淺談橋梁工程中的樁基加固技術(shù)研究

張學(xué)同

新疆路橋建設(shè)集團有限公司 新疆 烏魯木齊 831100

1 引言

近年來，我國交通運輸工程事業(yè)迅猛發(fā)展，為了不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的出行需求，我國公路建設(shè)取得巨大成就，截止至2018年底，全國公路總里程已達到484.65萬公里，比上一年增加7.31萬公里，其中高速公路總里程已突破14.26萬公里，全國公路養(yǎng)護總里程達到475.78萬公里，占公路總里程的98%，且各項數(shù)據(jù)均位于世界第一。我國橋梁工程同樣也取得重大發(fā)展，全國公路橋梁于2018年底已達到85.15萬座，極大地滿足了人民水路倆運的需求。在橋梁工程建設(shè)過程中，路橋的安全性必須有一個更高的要求，所以必須對路橋的樁基進行加固，以提高橋梁的整體穩(wěn)定性。本文結(jié)合實際工程案例，提出橋梁工程施工過程中樁基加固技術(shù)存在的主要問題，即樁基加固時立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定、橋梁樁基縮頸問題以及灌注樁質(zhì)量問題等，重點研究了橋梁工程中樁基加固施工工藝以及微型樁的固化工藝，并在具體工程中進行了應(yīng)用。

2 樁基加固技術(shù)存在的問題

（1）立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定

技術(shù)人員應(yīng)在進行立樁工作前及時檢查施工場地，清理場地上過多的灰塵和廢渣。若沒有及時清理施工場地，樁基會發(fā)生下沉現(xiàn)象。當(dāng)只有立樁基礎(chǔ)下沉，其它頂部梁不受到影響時，技術(shù)人員可以及時采取措施補救，當(dāng)樁基施加過大壓力時，樁基的下沉?xí)^一定范圍并無法補救，所以在立樁前應(yīng)由專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)橋梁具體情況設(shè)計合理的補救尺寸，從而避免樁基上承受過大的應(yīng)力，確保橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全。

（2）縮頸現(xiàn)象

橋梁樁基施工過程中，當(dāng)橋梁土壁受到一定擠壓力時會產(chǎn)生孔隙水壓，水壓過大時管道會從地下退出并伴隨混凝土噴出，這時樁基下部會受到更大的擠壓力，進而出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象。這一現(xiàn)象也與施工的不規(guī)范操作有關(guān)，拔管時沒有選擇合適的力度和速度均會導(dǎo)致樁基下部承受大量的泥土擠壓。

（3）灌注樁質(zhì)量問題

當(dāng)橋梁工程周圍有水源時，通常采用灌注樁的方式保證橋梁的安全穩(wěn)定性。樁基施工時灌注水泥環(huán)節(jié)往往會出現(xiàn)問題，有時灌注工作完成，拆除施工模板時會發(fā)現(xiàn)內(nèi)部沒有得到完全凝固，這樣會大大降低灌注樁的質(zhì)量；灌注階段有時還會發(fā)現(xiàn)一些氣泡現(xiàn)象，這些氣泡會縮短灌注樁的使用壽命，從而降低整個橋梁建設(shè)的安全性。

3 工程實例

3.1 工程概況

某省橋梁建設(shè)工程位于某開發(fā)區(qū)下壩處，該橋梁的重要性在于其與省道相連，沿途涉及有大壩、巖石、溪流等多處重要地質(zhì)區(qū)域，全長1523m，根據(jù)橋梁所處區(qū)域特征以及氣候條件影響，經(jīng)研究決定，該大橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，在施工過程中采用左右分幅的方式進行作業(yè)。

3.2 樁基加固技術(shù)要點

（1）鉆孔

采用震動相對較小的鉆機進行鉆孔，以減少鉆孔過程中對結(jié)構(gòu)表面造成破壞，且鉆出的孔徑和孔深較準(zhǔn)確。采用鋼管搭設(shè)支架支撐成孔水鉆，保證機身與孔眼、軸線連接平衡，鉆孔時在鉆桿處標(biāo)記相應(yīng)深度，孔眼軸線與鉆身保持平行鉆進，并及時檢查孔洞深度，保證每一個孔深低于設(shè)計深度。需要特別注意的，在施工過程中不可隨意增減孔徑，加強施工的精準(zhǔn)度。

（2）配膠與注膠

通常選用固立特植筋錨固膠，該產(chǎn)品耐久性強、強度較高、粘結(jié)力和抗形變能力良好。在使用該產(chǎn)品前對植筋膠的有效保質(zhì)期進行檢查，拆除防護包裝，將植筋膠放入水中浸泡至水中無氣泡出現(xiàn)即可。浸泡后將固膠植入植筋孔內(nèi)，植入過程中有少量劑液溢出為最佳。

（3）鋼筋工程施工技術(shù)

