橋梁樁基加固施工技術研究

熊建蘭、熊建珍

（宜春市公路事業發展中心高安分中心，江西 高安330800）

0 引言

橋梁樁基施工是一項相對復雜的系統性工程，尤其是在加固環節，要考慮橋梁樁基的穩定性需求，結合工程實際情況，選擇適宜的加固技術，確保結構的穩定性。

1 樁基加固要求

樁基加固施工可以提升樁基的承載性能，優化持力層的結構性能，比如聯合使用高壓水射流與化學注漿技術，漿液能與樁基周邊結構形成固結體，形成穩定的結構形式，保證樁基的承載性能達到相應標準。因此，在樁基加固時，需按照工程的標準，合理選擇加固技術，同時對材料配比、機械設備、人員組織進行科學控制，才能給后續橋梁加固工程奠定基礎。

2 橋梁工程施工中的樁基加固技術應用

2.1 微型樁加固技術

路橋工程樁基鉆孔施工環節，需要使用專業的地質鉆機設備。鉆孔前，技術人員先對施工現場進行調查分析，了解地質條件，結合具體情況選擇合適的鉆孔施工方式。在基樁鉆孔環節，通常應用干成孔與循環泥漿成孔的方式，這兩種方法有明顯的差異：干成孔方法的人力投入量較大，施工人員必須做好現場的雜質清理工作，達到清潔度標準，清孔工作結束后，在孔內灌注漿液與鋼材；采用循環泥漿成孔方法，施工人員需要按照工藝標準和規范的流程進行施工，保證鉆孔深度符合工程要求，保證孔內沒有任何雜質。

在橋梁樁基施工中，如果鉆孔空間比較小，可以采用單根鋼筋施工方式，如果孔徑較大，則應用鋼筋籠施工方式。壓力灌漿施工前，需準備好灌漿材料，之后灌入水泥漿、純水泥，注意施工質量控制，保證樁基加固效果合格。灌漿施工中，可采用套管施工方式，控制好施工力度，灌漿壓力通常控制在0.3～0.5MPa。

2.2 壓入鋼管加固技術

對壓入鋼管加固技術而言，在樁基加固之前需要對注漿壓力、注漿水灰比等參數進行確定。同時，還需要做好樁基的檢測工作，可以采用靜載試驗方法與聲波透射檢測方法對樁基的強度進行檢測，明確樁基質量缺陷問題。掌握相關施工參數后，進行壓漿鋼管布設，應查看鋼管長度、鋼管對接口等參數是否滿足要求，若出現異常需及時調節。采用灌漿設備將配置好的混凝土漿液灌注到鋼管中，通過鋼管將材料灌注到樁基加固位置。

2.3 壓漿加固技術

正式施工前，需要加強對壓力、水灰比參數的檢查與控制，上述參數符合要求才能進行樁基加固施工。做好樁基檢測是質量控制的關鍵，一般選擇靜載試驗、聲波透射等方式，得到相關技術參數，保證樁基強度合格。壓漿加固施工中，水灰比是重要的技術參數，通常控制在0.45～0.65 之間，通過分析土層飽和度、滲透率等參數，確定合適的水灰比。如果水灰比較小，可以加入減水劑。此外，還要控制好樁間距、孔隙率等參數，保證工程質量符合要求。

壓漿加固前，要在現場埋設施工壓漿管，壓漿管以螺紋方式連接，此環節需保證壓漿管的質量合格、間距合理，可通過超聲檢查的方式進行質量檢測，保證壓漿管埋設位置、長度等參數達到規定要求。壓漿管加固時，可與鋼筋籠捆綁或者直接焊接到鋼板上。壓漿管加固后，需要進行壓水試驗，檢驗壓漿管的通暢性，保證后續壓漿處理順利開展。

2.4 鉆孔灌注樁技術

在成孔作業中，利用反循環回轉鉆機的方式處理，工作人員在正式成孔前，對現場進行探測和試驗檢測，保證每一項工作都符合技術標準要求。

鋼筋籠制作時，執行設計方案的要求，保證材料的性能以及結構長度符合要求。生產鋼筋籠，必須使用完整的鋼筋材料，執行設計方案和工藝技術標準。鋼筋籠運輸到施工現場后，應使用吊車進行運輸，不會損壞鋼筋籠結構，保證性能合格。

