路橋樁基施工與檢測技術(shù)應(yīng)用探討

楊柳

安徽省公路橋梁工程有限公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著我國路橋工程數(shù)量的持續(xù)增加，樁基質(zhì)量問題越來越受到關(guān)注。因此，在路橋工程施工作業(yè)過程中，需要根據(jù)路橋質(zhì)量要求，合理對樁基類型進(jìn)行選擇，能夠合理對樁基施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。通過對相關(guān)工程檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以更好完成工程質(zhì)量控制工作，及時判斷樁基是否出現(xiàn)了破損問題，然后及時采取相關(guān)處理措施，給工程提供更加穩(wěn)固的樁基結(jié)構(gòu)。

1 路橋樁基施工與檢測技術(shù)應(yīng)用的重要性

在路橋工程施工作業(yè)過程中，樁基施工效果對路橋使用穩(wěn)定性，有著非常直接的影響。要做到能夠根據(jù)路橋工程的實際情況合理對樁基類型進(jìn)行選擇，才能保證路橋基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與安全性，達(dá)到工程預(yù)期目標(biāo)。樁基施工與檢測技術(shù)的應(yīng)用非常重要，其主要體現(xiàn)在如下幾個方面：①能夠更進(jìn)一步保證工程建設(shè)質(zhì)量，從而達(dá)到控制工程質(zhì)量的作用，避免在工程后續(xù)使用過程中，出現(xiàn)各種類型的問題，實現(xiàn)對工程成本有效控制。②促進(jìn)新工藝、新材料和新技術(shù)的應(yīng)用。由于路橋工程的獨特性，并非所有技術(shù)都適合應(yīng)用，通過對檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以有效判斷出各種新工藝和新技術(shù)能夠滿足工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2 路橋工程中樁基施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

在開展路橋樁基工程施工中，可以選擇的樁基施工技術(shù)種類相對較多，鉆孔灌注樁就是其中一種應(yīng)用相對廣泛的施工技術(shù)，其應(yīng)用適用性強(qiáng)，具有鉆孔效率高、成孔質(zhì)量好等優(yōu)點。鉆孔灌注樁施工技術(shù)與其他樁基施工技術(shù)相比，其施工周期可以得到大大縮短，工程施工質(zhì)量更加容易控制。然而，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在應(yīng)用過程中，也會受到各種限制，如果在惡劣地質(zhì)條件下施工，施工難度相對加高，對工程現(xiàn)場地質(zhì)構(gòu)造有著相對較高的要求。為了保證該技術(shù)的實際應(yīng)用效果，就需要地層實際情況，合理對鉆進(jìn)方法進(jìn)行應(yīng)用，最大程度保證成孔質(zhì)量。其次，在成孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用過程中，還需要認(rèn)真做好泥漿的調(diào)和工作，根據(jù)泥漿配置的要求，合理選擇泥漿配置比例[1]。

2.2 人工挖孔樁技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各種工程技術(shù)發(fā)展非常迅速，樁基施工技術(shù)變得越來越先進(jìn)。人工挖孔樁技術(shù)在路橋工程建設(shè)中的應(yīng)用相對較多，該技術(shù)應(yīng)用具有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、成本投入少、操作便捷等優(yōu)點。在人工挖孔樁施工中，經(jīng)常會采用人工作業(yè)的方式，該技術(shù)在應(yīng)用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種難以避免的問題，各種施工安全問題相對比較突出。各種挖空作業(yè)通常需要由人工來完成，且多為井下作業(yè)，整個施工過程的安全威脅較大，工程施工進(jìn)度控制難度較大。一旦施工現(xiàn)場的水文條件出現(xiàn)了異常，就需要及時對施工方案進(jìn)行調(diào)整，否則難以保證施工效果。

3 路橋樁基施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

3.1 樁基沉降問題

樁基沉降問題在路橋樁基施工中比較常見，一旦出現(xiàn)比較嚴(yán)重的沉降問題，且不能及時采取妥善的控制措施，就容易導(dǎo)致較大的工程安全隱患。

3.2 樁基沉渣問題

沉渣是導(dǎo)致樁基沉降的主要因素，其主要是由于在樁基施工作業(yè)過程中，樁基底部沉渣不能得到及時的處理造成的。在通常的情況下，樁基主要會包括摩擦樁和嵌巖樁等類型，摩擦樁的沉渣厚度應(yīng)該盡量滿足工程設(shè)計的相關(guān)要求，如果不能滿足工程設(shè)計要求，很容易導(dǎo)致工程施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

