軟土地基中橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

王宇

摘要：軟土地基容易發(fā)生變形，在樁基礎(chǔ)施工過程中，使整個結(jié)構(gòu)不均勻沉降，進(jìn)而損壞結(jié)構(gòu)。在軟土地帶進(jìn)行建筑物施工時，需要制定切實(shí)可行的技術(shù)措施，確保施工的安全性，同時實(shí)現(xiàn)建筑的使用性能。處理軟土地基的方法必須結(jié)合地基的實(shí)際情況，確保地基、基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一。本文通過對工程實(shí)例進(jìn)行分析，闡述軟土地基上的樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)，進(jìn)而為軟土地基施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：軟土地基 橋梁 樁基礎(chǔ) 施工技術(shù)

在軟土地基橋梁樁基礎(chǔ)施工中，必須結(jié)合項(xiàng)目所在地的地質(zhì)、水文條件，以及實(shí)地勘探結(jié)果，制定有針對性的施工技術(shù)方案。必須認(rèn)識到軟土地基的危害性，在橋梁工程的樁基礎(chǔ)施工中，應(yīng)采取科學(xué)、合理、有效的技術(shù)措施，以保障橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。在施工過程中，嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范與操作規(guī)程，確保施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

1 橋梁樁基礎(chǔ)施工中軟土地基的處理措施

當(dāng)橋梁工程位于軟土地區(qū)時，由于樁基礎(chǔ)的埋置深度較深，并且需要穿過軟土層，所以，嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象一般不會出現(xiàn)。在路堤與橋頭的連接處，則要注意樁基礎(chǔ)沉降的問題，如果不能在施工中采取有效的技術(shù)措施，將嚴(yán)重影響到橋梁工程的穩(wěn)定性、安全性與抗震性。因此，在橋梁樁基施工的軟土地基處理中，需要注意以下問題：①在軟土地基的處理中，應(yīng)注意前期的地質(zhì)勘探結(jié)果與施工現(xiàn)場實(shí)地考察的有機(jī)結(jié)合，以制定符合實(shí)際的地基開挖與填充技術(shù)方案；②在軟土地基的處理中，應(yīng)合理選擇相應(yīng)的施工機(jī)械設(shè)備，特別是在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的施工現(xiàn)場，選用的機(jī)械設(shè)備必須注重經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性與安全性；③在處理軟土地基的過程中，采用鋼筋砼箱形整體式結(jié)構(gòu)對涵洞通道等進(jìn)行處理，為了降低施工費(fèi)用，可以適當(dāng)擴(kuò)大基礎(chǔ)。

2 軟土地基中橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程概況 某橋梁建設(shè)位于我國某市的高速路上，全段有兩座特大橋，樁基礎(chǔ)共有632根，其中樁基礎(chǔ)最深達(dá)70m，最淺為52m，樁基礎(chǔ)的深度大多數(shù)超過60m。工程的地質(zhì)環(huán)境較差，多數(shù)處于軟土層地區(qū)，其軟土厚度24m，液化類型的砂土深度為9m。從上到下橋梁工程的樁基礎(chǔ)依次穿過軟弱土層、黏性土層、中細(xì)砂土層、風(fēng)化的巖石層等。

2.2 橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝 在施工設(shè)計的過程中，樁基礎(chǔ)的施工特征主要表現(xiàn)為：根樁基礎(chǔ)穿越深化軟弱層深度達(dá)24m，并且根樁基礎(chǔ)大部分為深樁基礎(chǔ)，其中最長達(dá)70m，工程作業(yè)量非常大。因此，在機(jī)械設(shè)備、原材料、施工人員和管理人員等方面，要求施工公司提高工作效率，并且對每一道程序進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

2.2.1 選擇鉆機(jī)類型。根據(jù)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場的地質(zhì)狀況，結(jié)合自身積累的施工經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行鉆探和施工時，決定在上部的土層上使用先進(jìn)的旋挖式鉆機(jī)，使用先進(jìn)的沖擊鉆對工程下面的巖石層進(jìn)行處理。

