灌注樁與預制樁在道路橋梁施工中的應用

張域龍

摘要：路橋工程施工質量對路橋的服務質量及使用壽命有很大影響，對促進區域經濟發展具有明顯的意義。因此，加強路橋工程施工質量控制具有重要意義。為了提高路橋工程的施工質量，必須保證路橋工程的基礎強度及承載力達到設計要求，保證高質量的基礎施工。基于此，本文探討了灌注樁與預制樁在道路橋梁施工中的應用。

關鍵詞：預制樁;灌注樁;道路橋梁施工;應用

灌注樁和預制樁是路橋工程中常用的兩種樁基，它們在定義、適用條件和特點等有明顯的不同。在實際應用中，應根據路橋工程的實際情況合理選擇，準確把握灌注樁和預制樁的施工工藝和質量控制要點，以保證樁基施工質量，保障道路橋梁工程的整體施工質量，從而為我國交通基礎設施的完善奠定良好的基礎。

一、預制樁和灌注樁的性質特點

1、預制樁特性。預制樁是一種擠土樁，在人工挖完孔并準備好相應導管后，在樁端土層中鉆孔，將其打入土中會有分離土壤的感覺，它能深層次打入土壤中，周圍土壤由于巨大的壓力而變得緊密厚實，因此會大幅加強地基的承受能力。但在一定程度上也會帶來一些負面影響，例如，在預制樁打入土層時，若使用方法不適當或考慮不全面，則會使周圍地表突起，嚴重時甚至導致相鄰樁基上浮。雖然在實際情況下使用預制樁的成本較高，但由于其所用鋼筋是根據實際情況經縝密計算而針對性打造的，因而比普通鋼筋承受的壓力更大，對鋼材的需求也更多，但樁身質量較易檢查，而且運輸效率也很高。預制樁在打樁過程中會產生很大的噪聲，必須在不影響周圍居民生活的情況下施工，或采用靜壓機打樁。預制樁很難穿透堅硬的地面，并且樁的設計和鋼的使用成本很高。預制樁需合理掌握單節樁的長度，單節樁的長度不宜過短或過長，并且若兩樁連接在一起，接頭部分會變薄，從而降低樁的承載力。

2、灌注樁特性。灌注樁是打好孔后，將水泥直接灌入腔體內部，然后隨著灌漿壓力的增大，腔體也隨之膨脹，從而在樁底土層中形成一個高強度的結合腔體。與預制樁相比，灌注樁造價相對較低，鋼材消耗也較少，當然也可根據工作需求來制作合適的鋼筋。灌注樁只需使用大直徑挖孔機打孔，其單樁承受力就會很大，而且往往由于樁孔底部的雜物未被徹底清理干凈，導致單樁承載力發生明顯變化。通常，單樁的樁身不太好控制，經常因操作不當而斷樁。雖然灌注樁的樁身質量不易控制，但可在任何土層中使用，灌注樁樁身長度根據土壤的實際特性確定，樁身無具體需要，可隨意調控，無限制。與預制樁相比，灌注樁不能用于水下施工，然而，現代水下工程建設采用鋼圍堰形式，可滿足工程標準，保證施工質量。

對灌注樁而言，也有不同的施工工藝，開式灌漿是用鉆機打孔，預先埋設相關導管，澆灌樁柱本身混凝土后，將泥漿直接投入樁底，保證泥漿與樁底附近的土壤渣滓結合到一塊，形成高強度混合物;在進行同樣的閉式、開式灌漿操作后，將泥漿注入已安置好的彈性腔體中，隨著泥漿料用量的增加，對腔體的壓力逐漸增大，在擠壓過程中得以擴增，并產生高強度結合體;人工挖孔灌注樁沿導管方向將樁基打入土層進行灌漿工程，發揮空間大。

二、灌注樁在道路橋梁中的應用

1、施工前準備。施工前的準備非常重要，包括施工資料及施工場地的準備。其中，施工資料準備包括擬建區域的施工圖紙、擬建區域的水文地質條件、工程地質條件、周邊地下管線分布資料、周邊既有建筑物的構筑現狀，從而為施工方案的優化提供支持。施工場地準備是指可能影響樁基工程施工的各種設施的遷移，一般包括高架線路、地下管線等，做好建設區域排水系統、沉淀池、循環池等，并對各種基準點和控制點進行測量布設，為進一步開展樁基施工打下基礎。另外，還應加強對施工材料的檢查，如鋼筋種類、規格等參數是否符合設計要求等，加強對水泥型號的檢查，確保混凝土型號符合設計強度要求;同時做好材料進場記錄，防止偽劣產品進入施工現場，影響灌注樁施工質量，為路橋工程質量安全埋下隱患。

