路橋施工中樁基加固技術(shù)研究

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，車(chē)輛保有量不斷增加，公路運(yùn)輸面臨的壓力越來(lái)越大。對(duì)此，應(yīng)充分保證路橋質(zhì)量，促進(jìn)交通的安全順利運(yùn)行。現(xiàn)分析桃花溝大橋樁基施工中存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地提出了相關(guān)的解決措施，以期為此后的路橋施工提供更多的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：路橋施工;樁基;加固技術(shù)

0 ? ?引言

路橋施工過(guò)程中樁基施工質(zhì)量直接影響著整項(xiàng)公路工程的質(zhì)量水平，完善的加固設(shè)計(jì)可以有效避免公路此后在使用中發(fā)生問(wèn)題。當(dāng)前路橋路基經(jīng)常出現(xiàn)沉陷問(wèn)題，嚴(yán)重影響了車(chē)輛運(yùn)行的安全性。相關(guān)工作人員應(yīng)充分重視樁基加固工作，采用合理措施，切實(shí)消除安全隱患。

1 ? ?路橋工程概況

桃花溝大橋位于山西靜樂(lè)豐潤(rùn)至興縣黑峪口高速公路工程第TJ1合同段，時(shí)速設(shè)計(jì)為80 km/h，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路Ⅰ級(jí)。整個(gè)橋梁長(zhǎng)度為608 m，寬度為25.5 m，最大墩高65 m（含蓋梁），上部橋身結(jié)構(gòu)采用15 m×40 m先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，下部采用柱式橋墩，采用灌注樁基礎(chǔ)，且本橋平面位于R=1 250 m的左偏圓曲線上。

2 ? ?桃花溝大橋地質(zhì)情況及存在的問(wèn)題

2.1 ? ?桃花溝大橋地質(zhì)情況

橋體位于剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)、剝蝕侵蝕低中山區(qū)，地形存在較大起伏，且橋址地層為種植土、第四系全更新統(tǒng)粉土、第四系上更新統(tǒng)粉土、第三系靜樂(lè)組沖洪積粉質(zhì)黏土等。本路橋項(xiàng)目屬于長(zhǎng)期穩(wěn)定地塊，地下水為地四系松散巖類空隙水及基巖裂隙水，路橋整個(gè)鉆探期間并未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定地下水。同時(shí)，橋位區(qū)巖土為濕陷性黃土和膨脹土，兩側(cè)橋臺(tái)處兩層粉土屬Ⅲ級(jí)自重濕陷性黃土。

2.2 ? ?路橋樁基施工中存在的問(wèn)題

由當(dāng)前我國(guó)路橋樁基施工情況可知，樁基施工中依然存在較多問(wèn)題：一是樁基基礎(chǔ)并不牢固，較易出現(xiàn)沉陷問(wèn)題;二是灌注樁施工也存在明顯缺陷。作為路橋施工中最為常見(jiàn)的施工方式，灌注樁會(huì)導(dǎo)致樁基工程出現(xiàn)氣孔及混凝土疏松問(wèn)題，甚至在澆筑期間，樁身混凝土還會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，導(dǎo)致氣體混入，出現(xiàn)氣孔與砂眼問(wèn)題。同時(shí)，樁底不嚴(yán)密也是常見(jiàn)現(xiàn)象，澆筑至樁基頂部時(shí)，如超壓力不夠大，就會(huì)混入一定量泥漿，此時(shí)若樁底部無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的密實(shí)度，或樁基質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求，混凝土澆筑期間則極易出現(xiàn)卡管問(wèn)題，甚至還會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管進(jìn)水。施工期間部分工作人員沒(méi)有嚴(yán)格控制灌注時(shí)間，以致首批混凝土出現(xiàn)凝固，影響了自身的流動(dòng)性，在灌注混凝土?xí)r，灌注中部位置極易發(fā)生坍塌問(wèn)題，甚至兩層混凝土還會(huì)存在泥渣，出現(xiàn)斷樁問(wèn)題。除此之外，部分施工企業(yè)更為關(guān)注樁基加固的現(xiàn)場(chǎng)施工，沒(méi)有做好沉渣的清理工作，很容易導(dǎo)致樁基沉降問(wèn)題。當(dāng)樁基沉降時(shí)，上部連續(xù)梁若未開(kāi)裂，此時(shí)需要進(jìn)行加固，提高樁基的承載力，避免進(jìn)一步下沉。期間還應(yīng)注重樁基的設(shè)計(jì)工作，一旦設(shè)計(jì)體系不合理，則會(huì)導(dǎo)致同一連續(xù)梁存在多種形式的樁基，不均勻問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致梁體產(chǎn)生次應(yīng)力，導(dǎo)致沉降。

