山區(qū)陡坡橋梁樁基施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究

劉克枝

摘要：結(jié)合當(dāng)前的施工現(xiàn)狀，我國在山區(qū)陡坡橋梁樁基施工技術(shù)尚屬起步階段，較多的是參考平地樁，忽視了山區(qū)陡坡地形地貌復(fù)雜特性，缺乏一套系統(tǒng)的施工標(biāo)準(zhǔn)與管理措施，造成大切大挖現(xiàn)象比較普遍，橋位處巖土環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，不合理的施工工藝導(dǎo)致成樁質(zhì)量難以滿足設(shè)計(jì)要求，且因施工造成的坡面擾動(dòng)，又給橋梁正常運(yùn)營埋下安全隱患。因此，深入開展山區(qū)陡坡橋梁樁基施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究十分必要。

關(guān)鍵詞：山區(qū)陡坡;橋梁樁基;施工標(biāo)準(zhǔn);技術(shù)研究

前 言

“標(biāo)準(zhǔn)化”指在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)現(xiàn)實(shí)或潛在問題制定共同使用和重復(fù)使用的條款的活動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)化不是一個(gè)孤立的事物，而是一個(gè)活動(dòng)過程，主要包括：制定標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和修訂標(biāo)準(zhǔn)。這是一個(gè)不斷循環(huán)、螺旋式上升的運(yùn)動(dòng)過程。每完成一個(gè)循環(huán)，標(biāo)準(zhǔn)的水平就提高一步。標(biāo)準(zhǔn)化作為一門學(xué)科就是研究標(biāo)準(zhǔn)化過程中的規(guī)律和方法;作為一項(xiàng)工作，就是根據(jù)客觀情況的變化，不斷地促進(jìn)這種循環(huán)過程的進(jìn)行和發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通建設(shè)已經(jīng)成為必要的基礎(chǔ)設(shè)施，并逐漸向更廣闊、復(fù)雜的環(huán)境發(fā)展。由于山區(qū)陡坡橋梁樁基施工受山區(qū)地形高差較大、溝谷縱橫、穩(wěn)定性差等因素影響，因此與平地樁相比有很大不同。

在充分考慮地形地質(zhì)條件對(duì)施工技術(shù)影響的基礎(chǔ)上，對(duì)陡坡樁基施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)進(jìn)行綜合模糊評(píng)價(jià)，并提出適用于山區(qū)陡坡地段的樁基施工工藝、樁基質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和施工事故防治措施，同時(shí)為避免及減輕坡面水沖刷與坡面失穩(wěn)對(duì)樁基穩(wěn)定性造成的影響，提出有針對(duì)性處治方案，形成一套山區(qū)陡坡樁基標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)。

本文研究的目的在于，一方面為山區(qū)陡坡樁基施工提出合理有效的評(píng)價(jià)方法，提供重要的設(shè)計(jì)施工依據(jù)與技術(shù)支持，確保成樁質(zhì)量;另一方面為山區(qū)陡坡橋梁的安全運(yùn)營、維護(hù)、加固提供可靠的技術(shù)依據(jù)，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值和理論意義。

一、山區(qū)陡坡環(huán)境與施工技術(shù)概論

在山嶺重丘區(qū)或地形復(fù)雜陡坡地段橋梁施工中，往往因設(shè)計(jì)與施工間隔時(shí)間跨度大，施工時(shí)地形改變較大，或設(shè)計(jì)調(diào)查不詳細(xì)，實(shí)際地形與設(shè)計(jì)不符，或施工技術(shù)管理不到位，施工中組織不當(dāng)?shù)仍颍霈F(xiàn)樁基臨坡圍巖厚度不足、基礎(chǔ)暴露等問題，造成樁基承載力不足、結(jié)構(gòu)力學(xué)體系改變等隱患。

解決上述問題，應(yīng)從施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況入手，從施工準(zhǔn)備開始，根據(jù)實(shí)際地形逐一核對(duì)設(shè)計(jì)文件，比對(duì)地質(zhì)土質(zhì)情況，分析樁基臨坡圍巖厚度、承臺(tái)埋深、地基承載力等指標(biāo)，及時(shí)修正設(shè)計(jì)，精心組織施工，方能有效解決此類問題。