3.3 樁基設(shè)計不夠合理

在路橋工程樁基施工作業(yè)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照工程施工圖紙進(jìn)行施工，一旦工程施工圖紙出現(xiàn)了問題，就會對工程施工質(zhì)量，造成非常直接的影響。根據(jù)相關(guān)研究顯示，造成樁基沉降的各種原因當(dāng)中，設(shè)計不合理因素較多，這是導(dǎo)致樁基沉降問題出現(xiàn)的重要因素。很多工程設(shè)計人員并沒有從工程實際情況出發(fā)，方案設(shè)計不能克服地形、地質(zhì)等條件的限制，一旦出現(xiàn)了工程設(shè)計問題，就會對后續(xù)施工造成嚴(yán)重、不良的影響。

3.4 臺背回填材料的存在

從造成樁基沉降原因分析來看，臺背材料的存在是一個非常大的因素，通常需要使用透水性材料，材料當(dāng)中應(yīng)該避免存在泥草、腐植物等材料。然而，受到多種因素的作用，臺背回填材料往往難以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致樁基發(fā)生沉降的概率相對較高[2]。

4 路橋樁基施工中檢測技術(shù)的應(yīng)用

4.1 成孔檢測技術(shù)

在成孔作業(yè)完成之后，就需要及時采用成孔檢測技術(shù)來對樁基成孔質(zhì)量開展檢測工作。在實際開展檢測工作中，通常是在成孔階段應(yīng)用該技術(shù)，根據(jù)檢測結(jié)果來判斷是否存在施工不當(dāng)導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題。該檢測技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)相對成熟，可以在樁基施工中，及時發(fā)現(xiàn)各種工程施工質(zhì)量問題，通過對這些質(zhì)量問題及時進(jìn)行規(guī)避，來有效提升工程施工質(zhì)量。

4.2 聲波透射檢測技術(shù)

與成孔檢測技術(shù)不同，聲波透射檢測技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，其檢測對象是各種已經(jīng)成型的樁基，能夠直接對樁基的完整性進(jìn)行檢測。該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，是利用模擬聲波儀和數(shù)字聲波儀來開展檢測作業(yè)。相對來說，數(shù)字聲波儀所獲得信號精確度更高，能夠大幅度提升工程檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在信息技術(shù)持續(xù)不斷發(fā)展的今天，聲波透射檢測技術(shù)發(fā)展越來越快速，在未來有著非常廣闊的應(yīng)用價值。

圖1 聲波透射檢測技術(shù)

4.3 低應(yīng)變反射波檢測技術(shù)

該技術(shù)在應(yīng)用過程中，是基于一維彈性波理論，屬于一種無損檢測技術(shù)，具有操作簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)的特點，在國內(nèi)外各種工程中的應(yīng)用相對較多。在破除樁頂部的浮漿之后，在樁頂施加激振，從而有效產(chǎn)生一種縱向彈性波，在波向下傳播過程中，如果遇到了阻抗的變化，就會產(chǎn)生反射現(xiàn)象，可以直接根據(jù)儀器接收反射波情況來判斷樁身的完整性。然而，由于低應(yīng)變反射波存在多解性，需要結(jié)合巖土工程情況、施工資料來對反射波形綜合進(jìn)行判斷。如果條件允許，可以直接采用鉆孔取芯法來進(jìn)行驗證。

4.4 靜載荷檢測技術(shù)

靜載荷檢測技術(shù)屬于一種相對比較特殊的檢測技術(shù)，在實際應(yīng)用過程中，需要在樁基上施加一定的作用力，或者直接在工程樁高程位置施加水平力，并在施力過程中來觀察樁基沉降、水平位移變化情況，最終以樁基載荷與位移關(guān)系來檢測單樁的豎向和水平承載力，從而有效判斷樁基結(jié)構(gòu)的承載力是否可以滿足工程施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。由于靜載荷技術(shù)的特殊性，其與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，技術(shù)的直觀性和可靠性會更高，可以對樁基的承載力形成更加直觀的判斷。在具體使用該檢測技術(shù)過程中，如果存在檢測技術(shù)應(yīng)用不夠規(guī)范的情況，就有可能導(dǎo)致檢測結(jié)果與實際情況差異較大現(xiàn)象的發(fā)生。

4.5 高應(yīng)變檢測法

如果需要檢測樁基的極限承載力，可以直接采用高應(yīng)變法來開展檢測工作。高應(yīng)變檢測法在實際應(yīng)用中，需要使用重錘錘樁基樁頂，這個過程中產(chǎn)生的脈沖波會沿著樁身向下進(jìn)行傳播，并讓樁與土之間產(chǎn)生足夠的位移，是一種激發(fā)樁周土阻力及樁端支承力的檢測方法。樁基在沖擊載荷的作用下，可以讓樁土體系處于非彈性狀態(tài)，樁和周圍土之間容易出現(xiàn)剪切破壞現(xiàn)象，從而將樁周土對樁基的全部阻力激發(fā)出來。通過采集得到樁身截面在載荷作用下的軸線應(yīng)變和樁身運動曲線，并結(jié)合時程和波動方程，就可以對樁身的完整性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷[3]。

