關于路橋施工中樁具加固技術的研究

迄今，路橋施工中樁具加固技術已經經歷了一個多世紀的發展。該技術簡單、施工方便，被廣泛運用于許多建筑工程中，并且在橋梁樁具的施工中發揮不可替代的作用。在下文中，本文深入探討路橋施工中樁具加固技術。

一、路橋施工中常見的樁具問題

(一)樁基沉降的原因和相應措施

樁基沉渣清理不徹底，沉渣過厚，會引起樁基沉降。樁基沉降尚未引起上部連續梁的開裂時，由于樁基承載力不夠需進行加固處理，以阻止樁基繼續下沉。同時，需頂升梁體基本回復到原設計狀態，減少由于沉降引起的次應力，避免梁體開裂和保證正常使用。

另一種情況是樁基設計體系不合理，同一連續梁下采用了不同的樁基礎形式，樁基不均勻沉降容易引起梁體產生很大的次應力；同時設計時對本地區地質巖性摩阻系數取值偏大(規范中大值)，摩檫樁樁長偏短。

(二)灌注樁常見的問題

路橋施工中灌注樁具使用的是混凝土灌注，常出現混凝土疏松、蜂窩、氣孔等問題：澆注中樁身混凝土離析摻氣，內部有疏松氣孔、砂眼等；此外，樁底軟、沉淀層過厚，清孔不徹底，淤泥狀沉淀埋于混凝土下樁頭不密實，澆注至樁頂時，超壓力不足，部份泥漿混入，或樁頂不密實，強度低，使樁基礎質量不能滿足設計要求。

在澆注混凝土的施工過程中，出現的導管進水、卡管、坍孔、埋管、清孔不徹底，或灌注時間過長，首批混凝土已初凝，流動性低，而續灌的混凝土沖破頂層而上升，或灌注中局部塌壁因而在兩層混凝土中夾有泥渣，甚至全樁夾有泥渣土形成斷樁。

二、路橋施工中樁具加固的特點

(1)網狀布置的微型樁群樁體系具有較好的承載能力，群樁中的單樁可以承受拉應力、壓應力、剪應力和彎曲應力。

(2)布置靈活方便，可根據需要垂直或斜布，也可成排布置或交叉成網狀布置。

(3)施工迅速安全，施工機具小，用普通的地質鉆機甚至手搖鉆就能成孔。

(4)承載力高，根據有關文獻的研究結果，一根直徑為14cm。長度為4.7m樁端進入密實中砂層的微型樁的極限承載力為835kN，完全埋入土中的微型樁，能提供910kN的安全工作荷載。當微型樁支承在巖層中時。能夠承受的安全工作荷載可高達2720kN。

(5)所需施工場地較小，在平面尺寸為1.1m×2.5m和凈空度2.5m，即可施工，且樁孔距構造物邊緣最近距離，僅為35m。

(6)豎直受荷沉降量小，根據有關方面的單樁靜載試驗結果，一根樁端進入硬塑牯性土長為7m的微型樁，當荷載加至314kN時，

樁頂沉降僅為3.8mm；而一根樁端進入砂狀強風化巖長度為11m的微型樁，當荷載加至648kN時，樁項沉降僅為2.2mm。

(7)能穿透各種障礙物，適用于各種不同的土質條件。

(8)樁孔孔徑小，因而對基礎和地基土產生的附加應力甚微，施工時對原有基礎影響小，不干擾構造物的正常使用。

(9)滲透性壓力灌漿對樁周土壤產生固結效果，且立竿見影。綜上所述，微型樁的主要特點是：工作場地要求低，承載力高，沉降量小，施工時對構造物的正常使用影響較小，是建筑物基礎加固的好方法。多年來，微型樁在土建工程中應用的成功實例不勝枚舉。但是微型樁用于橋梁加固的案例尚不多見。本文試圖通過對某大橋基礎的加固實例，說明微型樁不僅在土建工程中能發揮效用，在路橋工程中也大有作為。

