路橋施工中樁基加固技術(shù)研究

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，車輛保有量不斷增加，公路運輸面臨的壓力越來越大。對此，應(yīng)充分保證路橋質(zhì)量，促進交通的安全順利運行?，F(xiàn)分析桃花溝大橋樁基施工中存在的問題，有針對性地提出了相關(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

路橋施工過程中樁基施工質(zhì)量直接影響著整項公路工程的質(zhì)量水平，完善的加固設(shè)計可以有效避免公路此后在使用中發(fā)生問題。當前路橋路基經(jīng)常出現(xiàn)沉陷問題，嚴重影響了車輛運行的安全性。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，切實消除安全隱患。

1 ? ?路橋工程概況

桃花溝大橋位于山西靜樂豐潤至興縣黑峪口高速公路工程第TJ1合同段，時速設(shè)計為80 km/h，設(shè)計荷載等級為公路Ⅰ級。整個橋梁長度為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先簡支后連續(xù)預應(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、第三系靜樂組沖洪積粉質(zhì)黏土等。本路橋項目屬于長期穩(wěn)定地塊，地下水為地四系松散巖類空隙水及基巖裂隙水，路橋整個鉆探期間并未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定地下水。同時，橋位區(qū)巖土為濕陷性黃土和膨脹土，兩側(cè)橋臺處兩層粉土屬Ⅲ級自重濕陷性黃土。

2.2 ? ?路橋樁基施工中存在的問題

由當前我國路橋樁基施工情況可知，樁基施工中依然存在較多問題：一是樁基基礎(chǔ)并不牢固，較易出現(xiàn)沉陷問題;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的施工方式，灌注樁會導致樁基工程出現(xiàn)氣孔及混凝土疏松問題，甚至在澆筑期間，樁身混凝土還會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，導致氣體混入，出現(xiàn)氣孔與砂眼問題。同時，樁底不嚴密也是常見現(xiàn)象，澆筑至樁基頂部時，如超壓力不夠大，就會混入一定量泥漿，此時若樁底部無法達到標準的密實度，或樁基質(zhì)量達不到相關(guān)要求，混凝土澆筑期間則極易出現(xiàn)卡管問題，甚至還會導致導管進水。施工期間部分工作人員沒有嚴格控制灌注時間，以致首批混凝土出現(xiàn)凝固，影響了自身的流動性，在灌注混凝土時，灌注中部位置極易發(fā)生坍塌問題，甚至兩層混凝土還會存在泥渣，出現(xiàn)斷樁問題。除此之外，部分施工企業(yè)更為關(guān)注樁基加固的現(xiàn)場施工，沒有做好沉渣的清理工作，很容易導致樁基沉降問題。當樁基沉降時，上部連續(xù)梁若未開裂，此時需要進行加固，提高樁基的承載力，避免進一步下沉。期間還應(yīng)注重樁基的設(shè)計工作，一旦設(shè)計體系不合理，則會導致同一連續(xù)梁存在多種形式的樁基，不均勻問題會導致梁體產(chǎn)生次應(yīng)力，導致沉降。

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)鉆機設(shè)備，在鉆孔時，施工人員應(yīng)全面調(diào)查分析路橋樁基的實際情況，分析其所在位置與地質(zhì)特點，在結(jié)合各種因素的基礎(chǔ)上選擇合理的鉆孔操作模式?；鶚妒┕て陂g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較大人力，需要施工人員及時清潔孔內(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格按照操作流程施工，且其對鉆孔深度有嚴格要求，施工人員應(yīng)合理控制鉆孔深度，在達到要求后處理孔內(nèi)雜質(zhì)。路橋樁基施工期間，當鉆孔孔徑較小時，需要采用單根鋼筋，而當孔徑較大時，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。當灌漿施工期間需要采用套管時，施工人員應(yīng)在拔管時施加一定力度，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，這期間還會采用其他加固技術(shù)，比如放線、鉆孔、放鋼筋等。實際操作時，施工人員應(yīng)利用鉆機打出圓形空股，利用吊車吊起鋼軌，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，必要時還應(yīng)使用適量的減水劑、粉煤灰等。同時，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)全面實驗，在橋墩周圍進行鉆試樁工作，根據(jù)出現(xiàn)的問題總結(jié)經(jīng)驗，保證鋼軌施工在預定時間內(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，打造出一個鋼軌排樁，以切實提高抗傾水平，之后再利用人工開挖方法制作矩形孔，保證深度為3 m左右。焊接時應(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)不會露出鋼軌，確保路橋質(zhì)量。在開挖矩形孔時，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)坍塌問題。在完成鋼筋的焊接后，應(yīng)利用吊車合理放置模型，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，并進行灌注砼工作，為了保證強度，可添加適量的早強劑。

3.3 ? ?加固方案

與施工單位進行全方位協(xié)調(diào)，采用如下加固方案：

一是對結(jié)構(gòu)進行加固。主要加固墩臺，取消鋼板改為木模板，且控制加固體頂標高為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。將塊石堆石體過流堰設(shè)置于管橋路基位置，將干砌塊石鋪蓋于過水堰上下游，下游護體根據(jù)全斷面過流堰設(shè)計，滿足沖刷個體重量的穩(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，砌護覆蓋體長度為30 m，且砌護塊體的穩(wěn)定重量要求如表1所示。

護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，充分減小細粒料的流失量。

三是上下游護腳。在加固體的上下游設(shè)置護腳，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，設(shè)置南側(cè)承臺標高為90.8 m，承臺頂標高為92.8 m;北側(cè)承臺底標高為88.8 m，承臺頂標高為92.8 m。

3.4 ? ?樁基施工工藝

一是進行基槽開挖，在加固范圍內(nèi)根據(jù)設(shè)計要求進行人工挖孔，回填平整河床。

二是根據(jù)設(shè)計要求完成鉆孔工作，并進行鋼筋籠施工，確保樁基鋼筋深入承臺1.2 m。鋼筋籠主要為擋墻與鉛絲石籠的護面體，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?？招陌鍛?yīng)選擇等級為C25的混凝土材料，水泥采用硅酸鹽水泥，模板采用復合鋼材料。

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)計要求。

4 ? ?結(jié)語

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

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收稿日期：2020-02-18

作者簡介：馮愛花（1984—），女，山西吉縣人，工程師，從事工程監(jiān)理工作。