3 ? ?路橋樁基加固施工技術(shù)

3.1 ? ?微型樁加固技術(shù)

路橋樁基施工期間的鉆孔施工需要借助地質(zhì)鉆機(jī)設(shè)備，在鉆孔時(shí)，施工人員應(yīng)全面調(diào)查分析路橋樁基的實(shí)際情況，分析其所在位置與地質(zhì)特點(diǎn)，在結(jié)合各種因素的基礎(chǔ)上選擇合理的鉆孔操作模式。基樁施工期間一般采用干成孔與循環(huán)泥漿臂成孔方法，這兩種成孔方式存在較大差異：干成孔方式需要花費(fèi)較大人力，需要施工人員及時(shí)清潔孔內(nèi)雜質(zhì)，保證清潔性，且在完成清孔工作后還應(yīng)在孔中灌注泥漿與鋼材;循環(huán)泥漿成孔需要施工人員嚴(yán)格按照操作流程施工，且其對(duì)鉆孔深度有嚴(yán)格要求，施工人員應(yīng)合理控制鉆孔深度，在達(dá)到要求后處理孔內(nèi)雜質(zhì)。路橋樁基施工期間，當(dāng)鉆孔孔徑較小時(shí)，需要采用單根鋼筋，而當(dāng)孔徑較大時(shí)，則應(yīng)采用鋼筋籠。在壓力灌漿前，應(yīng)在樁基孔中放入一定量碎石，并灌注一定的水泥漿、純水泥，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，完成路橋樁基的加固工作。當(dāng)灌漿施工期間需要采用套管時(shí)，施工人員應(yīng)在拔管時(shí)施加一定力度，溢滿漿液，且施加的注漿壓力保持在0.3～0.5 MPa。

3.2 ? ?路橋施工其他加固技術(shù)

微型樁加固技術(shù)屬于路橋施工中最為常用的加固方法，這期間還會(huì)采用其他加固技術(shù)，比如放線、鉆孔、放鋼筋等。實(shí)際操作時(shí)，施工人員應(yīng)利用鉆機(jī)打出圓形空股，利用吊車(chē)吊起鋼軌，在人工配合下在鉆孔中正確插入鋼軌，完成插孔工作后，施工人員還應(yīng)將礦細(xì)石灌砼注軌，保證鉆孔之間不存在縫隙。為了保證灌注砼的質(zhì)量水平，施工人員應(yīng)做好密度的檢查工作，必要時(shí)還應(yīng)使用適量的減水劑、粉煤灰等。同時(shí)，還應(yīng)合理控制鋼軌之間的距離，使其保持在0.3 m左右。為避免鋼軌下沉，施工人員應(yīng)將鋼軌制作為鋒利形狀。在鋼軌樁施工期間，施工人員應(yīng)全面實(shí)驗(yàn)，在橋墩周?chē)M(jìn)行鉆試樁工作，根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，保證鋼軌施工在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成。在順利完成鋼軌樁施工后，施工人員應(yīng)在鋼軌上部利用鋼板焊接聯(lián)系梁，打造出一個(gè)鋼軌排樁，以切實(shí)提高抗傾水平，之后再利用人工開(kāi)挖方法制作矩形孔，保證深度為3 m左右。焊接時(shí)應(yīng)采用鋼筋，利用木片堵住鋼軌之間相互聯(lián)系的空隙部位，將鋼筋壓在木片上，完成鋼軌的焊接工作，以充分保證橋墩基礎(chǔ)不會(huì)露出鋼軌，確保路橋質(zhì)量。在開(kāi)挖矩形孔時(shí)，施工人員還應(yīng)利用鋼板與鋼筋制作鋼模型，以免四周土體出現(xiàn)坍塌問(wèn)題。在完成鋼筋的焊接后，應(yīng)利用吊車(chē)合理放置模型，保證土體的穩(wěn)定性。在順利完成焊接、挖掘等工作后，放下鋼筋籠，利用模板遮擋平行面，并進(jìn)行灌注砼工作，為了保證強(qiáng)度，可添加適量的早強(qiáng)劑。