三、路橋施工中樁具加固技術

(一)常見的微型樁加固技術

微型樁是一種較小口徑的鉆孔灌注樁，它更適合干路橋施工中樁具加固。微型樁加固過程如下。

用地質鉆機進行鉆孔。根據不同的工程地質情況，可以采用干成孔或循環泥漿護壁成孔。如采用循環泥漿成孔，則鉆至所需深度后，用沖水清孔；如采用干成孔時，則需反復提鉆取土清孔。清孔完成后，須立即植入加勁鋼材和注漿導管。其中加勁鋼材可以根據設計使用的不同目的。而孔徑較大時，采用鋼筋籠；孔徑較小時候，采用單根鋼筋。

在完成上述工作后，進行壓力灌漿。可以先向孔內投入粒徑為1～3cm的碎石，然后向孔內灌注純水泥漿或水泥砂漿，也可以不投入碎石而直接向孔內用壓力灌注水泥砂漿。若采用套管灌漿時，在拔除套管的同時，施加壓力將漿液壓入土層中直到滿溢為止。注漿的壓力一般可采用0.3～0.5MPa，視具體的工程地質情況做適當的調整。

在施工中應注意下列幾個方面的問題。一，技術人員認真審核圖紙，及時向施工隊進行技術交底。二，確保各項材料技術性能符合技術要求。三，堅持嚴格的工程驗收檢測，對施工全過程進行質量監控。四，保鋼筋砼工程的監控，把好配比、振搗、養生每一關。

除上述問題之外，還需要從員工本身提高施工質量。要建立健全預算管理激勵機制，要樹立全員參與意識，盡可能滿足企業員工的多種需要，要營造有利的環境，注重對企業員工的激勵，推行預算管理的責任化和自主化。

(二)橋樁加固技術

橋樁加固的總體施工順序是：放線鉆孔—插鋼軌—灌空隙—焊接鋼軌樁上部—開挖矩形孔并焊接鋼軌放模板—放鋼筋籠—塞木板—灌注砼—養生—周圍夯填。

在具體的操作中，通常采用鉆機鉆直徑為0.2m的圓孔，用吊車吊起鋼軌人工配合插入孔內，然后用150#礦細石砼灌注軌與鉆孔之間的-空隙，為了保證灌注砼密度，適當加入減水劑或粉煤灰及復合早強劑，或使用免振砼固定鋼軌；鋼軌間距為0.3m。鋼軌成鋒利尖型，以便容易下沉。鋼軌樁正式施工前，在橋墩附近先進行試鉆、試樁，掌握施工時間和施工經驗，以便順利進行鋼軌樁的施工。

鋼軌樁形成后，先將鋼軌上部用鋼板焊接增加一道聯系梁，形成鋼軌排樁，以增加整體抗傾能力。然后人工開挖矩形孔。采用一間二方法，每開挖3m深，用鋼筋把根鋼軌焊接在一起，為防止橋墩基礎處土從兩鋼軌之間露出，在焊接前用木片塞住鋼軌之間的縫隙，用鋼筋壓住木片'然后焊接鋼軌以確保土體穩定。開挖矩形孔時，為防止周圍土體坍塌，施工前先用鋼板與鋼筋做一個尺寸為1.15m×1.5m×7.5m鋼模型，每開挖一段，焊鋼筋后用吊車人工配合放下模型，護住土體，以防坍塌，直至開挖到規定深度。

挖好焊接完后，立即下鋼筋籠，平行面用木板擋住，立即灌注砼，灌注時加一些早強劑，以便盡快達到要求強度。鋼筋砼樁初凝后，周圍夯填密實并在其上用素砼抹平夯實，厚度為20cm。

四、結語

路橋施工中樁具加固技術的應用歷史悠久，在建筑工程中積累了不少的經驗，不管是在基礎托換或基坑支護，還是邊坡防治，均有不少的成功實例可以借鑒。由于路橋施工中樁具加固的施工工藝并不復雜，造價也不高，在公路橋梁工程中，特別是在舊橋基礎加固，高填深挖路基邊坡的滑坡防治，路基擋土墻地從處理及舊墻從礎加固方面，均可大有作為，值得大力推廣應用。通過這項工程，我們總結了許多安全施工方法及措施，為今后類似的施工提供了經驗。