混凝土結構制作時，應明確施工位置和技術標準，判斷地質條件，加強凝結時間的控制，保證符合地質條件要求，計算凝結時間，控制混凝土配合比參數，保證符合工程質量標準要求。

2.5 鋼索加固技術

該技術在施工中，使用鋼絞線與預應力鋼絲束聯合施工，沿著基本線形開展，在梁肋以張拉的方式處理預應力，確保施工環節梁底參數合格，鋼絞線位置尺寸精度滿足要求。下撐式預應力桿加固施工技術，一般包含折線式、直線式、混合式等方式，不同方式使用的工藝方案和技術標準不同，應根據實際情況確定，保證工程的質量達標。

3 案例分析

3.1 工程概況

該大型橋梁項目設計為高架橋的形式，下部結構應用雙柱式墩為1500mm，鉆孔灌注樁基礎形式為1600mm。在工程施工中，一個施工團隊開展26～4 號樁基礎施工，技術人員把26～4 號樁位和26 號軸的其他3 個樁位設計為線性關系，以26 號軸其他3 個報驗合格的樁位作為基準點設置，使用鋼尺進行測量，確定樁基的位置，開展樁基結構施工，最終導致26～4號樁基樁位橫橋向偏差73cm，順橋向沒有發生偏移，且立柱位置沒有改變，造成立柱中心沒有對正樁中心。樁基存在錯臺，給橋梁運行帶來嚴重影響，極易發生安全事故，所以必須進行加固處理。

3.2 樁基加固技術

3.2.1 施工準備工作

③ 3×0.5與3×0.5+3×0.5之間有怎樣的關系？(學生回答后，提示: 用乘法分配律的形式可以將小數乘法轉化為整數乘法，整數乘以小數的意義不僅僅有一種表示方法)

該環節主要包括現場圍擋、方案確定、材料準備、技術交底、選擇設備等。

3.2.2 樁基施工

樁基施工同時使用兩臺樁機連續性施工，為使原橋箱梁不發生損壞，分析橋下凈空尺寸，在樁機進入現場前，在樁基規定范圍內開始降方處理。制作鋼筋籠結構，保證結構尺寸和質量合格。

3.2.3 交通導行

承臺基坑開挖前，做好右幅交通通行量管控。

3.2.4 承臺施工

基坑開挖施工環節使用機械設備進行，開挖每次降方0.5m，與原結構保持30cm 的距離，使用人工方式將多余部分挖除。承臺開挖階段，做好柱體沉降與位移的控制，分析控制墩頂與蓋梁、系梁連接部位，記錄技術參數。承臺開挖后，開始植筋施工，對原承臺混凝土與26～4 號墩柱實施鑿毛作業，裸露出新鮮混凝土表面，沖刷干凈。為防止植筋部位和原鋼筋發生沖突，在鑿毛處理后，使用鋼筋保護層測定儀與記號筆標記。植筋環節，綜合分析鉆機振動給周邊部位的影響，分為4 個區域施工，保證各項技術參數合格。

3.2.5 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎施工開始前，對原混凝土結構實施鑿毛處理，裸露出新鮮混凝土結構，同時沖洗干凈。保證鋼筋焊接連接的性能合格，結構整體性達到標準要求。

3.2.6 模板支設與混凝土澆筑

選擇使用膠合板制作模板，在支設前在表面涂抹一層脫模劑，保證表面清潔度合格。混凝土使用泵車輸送，采用分層澆筑施工的方式，單層為30cm。

3.2.7 養護及拆模

澆筑施工完成后，表面覆蓋一層塑料薄膜，然后覆蓋兩層棉被，防止在表面溫度較低的環境中發生凍害，在強度達到2.5MPa 后，執行拆模順序和工藝，避免損壞混凝土結構。

3.2.8 回填

基坑回填應用8% 的水泥土施工，每一層回填厚度為30cm，使用木夯夯實，壓實度應超過90%。現場加固施工結束后，檢測完成的加固結構，確認樁基質量完全符合技術標準要求，表示該橋梁隱患完全排除，符合交通運行標準。

