围土体振动，孔隙水压力过大，土体结构破坏；四是施工时停止钻进时间过长，孔内泥浆沉淀、水位下降，护壁作用消失，引起侧壁塌落。

2.2 桩基偏位、垂直度超标

桩基平面偏位、桩身倾斜超过规范允许范围，会造成桩基受力不均，影响到桥体的垂直承载能力。主要原因：软弱土层场地的承载力不同，钻机就位后，底座逐渐沉降，钻机钻杆存在初始垂直度误差；地层软硬相间，钻头受力不均衡，偏向软质岩层一侧；钢筋笼下放时，碰撞孔壁，使软土侧墙变形，移动了桩孔位置；附近的堆载及土方开挖产生的侧向土压力，使尚未成桩的土体发生侧向移位，从而引起桩孔偏移。

2.3 桩身夹泥、断桩病害

属于桩基结构性致命病害，直接造成桩身完整性破坏。软土地区特有的原因：灌注过程中孔壁不断坍塌，泥土进入混凝土内形成夹层；混凝土浇筑暂停或拔出导管，造成孔内泥水倒流到桩体；软土下沉压迫未凝固的混凝土，导致桩体断开；导管密封性差，外界水进入导管，冲刷混凝土粗骨料，造成桩身分段断开。

2.4 桩底沉渣厚度超标

规范要求桥梁桩基沉渣厚度不得大于50mm，在软土地区很容易超标，一方面是由于软土地区细颗粒渣土悬浮性强，一般的一次清孔不能完全排除，静止后产生二次沉淀；另一方面是清孔之后等待钢筋笼、导管安装的时间较长，孔底淤泥、钻渣重新沉淀；还有就是泥浆密度配制得不合适，悬浮能力不强，加速沉渣沉淀，进而削弱桩端阻力，导致桩基沉降。

3 .软土地基桩基施工病害针对性防治技术

3.1 孔壁坍塌、缩颈防治技术

采取护壁加固与工艺减速双管齐下的方法。一是完善护筒制作，在较厚软土地基上使用钢制加长护筒，埋入深度≥3m，在护筒周围用混凝土分层回填压实，切断地面水源的渗透。保证孔内的泥浆水位高于地下水位至少1.5m；二是制作软土层护壁泥浆，用膨润土调配泥浆密度控制在1.15—1.20，粘度控制在22—26s，增强土壤的加固能力；三是严格控制钻进参数，在淤泥中钻进速度不大于0.5m/min，慢速均匀地钻入，减少对土壤的扰动；四是减少工序的间隙时间，在成孔4h之内完成清孔、浇筑工作，避免长时间停止施工；轻微缩颈可以用钻头上下反复扫孔修复，大面积坍塌就要回填碎石混凝土，等待凝固后再重新成孔。

3.2 桩基偏位、垂直度管控防治

施工前置找平纠偏，钻机底部铺设厚钢板+碎石垫层，增强钻机作业平台稳定性，防止施工沉降；施工全过程对钻杆垂直度进行监测，每钻进5m进行一次桩位坐标的复核；遇到软硬相间地层，更换锥形钻头，降低钻进速度，平衡钻头受力；钢筋笼制作要求整体顺直，吊装过程保证垂直居中，防止碰撞井壁；施工现场桩基5m范围内禁止土方堆放、大型机械设备行走，避免侧向挤压外力。对于已经产生的小幅度偏差桩，可以采用应力释放孔+局部高压旋喷的方法进行纠偏，偏差过大的桩就必须报废，重新开钻。

3.3 桩身夹泥、断桩全过程防控

保证导管质量，安装前做气密性承压试验，防止导管漏水漏浆；其次规范操作程序，首批混凝土浇筑量应使导管埋深≥1m，在整个浇筑过程中保证导管埋深控制在2—6m之间，避免导管脱离混凝土表面；连续浇筑作业，提前储备好混凝土原料，避免浇筑工作中断；对易发生塌孔地段，采取少浇慢灌的方法，降低混凝土的冲击力对孔壁的影响。如果发生表层断桩，清理掉损坏部分，重新浇筑混凝土；深层断桩则采取高压注浆补强，稳固断面损坏的桩体。

3.4 桩底沉渣超标精细化防治

摒弃单次清孔工艺，采用二次循环清孔法，第一次成孔后粗略清孔，吊放钢筋笼及导管后进行二次清孔，将孔内含有大量杂质的泥浆排除干净；清孔完毕后再将泥浆比重调至1.05—1.10，减少细微颗粒沉淀；严格把控工序衔接时间，清孔结束后30min内进行混凝土浇筑；对于超深软土桩基础，在孔底安装沉渣探测仪，随时监测沉渣厚度，超标则进行再次清孔，确保桩尖承载力合格。

4.结论

软土地基土的抗剪强度低，变形复杂，公路桥梁桩身病害具有相关性、多发性，塌孔缩颈等五大病害的主要原因包括土体扰动失衡等四类问题。软土地区桩基施工不能采用常规方法，必须符合一定的要求，同时还需要结合各种手段防止施工病害的发生。施工单位要根据现场实际情况及时更新工艺，兼顾效率和质量，加强桥梁桩基的质量管理，保障公路桥梁的正常使用安全。

丁琦

舟山市金道公路建设工程有限公司