選用旋挖式鉆機(jī)，其原因主要是：①在自行移動的履帶式底盤上安裝該鉆機(jī)，進(jìn)而便于根樁之間的移動，并且在幾分鐘的時間內(nèi)就可以移動到位，進(jìn)一步節(jié)約大量的移動時間。②該鉆機(jī)的底盤能夠自動伸縮、調(diào)整等，通過操作板可以顯示塔的垂直度、鉆機(jī)的深度等。為了提高鉆進(jìn)的效果，可以對自動垂直的鉆機(jī)以及安裝導(dǎo)向桿的鉆桿等進(jìn)行導(dǎo)向。③在鉆進(jìn)速度方面，旋挖式鉆機(jī)比較快，在較短的時間內(nèi)就可以形成鉆孔，同時能夠根據(jù)土層的實(shí)際情況，選擇合適的鉆頭。

在土層和石層的分界處，旋挖機(jī)鉆進(jìn)行時，在這種情況下，將旋挖鉆機(jī)移動到下一根樁，通過使用25t的大型汽車，與旋挖鉆機(jī)相互配合，鉆到指定的位置。與沖擊鉆相比，在巖石層由于旋挖機(jī)沒有速度優(yōu)勢，根據(jù)工程的地質(zhì)狀況，先后需要穿越較強(qiáng)的風(fēng)化層、較弱的風(fēng)化層等，并且穿越的巖石層比較厚，為了確保施工的安全和進(jìn)度，所以采用一根樁換機(jī)鉆孔的方法。

2.2.2 平整施工場地。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，為使質(zhì)量得到保證，在軟土層地基上施工，需要確保施工場地的平整性。由于鉆機(jī)位于軟土層地基上，受軟土層地基承載能力較低的影響和制約，在施工過程中，容易導(dǎo)致鉆機(jī)發(fā)生偏移，甚至出現(xiàn)下沉等，進(jìn)一步造成鉆樁位發(fā)生偏移。在實(shí)際的施工過程當(dāng)中，樁基的偏位是很嚴(yán)重的，對于這種地基，采取拔除雜草等措施，進(jìn)一步保證底座和頂端處于平穩(wěn)的狀態(tài)，根據(jù)地質(zhì)的現(xiàn)實(shí)情況，換填石頭碎屑進(jìn)行填壓，同時做好排水處理，避免發(fā)生泄漏，引發(fā)事故。

2.2.3 鉆孔的注意事項(xiàng)。為了確保成孔質(zhì)量，在做鉆孔的過程中，需要注意：首先在中心距離5m內(nèi)，鉆孔作用往往發(fā)生在澆筑完成一根樁的混凝土24h后。在工程施工過程中，受根樁深度較大的影響，為了防止發(fā)生斷絲現(xiàn)象，需要加固樁的鋼絲繩。對于進(jìn)入的尺度，在開始鉆孔時需要控制好。對于軟土層來說，由于容易發(fā)生踏孔現(xiàn)象，在鉆孔過程中，需要輕輕地下壓，采用低檔慢速的方式進(jìn)行。在粘土、沙礫風(fēng)化巖石層中進(jìn)行鉆進(jìn)時，由于這類土層硬度相對較大，可能會出現(xiàn)鉆頭跳動的現(xiàn)象，使得鉆頭容易偏離鉆孔，甚至損壞鉆頭。

2.2.4 做好超前鉆。因?yàn)槭┕み^程中，個別鉆孔位的樁底會出現(xiàn)夾層，這是需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際狀況，實(shí)施超前鉆，當(dāng)鉆至孔位樁徑以下時，然后根據(jù)地質(zhì)狀況對根樁的長度進(jìn)行確定。如果這種情況沒能提前發(fā)現(xiàn)，該問題等到檢測時才發(fā)現(xiàn)，將會很難處理，質(zhì)量也無法得到保證。

