路橋施工中樁基加固技術的研究

李超凡

摘 要：樁基加固工程是路橋施工最常用的地基設計方案，既能保證自然地基，又能滿足路橋沉降對地基變形和強度的要求。深地基由底部硬土或巖石的支撐層構成，承載力強，穩(wěn)定性好，沉降非常均勻穩(wěn)定，抗震性能好，可有效提高道路橋梁的安全穩(wěn)定性。防止道路和橋梁的結構安全受到地基不穩(wěn)定性的影響。在樁基加固施工過程中，要根據(jù)實際施工情況選擇合適的樁基加固施工工藝，積極做好準備工作，保證施工技術的有效應用。

關鍵詞：路橋施工;樁基加固;技術

中圖分類號：U445.551 文獻標識碼：A

0 引言

公路橋梁的長期使用，在各種因素的影響下，不可避免地會損壞橋梁的整體結構。因此，在公路橋梁養(yǎng)護中，應采用科學合理的加固方法，提高公路橋梁的強度水平，修復公路橋梁以滿足交通需要。樁基加固技術是近年來興起的一項新技術，具有施工方便、設備普及、對各類地質因素適應性強、承載力強、應用范圍廣、技術成熟等特點。

1 樁基礎加固技術概述

樁基因施工方法不同可分為預制樁和現(xiàn)澆樁，這兩種樁基可按工作方式進行詳細分類。換句話說，現(xiàn)澆樁是在修建道路和橋梁時，在樁的入口處注入混凝土的一種方法。預制樁的操作方法有多種，例如將管樁打入地下，分為靜壓擊法和錘擊法。樁基加固技術的優(yōu)點是可以運輸重力較大的建筑物，擴大地基承載力范圍。施工方應當對施工現(xiàn)場進行全面調查，及時發(fā)現(xiàn)并記錄施工現(xiàn)場的文化特征、施工環(huán)境和地理位置。之后，施工方根據(jù)實際檢測情況編制樁基加固方案，詳細規(guī)劃每一步，并編制工程量清單，進一步核對每一步的設置參數(shù)。鋪設樁基可決定整個工程是否正常運行，關系到施工各工作進度水平點的效率，施工方必須嚴格管理樁基記錄。

2 路橋施工中樁基加固原理

（1）在路橋施工中通過加固樁基有效提高樁的承載力?；炷潦┕し椒ㄊ窃阢@孔和澆筑時沿鋼管周邊鋪設鋼管，待樁基所需的混凝土達到強度要求后，通過壓配合將水泥漿壓入壓碎的樁內。從鋼管端部石層的孔隙中，水泥漿沿著礫石層的孔隙在周圍擴散。在單樁的情況下，水泥漿沿周邊鋪展有效增加樁徑，水泥漿向下鋪展有效增加樁長，連接水泥漿將先前松散的碎石變成更高的強度與整體結合，可滿足樁的承載要求。

（2）在道路和橋梁建設中，可以通過增加樁基直徑來增加橫向摩擦阻力來加固樁基。一般情況下，樁端承載力和側向摩阻受樁孔內泥沙、孔壁泥漿、樁孔下落影響較大。然后將水泥漿壓入樁端后，與樁端沉積物、離心虛尖等結合，有效提高該部位的密度，從而提高樁基的承載力。樁身與樁土層可向上移動，清除泥漿，增加樁側摩擦阻力，灌漿橫向滲透，變相的提高了樁的直徑，起到了提高樁底部承載力的作用。

3 樁基加固施工中所面臨的問題分析

（1）樁基不夠穩(wěn)定。在進行打樁工作之前，工程師和技術人員必須仔細檢查現(xiàn)場，確保不會產(chǎn)生過多的爐渣和灰塵。如果施工現(xiàn)場不及時清理，在后續(xù)的施工過程中出現(xiàn)下沉問題的幾率非常高。如果地基只是輕微下沉，頂梁不受影響，問題可以及時解決。但是，一般情況下，樁基所能承受的壓力太大，如果樁基的沉降超過其所能承受的，就無法修復。工程施工技術人員在選擇修復方法時，應根據(jù)橋頂?shù)木唧w情況，選擇較為合理的改進尺度，以避免對樁基施加新的壓力，保證一定條件下橋梁基礎的安全性能。

