橋梁樁基施工技術(shù)應(yīng)用研究

田子楊

（黔南公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司，貴州黔南州 558000）

0 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)呈現(xiàn)出創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)，橋梁的建設(shè)數(shù)量也在不斷增加。然而，從近年來國(guó)內(nèi)市政橋梁工程施工情況來看，橋梁工程的總體施工質(zhì)量仍有待提高?；诖?，文章對(duì)橋梁樁基施工技術(shù)進(jìn)行研究，分析該技術(shù)在實(shí)際施工中的具體應(yīng)用。

1 橋梁樁基施工技術(shù)的重要性

橋梁樁基是橋梁建設(shè)中非常重要的組成部分，它與橋梁本身的承載力息息相關(guān)，承擔(dān)著來往車輛的重量[1]。提高橋梁樁基施工質(zhì)量，不僅可以確保橋梁的穩(wěn)定性，還能延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。因此，在橋梁工程施工中，必須有效控制樁基施工質(zhì)量，必須明確施工規(guī)范，并全面控制施工技術(shù)、材料和流程等，以確保橋梁樁基施工的質(zhì)量和安全性。

橋梁樁基施工技術(shù)在公路工程中的重要性主要體現(xiàn)在以下方面。

1.1 支撐橋梁結(jié)構(gòu)

樁基施工是橋梁建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。通過樁基的支撐作用，可以將橋梁的重量和荷載平穩(wěn)地傳遞到基礎(chǔ)上，從而保證橋梁的穩(wěn)定性和安全性。在樁基施工過程中，合理應(yīng)用橋梁樁基施工技術(shù)，對(duì)橋梁橋墩進(jìn)行固定，可以提高橋梁的承載力和穩(wěn)定性，保證橋梁的正常使用。

1.2 輔助地基加固

地基是橋梁樁基的重要承載體，若是地基的質(zhì)量較差，則難以有效承受橋梁的自重和荷載。為避免此問題，需要合理應(yīng)用橋梁樁基施工技術(shù)，通過樁基的錨固作用，增強(qiáng)地基承載力，減少地基沉降，保證橋梁的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，樁基施工對(duì)公路工程橋梁的重要性不言而喻。合理選擇樁基施工工藝，加強(qiáng)樁基施工管理，能有效地保證橋梁的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2 橋梁樁基施工技術(shù)分析

2.1 承臺(tái)施工技術(shù)

承臺(tái)施工技術(shù)是一種可以提高樁基承載力的樁基結(jié)構(gòu)，能夠滿足城市橋梁施工的安全和質(zhì)量要求[3]。合理使用承臺(tái)施工技術(shù)可以有效提高樁基的性能。在施工過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)施工工藝要求，施工過程中有效控制容易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)，確保施工過程有序、穩(wěn)定。此外，為保證整個(gè)樁基礎(chǔ)的均勻性，在施工環(huán)境、施工條件允許的情況下，施工單位可以獨(dú)立承重平臺(tái)作為樁基的基礎(chǔ)部分，這樣能有效避免樁基沉降，還能有效避免外力的干擾，為樁基穩(wěn)定提供有力支撐。

2.2 復(fù)合樁基施工技術(shù)

在橋梁樁基施工中，復(fù)合樁基施工技術(shù)也有廣泛應(yīng)用。復(fù)合樁基施工技術(shù)的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。其一，采用復(fù)合樁基施工技術(shù)，可以提高樁基的承載力，也能有效提高施工過程的安全性和樁基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。其二，這種復(fù)合技術(shù)可以更好地替代混凝土樁基礎(chǔ)。該技術(shù)一般用于承臺(tái)施工前，通過在承臺(tái)區(qū)域壓實(shí)預(yù)制砂礫，形成復(fù)合承臺(tái)，可為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3 人工挖孔樁技術(shù)

人工挖孔樁技術(shù)是橋梁樁基施工中的一種常用技術(shù)[4]。其基本原理是在橋墩處開挖鉆孔，然后向孔內(nèi)灌注混凝土，形成鋼筋混凝土樁。

人工挖孔樁技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，適應(yīng)性強(qiáng)。人工挖孔樁適用于各種地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，可以滿足不同橋梁工程的施工需要。

第二，結(jié)構(gòu)緊湊。人工挖孔樁的直徑比較小，可以在比較狹窄的空間內(nèi)施工，不會(huì)占用太多施工空間。

第三，施工高度可控。人工挖孔樁長(zhǎng)度可根據(jù)具體需要靈活控制，能夠滿足不同的設(shè)計(jì)要求。

第四，施工過程可控。人工挖樁的原理是在地面上進(jìn)行挖掘，施工過程中可通過檢查和測(cè)試的方式對(duì)樁位進(jìn)行合理控制。

不過，人工挖孔樁技術(shù)也存在一些不足：

第一，施工周期長(zhǎng)。人工挖孔樁施工過程相對(duì)復(fù)雜，需要多次鉆孔和澆筑混凝土，施工周期較長(zhǎng)。

第二，施工過程受環(huán)境影響較大。人工挖孔樁施工需要考慮周圍環(huán)境，如地下水位、地質(zhì)條件、水土保持措施等，不同的環(huán)境條件會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生不同的影響。

