桥梁基础施工难点分析与解决方案研究

引言​

桥梁作为交通基础设施的关键节点，在促进区域经济交流、推动社会发展方面发挥着重要作用。桥梁基础是整个桥梁结构的根基，其施工质量直接关系到桥梁的稳定性、耐久性和安全性。随着我国交通建设事业的快速发展，桥梁工程的规模和复杂程度不断提高，桥梁基础施工面临着越来越多的挑战。例如，在地质条件复杂的山区、软土地区，基础处理困难重重。因此，深入探讨桥梁基础施工难点，并提出有效的解决方案，对提高桥梁工程建设质量、降低施工风险具有重要的现实意义。

一、桥梁基础施工常见难点分析

（一）复杂地质条件带来的施工难题

在桥梁基础施工中，地质条件是影响施工难度的关键因素之一。不同的地质条件对桥梁基础的选型和施工方法有着不同的要求。在软土地基地区，地基土的承载力低、压缩性高，容易导致基础沉降过大，甚至出现不均匀沉降，影响桥梁结构的稳定性。以跨江大桥为例，区域软土层厚度达10-20 米，含水量高达 60% ，采用传统的钻孔灌注桩基础施工时，由于软土的流变特性，在成桩过程中出现桩身倾斜率超过规范要求，且单桩承载力检测值仅达到设计值的 70% ，严重影响工程进度和结构安全。此外，不良地质现象如溶洞、破碎带等也会增加基础施工的难度和风险。溶洞可能导致桩基塌孔、漏浆，在桥梁建设中，桩基施工过程中遭遇溶洞，出现大量泥浆流失，孔壁坍塌，导致多次返工；破碎带会影响基础的持力层选择和稳定性，增加基础设计与施工的复杂性。

（二）大体积混凝土施工难点

桥梁基础中的承台、桥台等结构常采用大体积混凝土浇筑。大体积混凝土施工过程中，水泥水化热产生的大量热量难以散发，会导致混凝土内部温度升高，形成较大的温度梯度。当混凝土内部与表面的温差过大时，就会产生温度应力，超过混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝。以大型桥梁承台施工为例，承台尺寸为 20m×15m×3m ，混凝土浇筑总量达 900 立方米，由于未采取有效温控措施，浇筑后 3 - 5 天内，混凝土内部最高温度达到 75^∘C ，而表面温度仅为 25^∘C ，温差达 50% ，导致承台表面出现多条贯穿性裂缝，严重影响混凝土的耐久性和桥梁结构的安全。同时，大体积混凝土的浇筑方量大，施工过程中需要保证混凝土的连续供应和浇筑的连续性，以避免出现冷缝等质量问题，这对混凝土的生产、运输和浇筑组织提出了很高的要求。若混凝土供应中断，不仅会产生冷缝，还可能导致已浇筑混凝土初凝，影响结构整体性。

二、桥梁基础施工难点的解决方案

（一）应对复杂地质条件的解决方案

加强地质勘察工作：在桥梁工程设计和施工前，应进行详细的地质勘察，采用多种勘察手段相结合的方式，如钻探、物探（包括地质雷达、地震波勘探等）、原位测试（标准贯入试验、静力触探试验等），全面准确地了解地质情况。对于复杂地质区域，应加密勘察点，将勘察点间距由常规的 50 - 100 米缩小至 20 - 30 米，提高勘察精度。同时，建立地质信息数据库，运用地理信息系统（GIS）技术，将勘察数据进行数字化处理和可视化展示，为桥梁基础设计和施工提供可靠的依据。优化基础选型和施工方法：根据地质条件选择合适的基础类型，如在软土地基地区，可采用预应力管桩、搅拌桩复合地基等提高地基承载力。对于深厚软土地基，预应力管桩具有施工速度快、单桩承载力高的优点；搅拌桩复合地基通过水泥土搅拌桩与桩间土共同作用，可有效减少基础沉降。