1.山區(qū)陡坡環(huán)境與施工技術(shù)的關(guān)系

首先，山區(qū)陡坡地區(qū)地形復(fù)雜，地面崎嶇起伏大，大多為山地、丘陵和崎嶇的高原，交通不便。采用機(jī)械成孔，機(jī)械設(shè)備在陡峭坡體上運(yùn)輸、安裝困難，作業(yè)場(chǎng)狹小;成孔泥漿、廢渣無法排出，大量的泥漿對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)不利，施工難度大;對(duì)于處于松散覆蓋層地帶，泥漿護(hù)壁較為困難，山體在沖擊作用下易造成垮塌，安全隱患較大;在機(jī)械鉆孔過程中遇到侵入樁孔的探頭石、石芽、溶溝等傾斜巖面時(shí)，成孔就會(huì)很困難，鉆頭端部處于軟硬不均的不同巖土層或巖體傾角較大地帶會(huì)產(chǎn)生偏孔、卡鉆、彎孔等問題;還存在鉆孔過程中存在裂隙時(shí)，出現(xiàn)孔內(nèi)護(hù)壁泥漿突然下降、塌孔或無法繼續(xù)鉆進(jìn)等問題，施工成本較高;樁基尺寸、外型受陡坡地形地質(zhì)條件限制，規(guī)格不一，如采用機(jī)械成孔，需要使用大量機(jī)械，從而導(dǎo)致高投入和高造價(jià)，并且拖緩施工進(jìn)度。

其次，與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔灌注樁受地形條件限制較小，無需大型機(jī)械設(shè)備，施工機(jī)具簡單，工程干擾小，專業(yè)技術(shù)要求低，施工面廣，各作業(yè)面可同時(shí)開工有利于提高施工進(jìn)度;施工時(shí)無需泥漿護(hù)壁，清孔能夠得到保證，孔內(nèi)積水較少，不需采用水下灌注方式，可以加強(qiáng)混凝土振搗和質(zhì)量控制，減少樁身混凝土的質(zhì)量控制難度，保證樁身混凝土質(zhì)量;成孔后對(duì)土層情況、孔形、樁徑及垂直度可直接檢查。針對(duì)某高速陡坡段施工便道及平臺(tái)開挖困難、場(chǎng)地窄、鉆機(jī)難以進(jìn)場(chǎng)，該高速沿線山區(qū)地下水位較深、基巖強(qiáng)度高的特點(diǎn)，確定采用人工挖孔灌注樁。

再次，對(duì)樁基礎(chǔ)成孔技術(shù)的影響。坡頂、坡中位置樁基礎(chǔ)受地形條件影響，如采用鉆孔灌注樁施工工藝，需要開挖施工便道供鉆機(jī)運(yùn)輸，極大的降低了施工進(jìn)度，采用靈活的更為經(jīng)濟(jì)的人工挖孔樁施工工藝優(yōu)勢(shì)明顯。然而對(duì)于坡腳樁，由于地勢(shì)平坦，具有天然的施工平臺(tái)，地下水位相對(duì)較低，可以發(fā)揮鉆孔灌注樁施工速度快，效率高，安全系數(shù)高的特點(diǎn)，因此位于坡腳位置樁基礎(chǔ)常采用鉆孔灌注樁施工工藝。

2.技術(shù)實(shí)施準(zhǔn)備工作

首先，通過前期試挖，明確橋位地形條件、橋位地質(zhì)條件、水文條件，分析陡坡的穩(wěn)定性確定具體的陡坡防護(hù)措施，研究陡坡地段采用人工挖孔灌注樁施工工藝的可行性;根據(jù)陡坡線形和橋址區(qū)位置遇松軟土層處要予以挖除并夯實(shí)開挖施工便道，滿足施工人員、吊機(jī)通行，施工便道防止吊機(jī)噸位過大，壓垮施工便道，坡面有裂隙或者坍塌跡象情況應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。

其次，施工放樣前，參與測(cè)量的人員必須認(rèn)真閱讀熟悉施工圖紙及技術(shù)要求，并制定放樣計(jì)劃，計(jì)算放樣點(diǎn)與所采用控制點(diǎn)的聯(lián)測(cè)數(shù)據(jù)，按精度要求，確定放樣方法，經(jīng)校正無誤后進(jìn)行實(shí)地放樣。

再次，根據(jù)原有控制點(diǎn)，測(cè)量放樣各樁基的位置，放出樁位中心和樁徑，開挖前清除山坡懸石、浮土等排除一切不安全的因素，臨時(shí)防護(hù)欄桿，布置控制網(wǎng)和棄土通道，然后再精確放樣，定出開挖范圍;樁四周做好用挖機(jī)或人工修整場(chǎng)地，開挖施工平臺(tái)，寬度要滿足樁基施工要求，不宜過大?？卓谒闹芡谂潘疁?，及時(shí)排除坡面水，布置好出渣道路。

