樁基施工技術(shù)在道橋施工中的應(yīng)用研究

王曉靜

摘要： 隨著我國(guó)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求的不斷提高，道橋工程無(wú)論是規(guī)模、質(zhì)量和效率均較以往有了巨大提升，其中，現(xiàn)代化施工技術(shù)應(yīng)用作出了了巨大貢獻(xiàn)。樁基施工技術(shù)作為道橋施工技術(shù)的重要部分，其在夯實(shí)道橋基礎(chǔ)、增強(qiáng)道橋承重力方面發(fā)揮了重要作用。而在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)則可能造成沉降、傾斜及坍塌等病害后果。本文首先闡述了樁基施工技術(shù)的重要性，進(jìn)而指出道橋施工中樁基施工技術(shù)的要點(diǎn)，分析實(shí)際施工中該技術(shù)應(yīng)用的問(wèn)題并提出了相應(yīng)對(duì)策，以期促進(jìn)我國(guó)道橋施工技術(shù)應(yīng)用水平的提升。

Abstract： With the continuous improvement of the requirements for the construction of social infrastructure in China， the scale， quality and efficiency of the road and bridge project have been greatly improved compared with the past. Among them， the application of modern construction technology has made great contributions. Pile foundation construction technology is an important part of the bridge construction technology， which plays an important role in strengthening the foundation of the bridge and enhancing the bearing capacity of the bridge. In practical applications， improper application of technology may cause the consequences of settlement， tilting， and collapse. This article first elaborated the importance of the construction technology of the pile foundation， pointed out the main points of the construction technology of the pile foundation in the bridge construction， analyzed the application problems of the technology in the actual construction and put forward the corresponding countermeasures， in order to promote the application level of the technology of the road bridge construction in China.

關(guān)鍵詞：樁基；施工技術(shù)；道橋；應(yīng)用

Key words： pile foundation；construction technology；bridges；application

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）18-0202-03

0 引言

道橋施工技術(shù)中樁基施工技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其當(dāng)?shù)罉蚴┕ぢ范蔚牡鼗鶞\層土質(zhì)較差而難以實(shí)施地基處理措施時(shí)，通過(guò)樁基施工技術(shù)構(gòu)筑樁基礎(chǔ)，利用樁側(cè)摩阻力和樁端阻力且上部荷載通過(guò)豎向荷載樁傳遞到深部土粉層中則有效夯實(shí)了道橋基礎(chǔ)。為確保樁基技術(shù)應(yīng)用的效果，就需要把握技術(shù)要點(diǎn)以及施工當(dāng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用保障道橋工程的整體施工質(zhì)量。

1 樁基施工技術(shù)的重要性

樁基施工技術(shù)是道橋建筑中利用多個(gè)沉入土壤中的樁將樁承臺(tái)與承臺(tái)梁等上層建筑的重量傳入土壤中分散樁基壓力的施工技術(shù)，其性?xún)r(jià)比較高，可有效夯實(shí)道橋基礎(chǔ)，在道橋工程中應(yīng)用廣泛。由于其在道橋基礎(chǔ)建設(shè)中的重要作用，一旦工藝技術(shù)水平達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則樁基使用周期不高，道橋整體質(zhì)量和使用壽命也會(huì)大大下降和削減，如出現(xiàn)病害則導(dǎo)致道橋無(wú)法正常使用，還可能發(fā)生嚴(yán)重的事故威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全。加強(qiáng)對(duì)樁基施工技術(shù)的應(yīng)用研究，在認(rèn)識(shí)到其對(duì)道橋工程重要意義的基礎(chǔ)上明確施工技術(shù)要點(diǎn)并預(yù)防施工問(wèn)題發(fā)生，一旦發(fā)生問(wèn)題以最佳方案予以處理，才能為增強(qiáng)道橋整體質(zhì)量、完善交通網(wǎng)絡(luò)提供重要保障。