3.3 ? ?加固方案

與施工單位進(jìn)行全方位協(xié)調(diào)，采用如下加固方案：

一是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。主要加固墩臺(tái)，取消鋼板改為木模板，且控制加固體頂標(biāo)高為90 m，兩側(cè)設(shè)置石籠擋墻，保證擋墻頂部不低于93 m。

二是管橋基礎(chǔ)加固方案。將塊石堆石體過(guò)流堰設(shè)置于管橋路基位置，將干砌塊石鋪蓋于過(guò)水堰上下游，下游護(hù)體根據(jù)全斷面過(guò)流堰設(shè)計(jì)，滿足沖刷個(gè)體重量的穩(wěn)定要求。此工程中上下游水位差為2 m，單寬流量為3 m3/s，砌護(hù)覆蓋體長(zhǎng)度為30 m，且砌護(hù)塊體的穩(wěn)定重量要求如表1所示。

護(hù)面體為鉛絲籠裝塊石，采用1.2 m×1.2 m×1.0 m規(guī)格的鉛絲籠，在河床底表面鋪設(shè)土工布，充分減小細(xì)粒料的流失量。

三是上下游護(hù)腳。在加固體的上下游設(shè)置護(hù)腳，在河床表面鋪設(shè)土工布，并在土工布上鋪設(shè)格柵，以充分保護(hù)土工布。工程中的支架基礎(chǔ)樁與拉梁均被沖刷裸露，因此應(yīng)重新增設(shè)樁頂承臺(tái)，設(shè)置南側(cè)承臺(tái)標(biāo)高為90.8 m，承臺(tái)頂標(biāo)高為92.8 m;北側(cè)承臺(tái)底標(biāo)高為88.8 m，承臺(tái)頂標(biāo)高為92.8 m。

3.4 ? ?樁基施工工藝

一是進(jìn)行基槽開(kāi)挖，在加固范圍內(nèi)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行人工挖孔，回填平整河床。

二是根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成鉆孔工作，并進(jìn)行鋼筋籠施工，確保樁基鋼筋深入承臺(tái)1.2 m。鋼筋籠主要為擋墻與鉛絲石籠的護(hù)面體，應(yīng)保證鋼筋直徑不小于10 mm，且鋼筋籠擺放整齊。之后再填放石塊，根據(jù)要求充填緊密，最后在表面涂抹比例為1：2的水泥砂漿。空心板應(yīng)選擇等級(jí)為C25的混凝土材料，水泥采用硅酸鹽水泥，模板采用復(fù)合鋼材料。

三是根據(jù)路橋要求完成土工材料的鋪設(shè)工作，確保土工材料物理特性、滲透性等符合設(shè)計(jì)要求。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)路橋樁基施工質(zhì)量已經(jīng)得到明顯提升，但依然存在亟待完善之處。路橋樁基施工問(wèn)題直接影響著整個(gè)公路工程的施工質(zhì)量，決定著施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)合理采用樁基加固技術(shù)，結(jié)合施工實(shí)際情況不斷完善，確保樁基施工順利進(jìn)行，提高公路工程質(zhì)量水準(zhǔn)。

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收稿日期：2020-02-18

作者簡(jiǎn)介：馮愛(ài)花（1984—），女，山西吉縣人，工程師，從事工程監(jiān)理工作。