（2）現(xiàn)澆樁結構松動。由于橋梁的施工環(huán)境大多緊鄰水邊，施工環(huán)境十分特殊，宜采用穿孔樁的形式施工。許多工程實踐表明，灌注樁會產(chǎn)生許多質量問題，例如灌注樁的內部結構在灌注后變得松散和不符合設計標準。在某些情況下，如果樁結構中存在孔洞、磁鐵礦等，如不直接采取有效措施，將對橋梁工程的整體安全和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。這些質量問題在一定程度上影響了短橋的使用壽命，嚴重時甚至威脅到交通安全。

（3）縮頸問題。在正常情況下，樁基施工過程中對土壁的過度擠壓會產(chǎn)生孔隙水壓力問題。這時，如果拆除管道，大量澆筑的混凝土被噴射出來，壓縮樁基底部，就會出現(xiàn)頸縮問題。然而，由于操作者在施工過程中沒有注意擠出機的強度和速度，經(jīng)常出現(xiàn)縮頸問題。

4 路橋施工中加固樁基可采取的技術方法

（1）微型樁加固技術。通過對微型樁加固技術的分析可以看出，它實際上是一種針對小直徑灌注樁的鉆孔技術，必須根據(jù)各種情況采用相應的成孔方法。由于細樁不占空間，成孔會比較密集，在樁基加固工程中，可以嚴格按照相關要求推導出配套的細樁體系。結合相關資料顯示該技術已經(jīng)成熟，施工中使用的機器種類也多種多樣，這種方法可用于各種地質條件下的樁基加固。根據(jù)以往的經(jīng)驗，微樁加固的有效性是比較明確的，尤其是從微樁系統(tǒng)所有樁基的承載性能和橫向摩擦阻力來看整個工程系統(tǒng)也得到了明顯提升。

（2）微型樁加固技術的實施。在進行微型樁加固工作時，相關人員應做好加固初期的工程環(huán)境調查，一包括地基基本情況調查，二是考察施工現(xiàn)場環(huán)境后，充分考慮實際情況，制定科學合理的施工方案，相關人員熟悉圖紙內容后方可施工。結合不同的地質條件來實現(xiàn)有效的成孔方法，比較常用的方法主要有：一種干成孔法，另一種是循環(huán)泥漿護壁成孔法。在干成孔的情況下，鉆頭是通過多次提升鉆頭進行清潔;第二種方法是在鉆頭到達指定位置后多次提升鉆頭進行清潔。如果洞口不大，這時候就種一根鐵條，如果洞口大了，這時候就種一根鐵條，用管子把混凝土灌進洞里。上述工作完成后開始灌漿，應先進行灌漿試驗，然后按實際順序進行安裝。它通常在鉆孔樁形成后15天安裝?；炷翉姸葢诨炷翉姸冗_到一定強度并經(jīng)超聲波檢測后在柱底注漿后進行。完成上述所有流程后，將創(chuàng)建相應的壓力表，以統(tǒng)計項目的實際情況和影響。

（3）優(yōu)化持力層條件，增強樁基的承載力。在鉆孔灌注樁進行施工期間，相關人員必須做到以下幾點，以增加樁的承載能力：關于樁基的荷載作用，與樁底荷載、樁皮荷載、土層移動密切相關?？梢姡胩岣邩痘某休d功能，就必須非常重視以上三點。在灌注樁基時，代表要做的第一件事是使用超高壓輸送泥漿。目的是在壓能差的持續(xù)作用下，使振動器周圍的土壤裂化硝化。實際灌漿時向裂縫中注入泥漿，壓縮樁周土體，推導出土體結構，直至完全固化，此時進一步優(yōu)化支撐層的條件，同時提高了樁基的承載能力。

（4）增強樁基側摩阻力。針對灌注混凝土加粗樁基的直徑來說，可將樁基礎的周長發(fā)展成與之相匹配的保護殼。在初始階段，當相關人員未進行澆筑混凝土灌漿時，樁基受到土下摩擦阻力：一種是樁孔內的泥沙，一種是孔壁的泥漿。當有樁基和樁孔時，如果樁間直徑差較大，則實際樁安裝阻力增大，在此條件下，樁基摩擦阻力逐漸減小。通過連續(xù)充填填充樁土與樁截面之間的間隙，將混凝土泥漿按照規(guī)范的方式倒入相應的鉆孔中，可以無形中加強樁基的直徑和土壤密度。在一定的注漿期內，混凝土水泥漿會倒流，有效去除泥沙，無形中加強了鉆孔環(huán)境的和諧，進而增加了樁基的側向摩阻。