第三，施工成本相對(duì)較高。與其他樁基施工技術(shù)相比，人工挖孔樁技術(shù)施工成本相對(duì)較高，需要投入更多的人力、物力等資源。

2.4 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

樁基灌注施工技術(shù)可以充分保證樁基質(zhì)量，達(dá)到相應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)，為工程的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)[5]。在灌注施工中，必須合理控制混凝土的配合比，保證混凝土具備良好的流動(dòng)性與和易性，以保證施工質(zhì)量。為了確保施工過程的安全性，有必要配置隔水設(shè)施，并確保其在施工過程中的穩(wěn)定性。灌注施工時(shí)，應(yīng)注意對(duì)灌注深度和導(dǎo)管的有效管理，同時(shí)注意其他施工參數(shù)的合理性，對(duì)施工全過程進(jìn)行控制，確保施工順利進(jìn)行。

2.4.1 施工準(zhǔn)備

為確保鉆孔施工順利進(jìn)行，需要清除鉆孔場(chǎng)地的雜物、換除軟土、進(jìn)行平整壓實(shí)處理。如果場(chǎng)地位于淺水、陡坡或淤泥區(qū)域，可以通過筑島或使用枕木、型鋼等搭建工作平臺(tái)的方式來解決。如果場(chǎng)地位于深水區(qū)域，可以插打臨時(shí)樁來搭建固定工作平臺(tái)。在鉆孔平臺(tái)上，還需要拼裝鋼護(hù)筒導(dǎo)向架，并采用起吊設(shè)備插打水中墩鋼護(hù)筒[6]。工作平臺(tái)必須堅(jiān)固穩(wěn)定，能承受施工作業(yè)時(shí)所有靜、活荷載，同時(shí)還應(yīng)考慮施工設(shè)備能安全進(jìn)出場(chǎng)。

2.4.2 清孔

在鉆孔灌注樁施工中，清孔是重要環(huán)節(jié)。清孔過程中通常采用泥漿正循環(huán)清孔技術(shù)和泵吸反循環(huán)二次清孔技術(shù)。采用泥漿正循環(huán)清孔技術(shù)時(shí)，施工人員必須選擇高性能的泥漿泵，并根據(jù)具體的工程要求和鉆孔直徑調(diào)整泥漿泵的工作參數(shù)，操作過程中注意控制泥漿流量，防止泥漿量過多損壞孔壁，造成坍塌。清孔期間，還需要定期清洗沉淀池，這一過程需要應(yīng)用泵吸反循環(huán)二次清孔技術(shù)。為避免影響砂層質(zhì)量，施工人員需要有效控制反循環(huán)的流量，以有效控制塌方風(fēng)險(xiǎn)。

2.4.3 混凝土施工

混凝土施工是鉆孔灌注樁施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響工程整體質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)?；炷潦┕げ襟E比較復(fù)雜，如要合理調(diào)整混凝土配合比、灌注混凝土等。澆筑工作完成后，需要進(jìn)行細(xì)致的養(yǎng)護(hù)工作，避免發(fā)生裂縫。

在混凝土施工過程中，施工人員必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各項(xiàng)操作。例如，在攪拌環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照技術(shù)人員提供的攪拌方案進(jìn)行，保證每種原料的級(jí)配參數(shù)均能滿足橋梁樁基施工要求。一般來說，在市政橋梁樁基施工中，混凝土中砂石原料的含泥量應(yīng)控制在3%以內(nèi)。石料應(yīng)以碎石或卵石為主，選用硬度較高的原石材料，以提高樁基的穩(wěn)定性和承載能力。為了避免混凝土在凝固過程中出現(xiàn)裂縫，需要控制混凝土的灌注時(shí)間，一般應(yīng)保持在30min 以內(nèi)。灌注工作完成后，還需要采取相應(yīng)措施保證混凝土內(nèi)外溫度穩(wěn)定，防止出現(xiàn)溫度裂縫，避免影響橋梁樁基性能。

2.4.4 鉆孔灌注樁常見事故及處理方法

（1）導(dǎo)管撥空、掉管

導(dǎo)管撥空原因：由于測(cè)量和計(jì)算錯(cuò)誤，致使灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管撥空，管內(nèi)充滿泥漿；導(dǎo)管埋深過淺，泥漿涌入導(dǎo)管。

預(yù)防措施：認(rèn)真測(cè)量和復(fù)核孔深、導(dǎo)管長(zhǎng)度；對(duì)導(dǎo)管埋深取保守?cái)?shù)值。

掉管原因：導(dǎo)管接頭連接不符合要求；導(dǎo)管掛住鋼筋籠，強(qiáng)拉拉脫等。

預(yù)防措施：每次拆管后仔細(xì)重新連接導(dǎo)管接頭；導(dǎo)管埋深較大時(shí)應(yīng)及時(shí)拆管。

處理辦法：混凝土面距離地面較深時(shí)應(yīng)重新成孔，混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。