2 道橋施工中樁基施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 樁基樁型的選用

道橋施工中應(yīng)用樁基施工技術(shù)，應(yīng)首先做好樁基樁型的選用，依據(jù)施工項(xiàng)目和施工環(huán)境的具體情況進(jìn)行科學(xué)挑選。具體挑選中，應(yīng)首先對(duì)道橋工程施工環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查，了解施工路段的水位情況、地質(zhì)狀況和水文條件，了解地質(zhì)呈變化和結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上探究所需樁型，以樁基結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和承載力參數(shù)為分析指標(biāo)，科學(xué)判斷所需樁型材料；其次，在初步確定樁基類(lèi)型的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，明確橋梁上部結(jié)構(gòu)傳遞重量，確定橋梁通車(chē)后所需承載的具體重量，經(jīng)科學(xué)計(jì)算得出樁基所需承載最大重量，進(jìn)而得出單樁的承載力，通過(guò)相應(yīng)承載力數(shù)據(jù)的計(jì)算確定最終應(yīng)用樁基的類(lèi)型，在原材料選購(gòu)時(shí)選取符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的對(duì)應(yīng)材料，確保產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)關(guān)；最后，在確定樁基樁型基礎(chǔ)上準(zhǔn)備施工前的工期與項(xiàng)目規(guī)劃，依據(jù)施工工期狀況選擇相應(yīng)的打樁技術(shù)，如機(jī)械挖孔或打入式預(yù)制樁[1]。打樁技術(shù)滿(mǎn)足施工工期條件和項(xiàng)目安排，則最終施工效率和施工效果均能獲得較大保證。

2.2 樁基灌注施工

前期準(zhǔn)備工作完成后，在樁基灌注施工階段，需做好初期和實(shí)際施工兩個(gè)階段工作。首先，在樁基灌注初期階段，應(yīng)做好混凝土的配制工作，在完成混凝土原材料添加制配的基礎(chǔ)上，在其中加入混凝劑，避免混凝土過(guò)快凝結(jié)而無(wú)法滿(mǎn)足施工過(guò)程中的進(jìn)度安排[2]。對(duì)管道埋藏深度進(jìn)行有效測(cè)量，確定所需混凝土量以及所需施工時(shí)間和施工速度。確定具體的施工方案，做好埋管深度的有效把控，如來(lái)料間隙稍長(zhǎng)，則可對(duì)管道內(nèi)灌注的混凝土作適當(dāng)振動(dòng)，提高混凝土密實(shí)度的同時(shí)避免振動(dòng)次數(shù)過(guò)多導(dǎo)致泥漿和沉渣掉入下層混凝土降低樁基質(zhì)量。其次，灌注施工過(guò)程中，對(duì)灌注混凝土的灌注數(shù)量進(jìn)行把控，確保其符合最佳設(shè)計(jì)效果。對(duì)初次埋置導(dǎo)管方位進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，確保灌注樁整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。施工中應(yīng)對(duì)導(dǎo)管內(nèi)混凝土灌注速度進(jìn)行把控，尤其在未注滿(mǎn)前期做好速度的控制以防出現(xiàn)氣泡。為防止氣泡的出現(xiàn)，可于孔口漏斗上層設(shè)置橡膠管實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空氣的有效排放，確保灌注樁的密實(shí)度和整體質(zhì)量[3]。

2.3 樁基鉆孔施工

在樁基鉆孔施工當(dāng)中，同樣應(yīng)做好施工前的勘察和準(zhǔn)備工作。一方面，對(duì)樁基整體狀況進(jìn)行全面勘察，尤其對(duì)底座進(jìn)行全面檢查，判斷其是否達(dá)到穩(wěn)固要求，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況作施工前的全面勘察，了解工程狀況和地質(zhì)施工需求，選取最為合適的鉆孔工藝技術(shù)。完成相應(yīng)的勘察工作后，對(duì)地質(zhì)狀況、護(hù)筒埋設(shè)深度相關(guān)信息進(jìn)行整合確認(rèn)，選取最佳施工方式并做好施工隊(duì)伍與技術(shù)設(shè)計(jì)人員的溝通確認(rèn)。

另一方面，對(duì)存在一定問(wèn)題的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量把控，如對(duì)護(hù)筒附近作進(jìn)一步的夯實(shí)加固以避免粘土層發(fā)生滲水和漏水，對(duì)護(hù)筒沉降撞擊坑進(jìn)行及時(shí)處理，通過(guò)護(hù)筒加固防止其出現(xiàn)坍孔。在確保樁基鉆孔準(zhǔn)備工作到位的前提下落實(shí)鉆孔施工，做好質(zhì)量監(jiān)管和應(yīng)急處置，確保樁基鉆孔施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)[4]。