（二）大体积混凝土施工裂缝控制措施

优化混凝土配合比：选择低水化热的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；掺加适量的粉煤灰、矿粉等掺合料，减少水泥用量，降低水化热。研究表明，在混凝土中掺加 30%-50% 的粉煤灰，可使水泥水化热降低 20%-30% 。同时，合理控制混凝土的水胶比、砂率等参数，通过试验确定最佳配合比，提高混凝土的和易性和抗裂性能。加强混凝土温度控制：在混凝土浇筑前，对原材料进行降温处理，如对骨料进行洒水降温、采用低温水搅拌混凝土等，将混凝土出机温度控制在 25℃以下。在混凝土浇筑过程中，采用分层浇筑、薄层浇筑等方法，每层浇筑厚度控制在 30 - 50 厘米，加快热量散发。在混凝土浇筑后，及时进行保温保湿养护，通过覆盖保温材料（如棉被、土工布等）、洒水等方式，控制混凝土内部与表面的温差在 20℃以内。同时，可在混凝土内部埋设温度传感器，实时监测混凝土内部温度变化，根据监测数据及时调整养护措施。

三、G354 冷水江至新化公路工程项目桥梁基础施工难点与解决方案案例分析

G354 冷水江至新化公路工程项目起于冷水江市北侧中连，与原 S312 改线段相接，沿 S312 路线绕开金石公司、科技原化工工业园后进入新化境内，往西南方向延伸，途经向荣村、光义村、新塘村、三洲村，在老屋院与陈家垅分别建设资水大桥跨越资水，最终止于新化县城东侧，全长 13.035 公里。项目于 2016 年 4 月开工，2020 年 1 月交工验收，按一级公路标准建设，设计时速 80 公里，路基宽 24.5 米，而其中两座资水大桥的桥梁基础施工，更是项目建设的关键与难点所在。施工过程中，复杂地质条件与水下作业成为两大核心挑战。沿线部分区域土质松软、地下水位高，在桥梁桩基施工时极易出现塌孔现象；部分区域还存在溶洞，这无疑增加了桩基稳固的难度。两座资水大桥的水下基础施工，受湍急水流、较深水位影响，常规施工方法难以施展，水下混凝土浇筑质量也难以得到有效把控。这些难题不仅影响施工进度，更威胁到桥梁基础的质量与安全。

针对这些问题，在娄底市交通建设质量安全监督站的全程监督下，项目对施工质量进行严格把控。面对复杂地质，通过详细的地质勘察，利用钻探、物探等技术精准定位溶洞位置、大小及形状。以老屋大桥施工为例，施工单位在桥台位置探测到溶洞后，迅速采用预注浆填充法，将水泥浆注入溶洞，使其凝固形成结石体，有效增强了地基稳定性，为后续施工奠定坚实基础。而对于松软地基，则进行换填处理，并加大桩基直径与深度，以此提高承载能力。在老屋大桥大体积砼施工环节，采用了冷凝管技术。在混凝土浇筑过程中，冷凝管通过循环冷水，有效带走混凝土水化过程中产生的大量热量，防止因温度过高导致混凝土出现裂缝等质量问题，保障了大体积砼的施工质量, 确保每一个施工环节符合标准。

四、结论

桥梁基础施工是一项复杂的系统工程，面临着复杂地质条件、大体积混凝土施工、环境保护等诸多难点。通过对这些难点的深入分析，我们提出了一系列针对性的解决方案，包括加强地质勘察、优化基础选型和施工方法、采用先进的施工技术和设备、加强混凝土温度控制以及建立完善的环境保护管理体系等。在实际工程中，这些解决方案已经得到了有效的应用，取得了良好的效果。然而，随着桥梁建设技术的不断发展和工程建设要求的不断提高，桥梁基础施工还会面临新的挑战。因此，我们需要不断地进行技术创新和经验总结，进一步完善桥梁基础施工技术和管理方法，确保桥梁工程的施工质量、安全和环保，推动桥梁建设事业的可持续发展。

参考文献

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[3] 王新振. 市政道路桥梁基础施工技术与地基处理研究[A]2024 工程技术应用与施工管理交流会论文集（下）[C].

作者简介：曾湘斌（1972.3-），男，汉族，湖南娄底，大专，工程师，研究方向：道路与桥梁隧道工程