淺談橋梁工程中的樁基加固技術(shù)研究

張學(xué)同

摘 要 為研究橋梁工程中樁基加固技術(shù)。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，提出橋梁工程施工過(guò)程中樁基加固技術(shù)存在的主要問(wèn)題，即樁基加固時(shí)立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定、橋梁樁基縮頸問(wèn)題以及灌注樁質(zhì)量問(wèn)題等，重點(diǎn)研究了橋梁工程中樁基加固施工工藝以及微型樁的固化工藝，并在具體工程中進(jìn)行了應(yīng)用。研究結(jié)果表明，橋梁工程中樁基的加固極大影響著橋梁建設(shè)的質(zhì)量，采用有效的樁基加固技術(shù)以及合理的施工效率，不斷解決橋梁施工中的各種問(wèn)題，可以獲得良好的橋梁樁基施工效果，確保橋梁工程的質(zhì)量要求，并具有一定的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞 瀝青路面;柔性基層;疲勞設(shè)計(jì);施工工藝

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸工程事業(yè)迅猛發(fā)展，為了不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的出行需求，我國(guó)公路建設(shè)取得巨大成就，截止至2018年底，全國(guó)公路總里程已達(dá)到484.65萬(wàn)公里，比上一年增加7.31萬(wàn)公里，其中高速公路總里程已突破14.26萬(wàn)公里，全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)總里程達(dá)到475.78萬(wàn)公里，占公路總里程的98%，且各項(xiàng)數(shù)據(jù)均位于世界第一。我國(guó)橋梁工程同樣也取得重大發(fā)展，全國(guó)公路橋梁于2018年底已達(dá)到85.15萬(wàn)座，極大地滿足了人民水路倆運(yùn)的需求。在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，路橋的安全性必須有一個(gè)更高的要求，所以必須對(duì)路橋的樁基進(jìn)行加固，以提高橋梁的整體穩(wěn)定性。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，提出橋梁工程施工過(guò)程中樁基加固技術(shù)存在的主要問(wèn)題，即樁基加固時(shí)立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定、橋梁樁基縮頸問(wèn)題以及灌注樁質(zhì)量問(wèn)題等，重點(diǎn)研究了橋梁工程中樁基加固施工工藝以及微型樁的固化工藝，并在具體工程中進(jìn)行了應(yīng)用。

2 樁基加固技術(shù)存在的問(wèn)題

（1）立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定

技術(shù)人員應(yīng)在進(jìn)行立樁工作前及時(shí)檢查施工場(chǎng)地，清理場(chǎng)地上過(guò)多的灰塵和廢渣。若沒(méi)有及時(shí)清理施工場(chǎng)地，樁基會(huì)發(fā)生下沉現(xiàn)象。當(dāng)只有立樁基礎(chǔ)下沉，其它頂部梁不受到影響時(shí)，技術(shù)人員可以及時(shí)采取措施補(bǔ)救，當(dāng)樁基施加過(guò)大壓力時(shí)，樁基的下沉?xí)^(guò)一定范圍并無(wú)法補(bǔ)救，所以在立樁前應(yīng)由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)橋梁具體情況設(shè)計(jì)合理的補(bǔ)救尺寸，從而避免樁基上承受過(guò)大的應(yīng)力，確保橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全。

（2）縮頸現(xiàn)象

橋梁樁基施工過(guò)程中，當(dāng)橋梁土壁受到一定擠壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生孔隙水壓，水壓過(guò)大時(shí)管道會(huì)從地下退出并伴隨混凝土噴出，這時(shí)樁基下部會(huì)受到更大的擠壓力，進(jìn)而出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象。這一現(xiàn)象也與施工的不規(guī)范操作有關(guān)，拔管時(shí)沒(méi)有選擇合適的力度和速度均會(huì)導(dǎo)致樁基下部承受大量的泥土擠壓。

