侯江濤
摘 要:公路橋梁樁樁基礎的施工設計需要綜合考慮橋梁樁基礎施工和公路樁基礎施工兩個方面層面上進行有效的分析,在樁基礎前期設計中,需要從端承樁、摩擦樁問題、橋梁樁基沉降等方面進行具體化的分析,以此在保證整個樁基礎施工過程合理化的層面上,積極運用現代化的施工技術進行分析,優化基礎施工,提升工程施工建設質量。本文根據筆者工作實踐,對橋梁樁基施工技術要點進行了分析和探討。
關鍵詞:橋梁;樁基;施工;技術
1 公路橋梁樁基礎施工技術應用分析
1.1 公路橋梁樁基礎的橋梁問題探究分析
公路橋梁施工建設的過程中,樁基礎的存在主要是針對上層主體建設穩定性而存在的,在樁基礎施工建設的過程中,尤其是樁基礎存在較為嚴重的沉降現象,沉降現象的出現不但導致整個工程無法正常施工建設,而且對于后期工程的安全穩定運行等方面起著不利的影響作用。樁基礎出現沉降主要是隨著時間的變化而變化的,樁基礎刺入過程中,如果出現變形的現象,將會直接導致整個樁基礎出現變形、沉降的現象。雖然,當前樁基礎施工中,結構設計和鉆孔樁、打孔樁的實際操作形式存在不同,但是共同都會受到橋梁臺背、路堤變形、承臺設計中承臺承載力變化等導致公路橋梁出現樁基沉降的現象。樁基沉降一旦發生,將會造成不可預估的影響,必須慎重處理,嚴肅對待。
1.2 公路橋梁樁基端承樁與摩擦樁問題
公路橋梁樁基礎設計的過車鞥中,需要在嚴格遵循運行目標和運行壽命的層面上進行分析。在公路橋梁樁基礎設計過程中,樁基傳遞到樁端的應力一般會跟隨整個地層深徑比的的增大而減小,尤其是在應力達到0的狀態下,樁端承受的阻力荷載會占據整個樁基綜合的5%~18%。以此必然會,導致樁基端承樁與摩擦樁兩者之間存在著相互的聯系。工作人員在設計的過程中,需要在結合覆土層基本性質與厚度的層面上,對樁長徑進行比較分析,在綜合考慮基巖性質的層面上,確定樁基類型和實際建設參數,嚴格端承樁和摩擦樁的加載過程的程序化實現。在實際建設的過程中,樁基礎的端承樁沉降值與降水條件兩者相加的應力與摩擦樁相比較是較小的。這就要求工作人員在分析的過程中,要能夠做到因地制宜,結合當地降水的變化對摩擦樁所受到負摩阻力進行分析。經過大量的實踐證明,降水深度加深的情景下,負摩阻力相應會變大。工作人員在對樁基礎進行設計計算的基礎上,把控施工技術,結合公路橋梁樁基礎的嵌巖深度、樁端持力層的厚度問進行具體化的分析,要切實保證樁基礎地層的基巖厚度需要滿足以上條件。
1.3 樁基確定與鉆孔問題
1.3.1 樁基確定
由于巖溶地質區域的地下水通常極為豐富,且由于季節性的變化,地下水位會出現不同程度的波動,因此巖溶地質區域宜使用端承樁進行施工。采用端承樁進行施工可以很好地避免樁周土體因巖溶土體密度較低和未填充空洞而引起的土體流失現象,避免周邊巖體承載能力減弱的情況發生。巖溶的發育過程通常不具備特定的規律性,實際的入巖高度與所設計的高度通常有較大的出入。此時應由現場所采集到的各項參數、指標來對端樁的高度進行綜合預判并調整。如果遇到鉆孔提前入巖的狀況,則應按最初的設計高度終孔;相反,如果鉆孔推遲入巖,則延長樁體長度,直到符合所設計的邊界條件為止。此外,在巖溶地質條件下的橋梁樁基施工中,如按端承樁進行設計,則樁體長度應符合樁端的支撐力要求,并為整體結構安全及樁基補強留出必要的安全冗余度。
1.3.2 鉆孔設備選取
基于巖溶地質條件的橋梁樁基施工中建議選取沖擊鉆,這是由于在穿越溶體時,經常發生漏漿的現象,且實際的漏漿程度與溶洞大小、疏通情況以及洞體內的填充物密度直接有關。在較大溶洞的穿越過程中,漏漿現象更為嚴重,進而形成塌孔,僅憑回填土進行造漿難度很大,需同時回填部分片石,通過沖擊錘(60cm~70cm)反復沖擊,并回填片石黏土至平衡狀態,進而使孔壁穩定。相反,如果采用旋轉機械設備成孔時則容易發生堵鉆,且片石黏土不能被充分擠入溶洞,護壁堵漏的效果不明顯,因此,本方法較為有效。