3 道橋施工中樁基施工技術(shù)應(yīng)用的問(wèn)題與對(duì)策

在落實(shí)樁基施工技術(shù)過(guò)程中，難免受主客觀因素的影響而出現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的各種問(wèn)題。如相應(yīng)問(wèn)題得不到有效處理則可能導(dǎo)致進(jìn)一步的道橋病害引發(fā)更為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。在道橋施工當(dāng)中樁基施工技術(shù)應(yīng)用可能出現(xiàn)的主要問(wèn)題和應(yīng)對(duì)方法如下：

3.1 坍孔

坍孔的發(fā)生是由于鋼護(hù)筒長(zhǎng)度未滿(mǎn)足施工所需，樁基部沙礫和卵石層未能刺穿，當(dāng)溶洞遭受沖擊則會(huì)造成漏漿情況的發(fā)生。出現(xiàn)漏漿后，原有水頭高度出現(xiàn)快速下降，沙礫和卵石層無(wú)法承受來(lái)自外部的壓力而發(fā)生穩(wěn)固性的下降，進(jìn)而導(dǎo)致坍孔的發(fā)生。坍孔多為漏斗狀，且不同情況下坍孔的大小不一，要針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行有效處理，應(yīng)當(dāng)就具體坍孔情況采取最佳的處理辦法。首先，如坍孔成孔深度相對(duì)較小，則可于孔內(nèi)回填粘土和片石，待填料沉淀足夠則對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行深埋，避免之前出現(xiàn)的長(zhǎng)度問(wèn)題，直到鋼護(hù)筒達(dá)到不透水層；其次，如坍孔成孔深度相對(duì)較大，則應(yīng)對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行重新處理，將其一側(cè)朝向坍孔喇叭口下緣，在其附近回填干粘土并作壓實(shí)處理[5]。待回填密度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)施鉆孔操作。當(dāng)坍孔情況較為嚴(yán)重，無(wú)法繼續(xù)施工時(shí)，應(yīng)立即移開(kāi)鉆機(jī)，以免造成鉆機(jī)傾覆，并準(zhǔn)確的確定坍孔位置及大小。坍孔問(wèn)題的發(fā)生即便可通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)手段予以解決，但坍孔回填之后土體密度相較之前往往更低，摩阻力下降不利于樁基的穩(wěn)固性，為此，應(yīng)當(dāng)做好鋼護(hù)筒的設(shè)計(jì)，確保其符合設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際需求。

3.2 漏漿

在巖游地層鉆孔樁發(fā)生漏漿問(wèn)題較為普遍，尤其在巖溶裂縫發(fā)生漏水情況時(shí)，巖洞和樁孔出現(xiàn)貫通，則容易發(fā)生漏漿，鋼護(hù)筒底部漏漿情況多發(fā)。針對(duì)漏漿的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)基于問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行綜合分析和判斷，確定漏漿發(fā)生的主要原因，再針對(duì)性地予以解決和處理。首先，如穿透巖洞施工時(shí)出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)護(hù)筒內(nèi)泥漿面情況進(jìn)行有效處理，對(duì)泥漿面漏漿而發(fā)生下降則應(yīng)做好鉆頭的提出處理，對(duì)鉆孔內(nèi)進(jìn)行注漿或注水操作。通過(guò)加入相應(yīng)量的粘土和片石混合物確?？變?nèi)水頭壓力，避免漏漿問(wèn)題的進(jìn)一步出現(xiàn)；其次，如巖溶裂縫過(guò)大且透水性過(guò)強(qiáng)，漏漿問(wèn)題出現(xiàn)后應(yīng)當(dāng)對(duì)泥漿調(diào)配比進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)具體情況做好泥漿粘稠度的優(yōu)化，并在鉆孔操作時(shí)基于巖溶狀況采取及時(shí)的處理措施，避免出現(xiàn)漏漿；此外，鋼護(hù)筒底部發(fā)生漏漿則需對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行連續(xù)下降操作并利用粘土實(shí)現(xiàn)縫隙的封堵，通過(guò)填補(bǔ)粘土或碎石提高泥漿強(qiáng)度，則以沖砸操作實(shí)現(xiàn)鋼護(hù)筒底部孔壁加固，對(duì)漏漿部位進(jìn)行堵漏。