（2）灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿

事故原因：混凝土供料間隔時(shí)間太長(zhǎng)，灌注停頓，混凝土流動(dòng)性變??；混凝土和易性太差；導(dǎo)管埋深過大；在灌注將近結(jié)束時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高減小，超壓力降低；導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對(duì)密度增大。

處理辦法：提起導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋深；接長(zhǎng)導(dǎo)管，提高導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高；在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。

（3）灌注高度不夠

事故原因：測(cè)量不準(zhǔn)確；樁頭預(yù)留量太少。

預(yù)防措施：可采用多種方法測(cè)量，確保準(zhǔn)確；樁頭超灌預(yù)留量可適當(dāng)加大。

處理辦法：挖開樁頭，重新接樁處理。

（4）漏漿

橋梁樁基施工中漏漿問題是一個(gè)常見的難題，對(duì)橋梁的使用壽命有著極大的影響，甚至可能導(dǎo)致橋梁在面臨山洪等天然災(zāi)難時(shí)坍塌。因此，有效地解決漏漿問題尤為重要。

針對(duì)護(hù)筒漏漿問題，主要采取以下措施：首先，嚴(yán)格控制填埋深度，并對(duì)護(hù)筒四周加以填土，以防止護(hù)筒刃角處發(fā)生漏漿情況。如果發(fā)現(xiàn)護(hù)筒存在大量漏漿問題，應(yīng)立即采取措施，不能因?yàn)楣こ虖?fù)雜而忽視。可以挖出裂縫或有缺口的部位，經(jīng)過修復(fù)后再進(jìn)行充填。此外，若是地表層滲水性較強(qiáng)，可采用比較黏稠的泥土來進(jìn)行充填。

（5）孔部塌陷

塌孔會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成不利影響，因此不能因追求速度而忽視質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工[7-8]?？撞砍霈F(xiàn)塌陷現(xiàn)象，通常表明施工工程存在不合理的情況，如出渣量增加或孔內(nèi)水位變化等。這種情況會(huì)嚴(yán)重影響橋梁樁基的穩(wěn)定性，因此應(yīng)及時(shí)尋找原因并采取措施進(jìn)行修復(fù)。如果出現(xiàn)嚴(yán)重的塌陷現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行全面填補(bǔ)，以確保工程的質(zhì)量。

3 橋梁樁基施工技術(shù)優(yōu)化策略

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)樁基結(jié)構(gòu)

在橋梁樁基工程中，樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)工作。為了確保合理地將樁基施工技術(shù)應(yīng)用于樁基工程施工中，設(shè)計(jì)人員需要事先對(duì)樁基結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)的合理性和可行性，這樣施工人員方能根據(jù)設(shè)計(jì)方案規(guī)范地進(jìn)行樁基施工[9-10]。

3.2 強(qiáng)化施工質(zhì)量控制

加強(qiáng)對(duì)樁基工程施工過程的質(zhì)量控制，是提高樁基施工技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。因此，施工監(jiān)理人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基工程各工序、各環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，保證樁基施工過程規(guī)范化，提高樁基工程質(zhì)量，保證其穩(wěn)定性[11-12]。

3.3 加強(qiáng)成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

成樁質(zhì)量檢驗(yàn)是橋梁樁基施工的最后一個(gè)環(huán)節(jié)[13]。橋梁樁基施工完成后，需要對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，主要采用小應(yīng)變法和聲波透射法。

小應(yīng)變檢測(cè)是在樁頂施加一個(gè)敲擊力如用錘子敲擊，敲擊力將沿樁體傳遞，然后應(yīng)力波返回樁頂部。若樁體無異常，則導(dǎo)電介質(zhì)保持不變，應(yīng)力無異常變化。如果樁體內(nèi)存在縮頸、離析、斷樁等缺陷，則導(dǎo)電介質(zhì)發(fā)生變化，應(yīng)力波會(huì)有相應(yīng)變化。

聲波透射法的特點(diǎn)是精度高，可以定量分析樁體缺陷的大小。采用聲波透射法前，需要在混凝土澆筑時(shí)在樁基內(nèi)埋設(shè)測(cè)聲管，以滿足聲波透射的要求。測(cè)試樁基時(shí)，將發(fā)射探頭和接收探頭置于聲管中，超聲波經(jīng)過聲管、水介質(zhì)和混凝土后到達(dá)接收探頭，檢測(cè)人員可根據(jù)波形變化確定混凝土樁的強(qiáng)度和質(zhì)量[14-15]。

4 結(jié)語

綜上所述，樁基施工技術(shù)在市政橋梁施工中起重要作用，其施工質(zhì)量對(duì)橋梁工程整體施工質(zhì)量有重要影響。因此，有必要及時(shí)改進(jìn)和創(chuàng)新相關(guān)施工技術(shù)，也可將各種樁基施工技術(shù)有機(jī)結(jié)合、合理利用，以有效避免施工質(zhì)量問題。此外，為了全面保證橋梁工程質(zhì)量及其使用壽命，必須嚴(yán)格把好設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收關(guān)，尤其是施工過程中，需要對(duì)每一道工序都進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，以保證工程高質(zhì)、高效完成。