（3）灌注樁質(zhì)量問(wèn)題

當(dāng)橋梁工程周?chē)兴磿r(shí)，通常采用灌注樁的方式保證橋梁的安全穩(wěn)定性。樁基施工時(shí)灌注水泥環(huán)節(jié)往往會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，有時(shí)灌注工作完成，拆除施工模板時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部沒(méi)有得到完全凝固，這樣會(huì)大大降低灌注樁的質(zhì)量;灌注階段有時(shí)還會(huì)發(fā)現(xiàn)一些氣泡現(xiàn)象，這些氣泡會(huì)縮短灌注樁的使用壽命，從而降低整個(gè)橋梁建設(shè)的安全性。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某省橋梁建設(shè)工程位于某開(kāi)發(fā)區(qū)下壩處，該橋梁的重要性在于其與省道相連，沿途涉及有大壩、巖石、溪流等多處重要地質(zhì)區(qū)域，全長(zhǎng)1523m，根據(jù)橋梁所處區(qū)域特征以及氣候條件影響，經(jīng)研究決定，該大橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中采用左右分幅的方式進(jìn)行作業(yè)。

3.2 樁基加固技術(shù)要點(diǎn)

（1）鉆孔

采用震動(dòng)相對(duì)較小的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，以減少鉆孔過(guò)程中對(duì)結(jié)構(gòu)表面造成破壞，且鉆出的孔徑和孔深較準(zhǔn)確。采用鋼管搭設(shè)支架支撐成孔水鉆，保證機(jī)身與孔眼、軸線連接平衡，鉆孔時(shí)在鉆桿處標(biāo)記相應(yīng)深度，孔眼軸線與鉆身保持平行鉆進(jìn)，并及時(shí)檢查孔洞深度，保證每一個(gè)孔深低于設(shè)計(jì)深度。需要特別注意的，在施工過(guò)程中不可隨意增減孔徑，加強(qiáng)施工的精準(zhǔn)度。

（2）配膠與注膠

通常選用固立特植筋錨固膠，該產(chǎn)品耐久性強(qiáng)、強(qiáng)度較高、粘結(jié)力和抗形變能力良好。在使用該產(chǎn)品前對(duì)植筋膠的有效保質(zhì)期進(jìn)行檢查，拆除防護(hù)包裝，將植筋膠放入水中浸泡至水中無(wú)氣泡出現(xiàn)即可。浸泡后將固膠植入植筋孔內(nèi)，植入過(guò)程中有少量劑液溢出為最佳。

（3）鋼筋工程施工技術(shù)

植筋完成后，將鋼筋插入孔內(nèi)，并緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼筋，保證固膠充分發(fā)揮其粘結(jié)作用，增強(qiáng)鋼筋的穩(wěn)固度，后期可使用錘子錘擊鋼筋使其完全進(jìn)入。鋼筋植入過(guò)程中孔口難免會(huì)溢出多余固膠，應(yīng)及時(shí)處理干凈溢出的固膠，保證鋼筋和孔洞間無(wú)多余空隙。

3.3 樁基加固技術(shù)工藝

（1）壓漿加固技術(shù)

在壓漿過(guò)程中要明確好壓漿參數(shù)，如水灰比、注漿壓力等，在樁基施工中要基于預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)樁，測(cè)樁結(jié)束后保證樁體的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，再根據(jù)靜載實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)參數(shù)。正式壓漿施工時(shí)，首先布置好壓漿管，檢查壓漿管內(nèi)情況，保證其長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);延長(zhǎng)灌注樁的樁底，按左右方向分幅布局，用螺紋連接兩管;采用綁扎的方法加固注漿管和鋼筋籠，在每個(gè)鋼筋箍間加設(shè)注漿管和主桿。完成成樁工作后，將水通過(guò)壓漿泵壓入管內(nèi)，全面沖洗孔內(nèi)泥漿，保證壓漿通道的連通性，同時(shí)調(diào)節(jié)好壓漿參數(shù)，完成壓水實(shí)驗(yàn)。

（2）壓入鋼管加固技術(shù)