2.2.5 做好清孔工作。第一次的清孔施工在成孔工作驗(yàn)收之后實(shí)施。要使用換漿法進(jìn)行清孔工作，就是完成鉆孔后，提升沖錘，距離鉆孔底部大約20cm，利用相對密度較小的泥漿進(jìn)行施壓，通過置換，將鉆孔里面的密度較大的泥漿和一些鉆渣利用相對密度較小的泥漿代替。在進(jìn)行清孔的過程中，相關(guān)的試驗(yàn)者要將孔底內(nèi)部的情況進(jìn)行及時準(zhǔn)確地反映，防止加入的置換水過多，造成泥漿沉淀。

2.2.6 鋼筋籠的施工。在制作鋼筋籠的過程中，由于樁基礎(chǔ)較長，一方面需要遵守設(shè)計圖紙的要求，另一方面對鋼筋籠加強(qiáng)對接、焊接工作，同時與根樁的位置中心相吻合，使用雙面焊接對節(jié)與節(jié)之間的連接處進(jìn)行處理，并認(rèn)真檢查，對焊接的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)漏焊或焊接不合格的現(xiàn)象。

2.2.7 混凝土的施工。為更好地減少泥漿的沉淀量，樁身澆筑之前應(yīng)使用導(dǎo)管對鉆孔的底部予以擾動。進(jìn)行二次清孔時，需要對孔底的標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行復(fù)測，對泥漿的沉淀厚度進(jìn)行檢查，判斷是否滿足澆筑要求。由于樁基礎(chǔ)較深，所以在澆筑過程中，盡量減少澆筑時間，進(jìn)行及時澆筑，確保澆筑的連續(xù)性。

3 在軟土地基上進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工發(fā)生的事故與預(yù)防

3.1 施工中發(fā)生掉鉆 掉鉆的原因主要表現(xiàn)為：鋼絲繩不能滿足高強(qiáng)度要求，在鉆進(jìn)過程中，強(qiáng)提硬扭、鉆頭接觸不良等。為了避免發(fā)生掉鉆事故，在鉆進(jìn)過程中需要遵守以下原則：選擇的鋼絲繩材質(zhì)要好，根據(jù)鉆孔深度計算鋼絲繩的承受能力。

3.2 孔位不正、縮孔現(xiàn)象 在鉆機(jī)場地方面，其硬化沒有達(dá)到打樁機(jī)的要求，在鉆進(jìn)過程中碰到較大的石塊，存在傾斜度軟硬土層交界造成鉆頭受力不均和操作不當(dāng)?shù)纫蛩厥菍?dǎo)致鉆孔縮孔、偏斜的主要原因。施工中應(yīng)按要求硬化好鉆進(jìn)場地。

3.3 斷樁的預(yù)防措施 實(shí)際施工中，樁基礎(chǔ)澆筑時間比較長，若混凝土坍落度沒有控制好或沒能及時供應(yīng)混凝土，都能造成樁基砼流動性減弱使灌注時翻漿不到位而導(dǎo)致斷樁事故。如沒有控制好泥漿濃度，在實(shí)施軟土層灌注時會導(dǎo)致軟土層塌陷事故，使質(zhì)量得不到保障。為杜絕此現(xiàn)象的發(fā)生，在施工過程中，應(yīng)盡量減少高溫環(huán)境下施工，合理安排施工，加強(qiáng)攪拌工作，配置充足的運(yùn)輸機(jī)械，做好混凝土監(jiān)管試驗(yàn)工作。

4 結(jié)束語

加強(qiáng)軟土地基橋梁樁基施工中相關(guān)技術(shù)的研究與實(shí)踐具有重要的意義，它直接關(guān)系到工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量與安全性。技術(shù)人員應(yīng)做好施工質(zhì)量的控制工作，杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生。技術(shù)人員只有認(rèn)真分析、共同探討，堅持科學(xué)的態(tài)度，施工隊(duì)伍規(guī)范施工，最終工程才能保證質(zhì)量如期完工。

參考文獻(xiàn)：

[1]高善峰.淺談樁基施工技術(shù)發(fā)展概況及未來趨勢[J].中國科技信息，2011（7）.

[2]李凱峰.淺談公路軟土地基處理[J].商品與質(zhì)量-學(xué)術(shù)觀察，2011.

[3]蔡文盛.軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治[J].探礦工程，2000.endprint