第四，樁基位于坡度較陡或巖層不穩(wěn)定位置時(shí)，應(yīng)在開挖施工平臺(tái)前噴射護(hù)面混凝土，開挖施工平臺(tái)過程中，修筑漿砌片石擋墻，做到邊開挖邊防護(hù)，對(duì)于較硬的弱風(fēng)化巖層采取爆破開挖的樁孔，需要確定影響范圍和采取必要的防護(hù)措施，防止邊坡失穩(wěn)造成垮塌，確保施工安全。制定安全防范制度，組織技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)可能出現(xiàn)的問題要有應(yīng)對(duì)措施，如物質(zhì)貯備和組織準(zhǔn)備等。

二、山區(qū)陡坡橋梁樁基質(zhì)量與安全控制措施

1.人工挖孔灌注樁成孔質(zhì)量控制

人工挖孔灌注樁成孔質(zhì)量的好壞直接影響鋼筋籠的下放、導(dǎo)管的安裝、混凝土的灌注及樁基承載力，可能引發(fā)的工程事故為塌孔、縮徑、樁孔偏斜。由此可知，加強(qiáng)成孔過程的質(zhì)量控制是確保灌注樁質(zhì)量的第一環(huán)節(jié)。對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)糾正，對(duì)控制成樁質(zhì)量至關(guān)重要。

2.鋼筋籠制作及吊裝沉放質(zhì)量控制

鋼筋籠吊放前首先要檢查鋼材的質(zhì)保材料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、質(zhì)量和制作質(zhì)量。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊接質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)要注意鋼筋籠吊放時(shí)不能碰撞孔壁。

鋼筋籠制作之前，先進(jìn)行主筋剝肋直螺紋加工和鋼筋籠加勁箍制作。等強(qiáng)度剝肋直螺紋連接技術(shù)是在一臺(tái)直螺紋加工設(shè)備上將鋼筋的端頭通過車絲自動(dòng)一次性生成。

3.山區(qū)陡坡橋梁樁基施工常見問題及其解決措施

首先，過度開挖工作面及防治技術(shù)。由于橋梁樁基位于陡坡地段，因此必須對(duì)山體進(jìn)行一定程度的開挖，創(chuàng)建工作平臺(tái)便于施工，山體開挖過大一方面會(huì)造成自然生態(tài)環(huán)境的破壞嚴(yán)重;另一方面使原有陡坡平衡條件破壞，易造成巖土體失穩(wěn)，極易產(chǎn)生滑塌、溜塌現(xiàn)象，從而造成施工安全隱患，

其次，棄方、棄渣的處理及防治技術(shù)。對(duì)于陡坡地段的橋梁樁基，棄方和棄渣問題應(yīng)該尤為注意，有些標(biāo)段對(duì)于棄方棄渣隨地丟棄，直接沿陡坡傾倒，造成該樁基下部的施工樁基被棄方覆蓋或者直接掉入挖好的樁孔中，對(duì)陡坡地區(qū)施工人員造成安全隱患，同時(shí)，在陡坡上棄渣堆載偏壓嚴(yán)重，不利于橋梁樁基受力，且遇到暴雨，形成崩塌災(zāi)害。

4.爆破造成孔徑不標(biāo)準(zhǔn)與防治技術(shù)

施工中，因爆破控制不當(dāng)，使樁的孔徑不夠標(biāo)準(zhǔn)，不少孔徑呈橢圓形，造成鋼筋籠下放困難，或下沉過程中損壞混凝土護(hù)壁，造成塌孔等工程事故，不規(guī)則的孔徑，會(huì)降低成樁后的承載力。防治技術(shù)：選擇合理的爆破方式及爆破參數(shù)，孔深超過10米時(shí)，應(yīng)經(jīng)常采用淺眼爆破法，且在炮眼附近加強(qiáng)支護(hù)。

三、山區(qū)陡坡地段橋梁樁基危害處理標(biāo)準(zhǔn)化

施工階段產(chǎn)生的病害影響工程施工安全和工程進(jìn)度，運(yùn)營階段病害的會(huì)造成橋梁樁基不合理受力，使橋梁樁基礎(chǔ)的功能喪失而中斷交通。因此工程建設(shè)階段，要排除施工中的潛在危險(xiǎn)因素，做好橋梁樁基安全防護(hù)措施。

1.山區(qū)陡坡橋梁樁基防水害原則

山區(qū)陡坡防排水的原則如下：

第一，預(yù)防為主，防治結(jié)合。應(yīng)根據(jù)陡坡坡高、坡長、巖土體性質(zhì)、匯水區(qū)面積、降雨強(qiáng)度等實(shí)際情況事先設(shè)置排水設(shè)施，陡坡出現(xiàn)問題時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行治理。