針對(duì)于橋梁下部結(jié)構(gòu)，其最大彎矩點(diǎn)往往在基礎(chǔ)一下數(shù)米處，所以加固時(shí)需對(duì)針對(duì)基礎(chǔ)下部進(jìn)行加固。壓入鋼管加固技術(shù)通常適用于有機(jī)質(zhì)土、粘性土、碎石土等條件下的樁基礎(chǔ)加固，梁下空間長(zhǎng)度超過(guò)2.5m，應(yīng)通過(guò)靜力壓入的方式將鋼管壓入樁基礎(chǔ)內(nèi)，并向內(nèi)灌注高性能無(wú)收縮砂漿，可有效加固基礎(chǔ)以下部分。在樁基礎(chǔ)、橋墩與頂部較近處加設(shè)反力鋼板，可達(dá)到靜力壓入鋼管的目的，當(dāng)靜力壓入鋼管時(shí)，其反作用力通過(guò)自身實(shí)現(xiàn)受力平衡。通過(guò)壓入裝置施加壓力使加固鋼筋壓入樁基礎(chǔ)中，壓入過(guò)程根據(jù)千斤頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡相應(yīng)調(diào)整鋼筋位置，當(dāng)首節(jié)鋼筋壓入后，拼接下一節(jié)鋼管，通過(guò)焊接后再壓入，直至符合其設(shè)計(jì)要求，清洗鋼管和加固結(jié)構(gòu)間的泥土，清洗完畢后將高性能無(wú)收縮砂漿注入其中，完成壓入鋼筋加固工作。壓入鋼管法加固工藝如圖1所示。

（3）微型樁加固技術(shù)

微型樁加固技術(shù)具有方便靈活、成效強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，能極大滿足施工需要。在實(shí)施該技術(shù)前，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)h(huán)境進(jìn)行調(diào)查并收集信息，制定合理施工方案，經(jīng)審核通過(guò)后方可投入正常施工。選擇循環(huán)成孔法進(jìn)行成孔作業(yè)，將導(dǎo)管插入混凝土管內(nèi)，形成一種混凝土結(jié)構(gòu)，以上工作完成后，技術(shù)人員進(jìn)行正式壓漿工作，灌注樁成型半個(gè)月以后，才可采用超聲波檢測(cè)其樁內(nèi)，以確保橋梁工程質(zhì)量安全。

4 質(zhì)量檢驗(yàn)

本項(xiàng)目采用壓入鋼筋加固技術(shù)，對(duì)44-1#、44-2#、44-3#、44-4#、44-5#、44-6#、44-7#、44-8#、44-9#、44-10#樁基采用樁基礎(chǔ)鋼筋加固，其加固處治高度如表1所示。

在鋼筋加固期間，總結(jié)出一套有效的質(zhì)量控制措施和安全管理措施，為本項(xiàng)目提供技術(shù)支持;本橋梁工程用85%的工期順利完成全部樁基礎(chǔ)施工加固作業(yè)，其施工效果和質(zhì)量得到一定有效改善。

5 結(jié)語(yǔ)

在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，路橋的安全性極為重要，所以必須對(duì)路橋的樁基進(jìn)行加固，以提高橋梁的整體穩(wěn)定性。本文結(jié)合實(shí)際工程案例，提出橋梁工程施工過(guò)程中樁基加固技術(shù)存在的主要問(wèn)題，即樁基加固時(shí)立樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定、橋梁樁基縮頸問(wèn)題以及灌注樁質(zhì)量問(wèn)題等，重點(diǎn)研究了橋梁工程中樁基加固施工工藝以及微型樁的固化工藝，并在具體工程中進(jìn)行了應(yīng)用。研究結(jié)果表明，橋梁工程中樁基的加固極大影響著橋梁建設(shè)的質(zhì)量，采用有效的樁基加固技術(shù)以及合理的施工效率，不斷解決橋梁施工中的各種問(wèn)題，可以獲得良好的橋梁樁基施工效果，確保橋梁工程的質(zhì)量要求，并具有一定的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 方紹兵.橋梁工程項(xiàng)目中的樁基加固施工技術(shù)[J].交通世界，2019（17）：103-104.

[2] 張華，彭世江.橋梁工程施工中的樁基加固技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（23）：245-246，249.

[3] 汪圣波.既有橋梁水中樁基加固技術(shù)研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2016.

[4] 黃秀粉.黃土溝谷地區(qū)梁橋樁基病害調(diào)查及成因分析和加固技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2014.