3.3 鉆孔傾斜與卡鉆

鉆孔傾斜將導(dǎo)致成孔與設(shè)計(jì)不符，也就進(jìn)一步造成樁基穩(wěn)固性不強(qiáng)無(wú)法確保道橋整體的質(zhì)量。為避免發(fā)生鉆孔傾斜，應(yīng)當(dāng)于鉆孔施工之前對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行全面檢查，對(duì)鉆機(jī)傾斜情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行勘察，依據(jù)工程狀況確定最佳鉆孔工藝。一旦鉆孔傾斜問(wèn)題發(fā)生，則應(yīng)立即停止鉆孔操作，對(duì)鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)回調(diào)，使其滿(mǎn)足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。如使用沖擊鉆孔進(jìn)行鉆孔而發(fā)生傾斜或孔壁質(zhì)量不合格等，則應(yīng)做好鉆頭振動(dòng)頻率的有效調(diào)試，對(duì)磨損鉆頭進(jìn)行有效修補(bǔ)，確保其直徑滿(mǎn)足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。卡鉆問(wèn)題的出現(xiàn)多因鉆頭維護(hù)不到位，使用先鉆頭亦或是補(bǔ)焊后鉆頭的直徑在施工時(shí)因沖程太大，導(dǎo)致突然擊穿巖洞頂板，引發(fā)鉆頭旋轉(zhuǎn)，不能提鉆從而造卡鉆的狀況。應(yīng)當(dāng)首先準(zhǔn)備好替換鉆頭，在鉆孔當(dāng)中鉆進(jìn)面采用小沖程鉆進(jìn)，隨后逐步加大沖程直到常規(guī)沖程，再作持續(xù)的鉆孔操作[6]。小沖程開(kāi)孔操作時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)鉆頭進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，當(dāng)巖洞開(kāi)口后及時(shí)拋填片石和粘土，確保鉆孔能夠正常鉆入而不發(fā)生卡鉆的情況。

3.4 埋鉆

樁基施工當(dāng)中出現(xiàn)埋鉆的幾率同樣較大，該問(wèn)題處理難度較大，需要針對(duì)具體問(wèn)題狀況采取對(duì)應(yīng)的解決措施。首先，從埋鉆問(wèn)題發(fā)生的原因來(lái)看，多因孔壁發(fā)生陷落導(dǎo)致，由于巖溶地層鉆孔期間巖洞頂板相對(duì)較薄，鉆孔在進(jìn)入并穿越巖洞時(shí)，由于埋深不足而沖程較大，導(dǎo)致巖洞頂板受沖擊而引發(fā)巖洞崩塌，進(jìn)而造成地表下陷引發(fā)埋鉆問(wèn)題。埋鉆問(wèn)題的處理主要以預(yù)防為主，首先，當(dāng)出現(xiàn)漏漿則做好鉆頭的提起回收操作，于鉆孔內(nèi)補(bǔ)水注漿提高內(nèi)部水壓力，在實(shí)現(xiàn)漏漿封堵的前提下避免鉆頭遭受進(jìn)一步外力沖擊引發(fā)埋鉆；其次，在穿越巖洞操作中，應(yīng)當(dāng)控制好鉆孔沖程，采取循序漸進(jìn)的鉆孔方法，首先以小沖程鉆入，避免因巖洞頂板過(guò)于淺薄而出現(xiàn)崩塌，在預(yù)防措施到位的基礎(chǔ)上，為降低埋鉆問(wèn)題發(fā)生造成的相應(yīng)后果，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)做好準(zhǔn)備方案，預(yù)備好遷延設(shè)施，搭建好滑車(chē)鋼絲繩為鉆機(jī)的撤離設(shè)好條件[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，交通需要將不斷加大。為緩解交通壓力，加強(qiáng)道橋工程建設(shè)十分必要。在工程建設(shè)中，不僅僅需要對(duì)工程規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)大，更重要的是對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的保證。對(duì)道橋樁基施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，是保證其結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的重要措施。落實(shí)道橋工程施工中的技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)道橋樁基施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用，明確施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題并加以解決，才能不斷提高施工效果，為保證道橋結(jié)構(gòu)質(zhì)量提供重要前提，也為推動(dòng)我國(guó)道橋工程施工建設(shè)水平貢獻(xiàn)重要力量。

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