第二，分級(jí)截流的方法進(jìn)行處理?？v橫結(jié)合，對(duì)于陡坡排水工程應(yīng)該合理采取分級(jí)截流及縱橫結(jié)合排水坡頂以外的坡面水水從坡頂截水溝排走，分級(jí)陡坡每個(gè)臺(tái)階設(shè)平臺(tái)截的堆積層，其對(duì)樁基造成單側(cè)堆載，形成水平推力，嚴(yán)重影響樁基穩(wěn)定性及橋梁安全使用。水溝排水，坡腳設(shè)置邊溝排水，根據(jù)地形和坡面大小，設(shè)置急流槽。截水溝和急流槽相結(jié)合，使坡面水盡快排出。

第三，內(nèi)外排水，綜合治理。除了排出坡面水，還應(yīng)該考慮影響陡坡穩(wěn)定的坡體內(nèi)地下水。排除坡體內(nèi)地下水和地表水相結(jié)合，綜合治理，才能保證陡坡穩(wěn)定。

第四，因地制宜，經(jīng)濟(jì)適用。根據(jù)氣候環(huán)境、工程地質(zhì)和工程材料等情況，不要過度防護(hù)和設(shè)置過多的排水設(shè)施，排水溝渠選擇地形和地質(zhì)較好的地段通過。山區(qū)陡坡地段橋梁基礎(chǔ)防水害的目的是把陡坡范圍內(nèi)的坡面水有效地匯集并迅速排除出坡面，防止坡面水通過沖刷、入滲、水化作用將陡坡樁側(cè)土體掏空、沖蝕，造成樁基裸露受力不均，降低樁基承載性能，給橋梁正常使用留下安全隱患。

2.陡坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)研究

首先，采用抗滑擋土墻。采用抗滑擋土墻整治滑坡，對(duì)于小型滑坡，可直接在滑坡下部或前緣修建抗滑擋土墻，對(duì)于中、大型滑坡，抗滑擋土墻常與排水系統(tǒng)、刷土減重工程等整治措施聯(lián)合使用。其優(yōu)點(diǎn)是較小的破壞山體，較快的穩(wěn)定滑坡，尤其對(duì)于陡坡體因前緣崩塌而引發(fā)的大規(guī)

模滑坡，抗滑擋土墻效果良好。但擋土墻施工過程中，應(yīng)盡量避免或減少對(duì)滑坡體前緣的開挖。對(duì)于深層滑坡體和正在滑移的滑動(dòng)體，修建擋土墻進(jìn)行土體開挖，加劇滑坡體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇祟惢拢灰瞬捎每够瑩跬翂?，而宜采用其他抗滑整治措施?/p>

其次，注漿加固。注漿加固是對(duì)于由崩滑堆積體、巖溶角礫巖堆積體、以及松動(dòng)巖體溝槽的極易滑動(dòng)的陡坡或由于開挖形成的多卸荷裂隙陡坡，對(duì)坡體注入水泥砂漿，以固結(jié)坡體并提高坡體強(qiáng)度，避免不均勻沉降，防止出現(xiàn)滑裂面，確保危巖體整體性。

再次，支撐技術(shù)。支撐技術(shù)主要對(duì)于墜落式危巖中危巖體下部具有一定范圍凹陷的巖腔，以及巖腔底部為承載力較高且穩(wěn)定性好的中風(fēng)化基巖，且危巖體重心位于巖腔中心線內(nèi)側(cè)時(shí)，宜采用支撐技術(shù)進(jìn)行危巖防治。

四、結(jié)束語

綜上所述，國內(nèi)外陡坡橋梁樁基施工經(jīng)驗(yàn)、樁基加固和坡面防護(hù)的研究成果基礎(chǔ)上，結(jié)合依托工程沿線陡坡地形地貌特點(diǎn)，建立了適用于山區(qū)陡坡的樁基施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，研究成果對(duì)山區(qū)陡坡橋梁樁基施工具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊士堯，黃芳娟. 關(guān)于橋梁樁基施工技術(shù)的探究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，16：224.

[2]趙恒立. 山區(qū)陡坡橋梁樁基標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝[J]. 交通世界（運(yùn)輸.車輛），2015，03：153-154.

[3]袁傳軍. 關(guān)于橋梁樁基施工技術(shù)研究[J]. 山西建筑，2014，10：182-183.

[4]陳小鵬. 山區(qū)陡坡橋梁樁基施工探討[J]. 科技信息，2014，15：274.

[5]李中，黃荻. 橋梁樁基施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 山西建筑，2009，02：317-318.

[6]姜國寬. 山區(qū)陡坡處樁基施工工藝[J]. 中國科技信息，2012，05：51.