2、灌注樁施工流程。①根據擬建區域的巖土工程地質條件和建筑物質量要求等，選擇合理的樁型;②按樁型鉆孔，完成后清孔，清除孔內碎石和油污等;③根據選用的樁型制作鋼筋籠，鋼筋的規格型號等必須符合設計要求。當鋼筋籠直徑較大時，為有效防止鋼筋籠在運輸、吊裝中的變形等問題，可在鋼筋籠內安裝支撐裝置解決，并在下部安裝墊塊;同時，鋼筋籠的安裝必須保證吊裝的垂直度，盡量避免與孔壁碰撞。若鋼筋籠長度較大時，可分節吊裝，并在主筋接頭處留有一定長度;④混凝土灌注，鋼筋籠吊裝完后進行混凝土灌注，混凝土配比必須嚴格按試驗得到的參數進行，混凝土灌注嚴格按操作流程進行，并及時做好養護工作，確保混凝土強度達到設計要求。因此，應注意以下方面：首先，混凝土若在水下環境中灌注，則應采用導管法;其次，當鉆孔中滲水量較小時，常采用串筒灌注混凝土，采用分層振搗法搗實;再次，若鉆孔無水或水體可疏干時，可采用短護筒直接投料;最后，采用泵送法進行大直徑灌注樁施工;⑤注重灌注樁的施工質量，主要從以下方面入手：首先，驗證鉆孔質量，直至鉆孔規格達到設計要求后開始灌注;其次，嚴格控制灌注混凝土配比，確保混凝土強度達到設計要求;再次，混凝土的振搗密實度必須達到設計要求，否則混凝土可能發生分層等現象，從而影響灌注樁的質量;最后，單樁灌注必須保持灌注的連續性，否則易斷樁。

三、預制樁在道路橋梁中的應用

預制樁在路橋工程中的應用主要包括以下方面：①沉樁參數的確定，主要是指沉樁阻力，根據擬建區域巖土工程地質條件，結合預制樁的樁型、深度、接頭等規格參數，進行壓樁試驗，確定土質、目標持力層深度、樁間距等參數，為提高樁基施工打下基礎;②樁頂墊材選擇，樁頂墊材的選擇會影響沉樁精度，對樁帽保護具有重要意義，在樁基施工中起著緩沖作用。同時，墊材的緩沖作用能使沉樁過程中施加的壓力更加均勻，可有效避免預制樁局部受力過大造成的樁身損壞，墊材一般選用橡木、樺木;③預制樁的運輸、堆放和起吊，預制樁強度必須在出廠前達到設計強度的100%及以上，預制樁起吊過程中，必須嚴格遵循“輕吊輕放”原則，防止預制樁碰撞，起吊時，繩索與管樁的夾角應大于45°，同時，預制樁堆放區必須保證場地平整牢固，并做好排水系統;預制樁的堆放高度（即層數）應結合預制樁的強度和場地承載力等綜合因素確定，通常，預制樁的堆積高度一般不超過5層;預制樁堆放過程中，必須做好墊木設置，每層預制樁必須用墊木隔開，預制樁兩側應設置木楔，防止發生預制樁滾落等現象;④預制樁壓樁與接樁，若采用靜壓法沉樁時，一般分段進行及逐段接長（焊接法或漿錨法）方式進行，若發現預制樁損傷需及時修復;預制樁接樁時，應先檢查下節管樁的頂部，頂部如有損傷，應及時修復，同時清理下節管樁頂部的雜物，當上節管樁到位前，應將接頭處的污物、碎石等清理干凈;沉樁過程必須連續，中斷時間應盡可能短，壓樁順序應嚴格按施工設計進行，確保沉樁質量達標;另外，壓樁過程中如發現預制樁變形，必須及時更換預制樁，以確保預制樁質量達標。

總之，在路橋工程施工中，最重要的步驟是夯實樁基，合理的樁基建設能保證施工項目的質量。在實際工程中，最常用的類型是預制樁與灌注樁，它們是路橋工程施工中最常用的樁型，但它們的使用有一定區別，需結合工程實際情況，根據不同工程施工要求及土性特性選擇合適的樁基，只有這樣才能保證橋梁工程施工的高質量，并要考慮以最小成本代價換取最大價值體現。

參考文獻：

[1]張勇.灌注樁與預制樁在道路橋梁施工中的應用[J].科學技術創新，2020（23）.

[2]李寧.灌注樁與預制樁在道路橋梁施工中的應用[J].百科論壇電子雜志，2020（12）.

[3]孟強.灌注樁與預制樁在道路橋梁施工中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（08）.