1.3.3 混凝土泄漏與處理
混凝土泄漏的原因多數為泥漿密度小于混凝土的密度所致,這是由于當混凝土在水下進行灌注時孔壁側壓會增加,對已形成的孔壁封閉部位造成壓力,最終導致混凝土的泄漏。常見的處理措施為:構造孔壁封堵環,僅在溶洞高度較低時采用此方法,隨后將片石黏土的混合物填入其中,高度應高于溶洞頂部,然后再通過鉆孔來增加孔壁的強度與厚度。若溶洞較高且無填充物時,則應使用鋼護筒來跟進,且鋼護筒直徑應與所設計的樁徑大小相當,并逐漸到達溶洞底部,待位于溶洞底部的圍巖將鋼護筒緊密連接之后,方可按最初的設計標高進行施工,并依據計劃的工序進行后續工程的施工。
2 公路橋梁樁基礎檢測技術分析
由于樁基礎在公路橋梁施工建設中的重要性,起著穩固上層的重要作用,所以實際建設中,必須強化對完成建設橋梁樁基礎的檢測,在專業化檢測技術應用層面上,保證整個樁基礎施工建設的穩定性。
2.1 高應變檢測法技術
高應變檢測法在公路橋梁樁基礎施工中的的檢測應用主要是通過使用重錘沖擊樁頂,以此促使樁基礎和土體之間產生相應的位移,以此能夠有效激發樁基礎側部、樁端土阻力出現變化,以此對變化結果和變化過程進行分析。此項技術在實際應用的過程中,在一定程度上融入了應力波理論,其通過對速度時程曲線進行處理分析的基礎上,綜合判定樁基礎本身的承載能力。且,在判斷過程中,同時對樁基礎的樁身是否完整進行判斷。當前而言,高應變檢測法檢測技術應用主要使用的機械設備是吊索型龍門式導向錘架結構,其在長期應用過程中,同樣存在很大的缺陷,主要體現在鋼索彈性模量偏小、高度調節設施靈活性低下、鋼絲繩固定端和耳板之間需要施工人員通過操作促使兩者有效連接在一起,降低整個機械活動速度,提升其便捷性。在高應變檢測技術應用的過程中,積極出臺最新的導向裝置具有非常必要的應用效果。其主要是兩個部分組成,主要包括重錘兩側導向不與安裝檢測支架中部輔助立柱導向桿兩部分,以上兩個部分連接主要是通過 U 型連接板聯系在一起,以此充分改進了以往高應變檢測技術應用存在的不足,能夠對不同型號的重錘進行導向檢測,進一步保證重錘下落時在樁基水平位置上不會出現變化,受到外界影響較小,數據檢測也是較為準確的。
2.2 低應變反射波法技術
低應變反射波法在實際應用中檢測結果更加系統化、完整化。在實際應用的過程中,樁基檢測過程中,不會出現縮徑的現象。這就要求工作人員在分析的過程中,需要通過使用定量分析軟件進行具體化、精準化的分析,進一步確定樁基出現缺陷的程度。在定量分析層面上,還需要結合使用低應變反射波法根據樁身應力波傳播過程對樁基礎周圍的參數進行進一步分析。低應變反射波法的應用能夠在較短時間內準確判斷出樁基的缺陷程度。工作人員在應用這一技術的過程中,需要在樁底合理設置檢測點。但是,在實際應用中,樁基阻抗均變化較小,無法對缺陷進行準確化的判斷。此外,像聲波透射法作為當前常用的樁基檢測技術,其能夠通過樁基內部預埋縱向聲測管傳遞超聲脈沖,對穿透混凝土的電信號充分分析的層面上,確定樁基建設是否穩定。
3 結束語
公路橋梁樁基施工與檢測技術應用的過程中,在強化樁基礎施工技術應用分析的層面上,通過使用高應變檢測技術和低應變反射波法技術,兩者相互結合使用,確定樁基礎建設是否存在缺陷,如有缺陷,因地制宜改進,保證樁基礎建設穩定。
參考文獻:
[1] 李錦山.公路工程中道路橋梁的樁基施工檢測技術分析[J].工業,115.