圖2 高應(yīng)變檢測

4.6 鉆孔取芯檢測技術(shù)

鉆孔取芯法是一種非常有效的檢測技術(shù)，其在實際應(yīng)用過程中，可以不受場地條件的限制，非常適合在灌注樁長度、樁身混凝土強(qiáng)度、樁身缺陷檢測中進(jìn)行應(yīng)用。

5 路橋樁基施工中施工注意事項

施工注意事項。①最大程度保證工程施工安全性，認(rèn)真做好各種施工安全工作，對施工場地內(nèi)的電路、電器應(yīng)該由專業(yè)人員進(jìn)行操作，保證用電安全性，對于各種孔口應(yīng)該安裝防護(hù)欄，并認(rèn)真做好孔口的加高工作，避免孔口的異物墜落到孔中。另外，在工程施工過程中，應(yīng)該認(rèn)真做好工程施工技術(shù)交底工作，并對相關(guān)施工人員開展施工安全教育，能夠嚴(yán)格按照施工安全要求進(jìn)行施工。②在安裝定位護(hù)筒的過程中，為了保證鋼護(hù)筒埋設(shè)位置的準(zhǔn)確性，可以直接在護(hù)筒上部開設(shè)1～2個溢漿孔，并使用黏土填實護(hù)筒與坑壁之間的空隙。如果需要多個樁孔同時成孔，就應(yīng)該對孔交錯進(jìn)行排列，避免樁基孔出現(xiàn)相互干擾的情況。

做好施工準(zhǔn)備工作。只有認(rèn)真做好施工準(zhǔn)備工作，才能最大程度保證工程施工質(zhì)量，需要認(rèn)真做好以下的工作：①平整場地。需要充分做好樁基施工場地的清理工作，保證場地中不會存在過多的雜物，并認(rèn)真做好換填夯實處理，保證對樁基底部位置采用足夠堅硬的土進(jìn)行換填，從而有效避免不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。②樁孔定位。應(yīng)該根據(jù)樁基礎(chǔ)的位置合理確定軸線位置，保證樁位標(biāo)準(zhǔn)和中心線位置設(shè)計合理性，從而滿足工程施工的基本要求。③護(hù)筒埋設(shè)。在護(hù)筒埋設(shè)過程中，護(hù)筒長度應(yīng)該滿足相關(guān)規(guī)范要求，并根據(jù)施工所在地的地質(zhì)和水文條件來確定。在埋設(shè)過程中，應(yīng)該充分做好護(hù)筒平面位置及標(biāo)高的復(fù)核工作，從而有效避免傾斜和過大平面誤差情況的出現(xiàn)。④制備泥漿護(hù)壁。泥漿在成孔過程中發(fā)揮著非常重要的作用，其與成孔質(zhì)量、樁承載能力有著非常直接的關(guān)系。泥漿材料可以直接使用自來水，其pH值應(yīng)該保持在7～9之間，并加入適量的膨潤土、分散劑和增粘劑，需要每天對材料情況至少檢查兩次。⑤合理對鉆頭進(jìn)行使用。根據(jù)工程施工情況，需要在不同土層中使用不同的鉆頭來進(jìn)行施工，如果是在黏土和淤泥質(zhì)土中進(jìn)行施工，就需要使用魚尾鉆或者籠式鉆頭。鉆孔過程中應(yīng)該反復(fù)進(jìn)行提錐和落錐，從而將土層當(dāng)中的泥沙擠向孔壁，并通過采用科學(xué)的鉆孔作業(yè)工序，來有效避免斜孔和坍孔現(xiàn)象的發(fā)生，保證孔內(nèi)水位和泥漿濃度，保證孔壁的牢固性，并能夠根據(jù)地質(zhì)條件，及時對鉆進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整，在鉆后檢查合格之后，才可以開展清孔工作。

6 結(jié)束語

隨著時代的不斷發(fā)展，對開展路橋樁基施工提出了更高的要求。為了得到較好的路橋樁基施工效果，就需要認(rèn)真做好路橋樁基施工技術(shù)的研究工作，能夠根據(jù)工程的實際情況合理選擇相關(guān)技術(shù)，并認(rèn)真做好關(guān)鍵技術(shù)的研究工作。另外，在樁基工程施工結(jié)束之后，應(yīng)該及時開展工程檢測工作，檢測通過的樁基才能進(jìn)行使用。