4 橋梁樁基質量問題分析

4.1 樁基礎下沉

現場施工人員進行樁基礎施工前，應對地質巖層展開全面的分析，確定現場是否存在空洞或采空區，還要預測地陷造成的結構物下沉。此外，橋梁施工中，做好細節控制極為重要，工作人員應明確施工技術標準，比如鉆機成孔環節，工作人員必須詳細檢查、確認是否存在泥漿滲漏的情況，清孔時做好泥漿比重的控制。只有將每個環節控制到位，做好數據測量與分析，保證樁基下沉處于合理的范圍內，才能保證樁基的性能合格，提高樁基礎的加固水平和效果，滿足橋梁的運行標準。

4.2 灌注樁質量問題

橋梁下部有較多水源時，利用灌注樁的施工方式提升橋梁運行安全性效果是非常好的。樁基礎加固施工階段，灌注水泥施工中，灌注施工效果極為重要，將施工模板拆除時，必須保證結構凝結效果合格，如果沒有完成凝結，會導致結構強度和質量不合格。灌注施工階段，容易產生氣泡，導致灌注樁的質量下降，對總體橋梁產生影響，所以必須規避這一問題。

4.3 壓漿施工存在問題

要想全面提升壓漿施工質量，掌握施工工藝和技術標準極為重要，并嚴格執行技術標準和規范。個別人員在壓漿施工中，沒有執行方案和流程，漿液配合比不合格，造成現場施工效果較差。壓漿施工工序設置不當，技術參數不合格，會對壓漿作業的質量產生不利影響，阻礙樁基加固施工效果，甚至威脅橋梁運行安全。

4.4 灌注樁結構問題

橋梁施工多在臨水區域，灌注樁的施工方式較為常見，但是容易發生結構松散、氣孔、蜂窩等問題。灌注樁結構內部結構的松散與沙窩的情況和灌注施工有直接關系。如果樁基清孔設計不合理，或灌注階段發生塌壁，極易產生淤泥等雜質，對樁基質量產生不良影響。

5 提高樁基加固質量的措施

5.1 優化持力層條件、增強樁的承載力

橋梁工程施工中，土質松軟度給工程造成較大的影響，土質松軟的情況下，樁基加固施工會更加順暢。在鉆孔灌注樁的施工環節，樁體結構負載、表皮和土層的移動都會產生負載性能的變化。為保證立柱負載符合要求，注漿階段應做好輸送壓能差的控制，形成強度性能合格的樁基結構，保證樁基周邊部位物理性能合格，提高結構牢固性和穩定性，保證樁基的總體質量達標。

5.2 提升樁基側面摩擦力

施工環節中，因為原有的下樁側模阻力大小不一致，鉆孔灌注樁和灌注樁的底部通常存在一定的差異性，如果樁身和周邊的泥土結合，那么在混合料的作用下，能夠提升擋泥樁的穩定性，同時還能減少樁側面的摩擦阻力。因此，在以上過程中，若采用高壓注漿的方式進行施工，就需要保證漿液在下流時能夠快速通過樁體，達到樁面接觸的位置，使材料與地基有效結合，減少樁基側面產生的摩擦力。此外，在加固施工的過程中，保證工序質量滿足施工要求的同時，還需要對質量進行分析，需要考慮整體承載力，在掌握相關施工參數要求的基礎上，對摩擦參數進行確定，同時還應優化材料配比，規范技術操作工藝，做好施工現場指導。如此才能在提升樁基側面的摩擦力的同時，強化樁基的加固效果。

5.3 壓漿參數確定

壓漿參數的確定對工程的質量和性能產生直接的影響。樁基施工作業中，要結合以往經驗確定壓漿參數，對預設參數進行樁體性能測試，保證壓漿參數達到設計標準的要求。此外，開展靜載試驗，得到壓漿參數。壓漿參數必須根據規范化標準做好灌漿參數控制，如注漿壓力、水灰比等，執行設計要求確定的配合比參數，加強試驗檢測工作，切實提升工程的質量水平。

6 結語

橋梁樁基加固施工作用極為重要，是提升橋梁總體性能的關鍵。施工人員必須對樁基加固施工有足夠了解，考慮現場情況，采取合理有效的加固施工措施，保證樁基加固效果合格，完成橋梁樁基加固施工，提高樁基穩定性與可靠性，滿足承載性能的標準，降低運維成本，實現經濟效益的提升，為交通運行起到積極的作用。