植筋完成后，將鋼筋插入孔內(nèi)，并緩慢轉(zhuǎn)動鋼筋，保證固膠充分發(fā)揮其粘結(jié)作用，增強鋼筋的穩(wěn)固度，后期可使用錘子錘擊鋼筋使其完全進入。鋼筋植入過程中孔口難免會溢出多余固膠，應(yīng)及時處理干凈溢出的固膠，保證鋼筋和孔洞間無多余空隙。

3.3 樁基加固技術(shù)工藝

（1）壓漿加固技術(shù)

在壓漿過程中要明確好壓漿參數(shù)，如水灰比、注漿壓力等，在樁基施工中要基于預(yù)設(shè)參數(shù)進行測樁，測樁結(jié)束后保證樁體的強度符合設(shè)計要求，再根據(jù)靜載實驗得到實驗參數(shù)。正式壓漿施工時，首先布置好壓漿管，檢查壓漿管內(nèi)情況，保證其長度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；延長灌注樁的樁底，按左右方向分幅布局，用螺紋連接兩管；采用綁扎的方法加固注漿管和鋼筋籠，在每個鋼筋箍間加設(shè)注漿管和主桿。完成成樁工作后，將水通過壓漿泵壓入管內(nèi)，全面沖洗孔內(nèi)泥漿，保證壓漿通道的連通性，同時調(diào)節(jié)好壓漿參數(shù)，完成壓水實驗。

（2）壓入鋼管加固技術(shù)

針對于橋梁下部結(jié)構(gòu)，其最大彎矩點往往在基礎(chǔ)一下數(shù)米處，所以加固時需對針對基礎(chǔ)下部進行加固。壓入鋼管加固技術(shù)通常適用于有機質(zhì)土、粘性土、碎石土等條件下的樁基礎(chǔ)加固，梁下空間長度超過2.5m，應(yīng)通過靜力壓入的方式將鋼管壓入樁基礎(chǔ)內(nèi)，并向內(nèi)灌注高性能無收縮砂漿，可有效加固基礎(chǔ)以下部分。在樁基礎(chǔ)、橋墩與頂部較近處加設(shè)反力鋼板，可達到靜力壓入鋼管的目的，當(dāng)靜力壓入鋼管時，其反作用力通過自身實現(xiàn)受力平衡。通過壓入裝置施加壓力使加固鋼筋壓入樁基礎(chǔ)中，壓入過程根據(jù)千斤頂?shù)倪\動軌跡相應(yīng)調(diào)整鋼筋位置，當(dāng)首節(jié)鋼筋壓入后，拼接下一節(jié)鋼管，通過焊接后再壓入，直至符合其設(shè)計要求，清洗鋼管和加固結(jié)構(gòu)間的泥土，清洗完畢后將高性能無收縮砂漿注入其中，完成壓入鋼筋加固工作。壓入鋼管法加固工藝如圖1所示。

圖1 壓入鋼管法加固工藝

（3）微型樁加固技術(shù)

微型樁加固技術(shù)具有方便靈活、成效強、操作簡便等特點，能極大滿足施工需要。在實施該技術(shù)前，應(yīng)對施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境進行調(diào)查并收集信息，制定合理施工方案，經(jīng)審核通過后方可投入正常施工。選擇循環(huán)成孔法進行成孔作業(yè)，將導(dǎo)管插入混凝土管內(nèi)，形成一種混凝土結(jié)構(gòu)，以上工作完成后，技術(shù)人員進行正式壓漿工作，灌注樁成型半個月以后，才可采用超聲波檢測其樁內(nèi)，以確保橋梁工程質(zhì)量安全。

4 質(zhì)量檢驗

本項目采用壓入鋼筋加固技術(shù)，對44-1#、44-2#、44-3#、44-4#、44-5#、44-6#、44-7#、44-8#、44-9#、44-10#樁基采用樁基礎(chǔ)鋼筋加固，其加固處治高度如表1所示。

在鋼筋加固期間，總結(jié)出一套有效的質(zhì)量控制措施和安全管理措施，為本項目提供技術(shù)支持；本橋梁工程用85%的工期順利完成全部樁基礎(chǔ)施工加固作業(yè)，其施工效果和質(zhì)量得到一定有效改善。

表1 樁基礎(chǔ)鋼筋加固處置表

5 結(jié)語

在橋梁工程建設(shè)過程中，路橋的安全性極為重要，所以必須對路橋的樁基進行加固，以提高橋梁的整體穩(wěn)定性。本文結(jié)合實際工程案例，提出橋梁工程施工過程中樁基加固技術(shù)存在的主要問題，即樁基加固時立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定、橋梁樁基縮頸問題以及灌注樁質(zhì)量問題等，重點研究了橋梁工程中樁基加固施工工藝以及微型樁的固化工藝，并在具體工程中進行了應(yīng)用。研究結(jié)果表明，橋梁工程中樁基的加固極大影響著橋梁建設(shè)的質(zhì)量，采用有效的樁基加固技術(shù)以及合理的施工效率，不斷解決橋梁施工中的各種問題，可以獲得良好的橋梁樁基施工效果，確保橋梁工程的質(zhì)量要求，并具有一定的可行性和經(jīng)濟性。