（5）對壓漿參數(shù)進行科學選擇。相關人員在實際注漿時必須選擇的注漿參數(shù)主要涉及：在進行樁基注漿作業(yè)的初始階段：一是水灰比、二是注漿壓力、三是注漿壓力終止等。在實踐經(jīng)驗基礎上對各項參數(shù)科學設置，將樁基的各項強度滿足相關要求的前提，對不滿足相關標準的參數(shù)加以改進。從客觀上看，泌水率應小于3%，混泥一定時間后的泌水率一般在2%左右，如果持續(xù)一定時間會被泥漿完全吸收，已經(jīng)拌合好的漿料需要在指定的時間段內完成試驗，并將該試驗所形成的結果當作參考依據(jù)。

5 路橋施工中樁基的其他加固技術

在道路和橋梁建設中，可以采用不同的加固技術來加固樁基。一般施工工藝主要包括：夯筑四周——養(yǎng)生——澆筑混凝土——木板——鐵籠放置——模板放置——鋼軌焊接——開挖矩形孔——灌縫——密實鋼軌——加固。在混凝土路橋樁基礎加固過程中，施工人員先用鉆機鉆孔，用起重機吊起鋼軌，配合施工人員將鋼軌插入鉆孔中，再使用礦細混凝土。為提高連接鉆孔與鋼軌的灌注孔的小型化，可適當添加一些復合增強材料、粉煤灰或減水劑，或采用無振混凝土技術固定鋼軌。保持軌道之間的距離在0.2米以內。施工人員可以通過使鋼軌頭部鋒利來減少插入過程中的阻力。施工軌道樁時，施工人員可先試樁，掌握準確的施工技術，確保施工順利進行。軌道頂部形成A型連接梁，形成樁身軌道，不斷提高路橋樁基礎的抗傾能力。另外，施工人員在開挖矩形孔時，為防止開挖周圍土體塌陷，必須先用鐵棒和鐵板制作矩形鋼架模型，將鐵棒焊接好，然后用吊車配合吊起。為了保護周圍的土壤，一名建筑工人通過鋪設模型挖一個矩形孔，然后放下鐵條，立即澆筑混凝土道路和橋梁樁基礎。

6 使用加固技術需要注意的問題

建筑施工過程中的某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，會對工程質量產(chǎn)生負面影響。由于路橋施工中樁基的風險往往是不可預知的，對樁基施工的技術要求比較高，所以在使用加固技術時要注意一些可能出現(xiàn)的問題。加固技術用于路橋基樁施工，可解決樁基沉降和注漿問題。道路和橋梁的質量問題很多，一個好的樁基是保證施工質量的關鍵一步，如果樁基質量不夠好，使用橋梁的道路就有可能威脅到交通安全。特別注意在路橋樁基中采用加固方法。使用加固技術要注意一個方面的問題，首先，在施工圖上，施工人員要進行詳細的審查，所有的施工工作都是按照圖紙進行的，這樣才能施工技術人員相互溝通，確保圖紙的可靠性。其次，在準備建筑材料和設備時，一定要采購符合自己施工要求的材料和設備，避免因材料和設備造成工程延誤或質量問題。

7 結語

由于樁基加固工作不僅關系到道路橋梁的整體工程質量，而且會影響生命財產(chǎn)安全，因此樁基加固工作應因時因地制宜，以樁基為主分析加固工作的特點。研究可能出現(xiàn)的質量問題的對策，最大限度地避免質量問題的發(fā)生，最終提高路橋過程中樁基加固的施工質量。如有問題，應及時聯(lián)系設計部門，按設計部門要求進行施工管理。

參考文獻：

[1]趙小樂，代凱明.路橋施工中樁基加固技術的研究[J].工程技術研究，2019（16）：78-79.

[2]陳大忠.樁基加固技術在路橋施工中的運用研究[J].工程技術研究，2019（1）：100-101.