鄒明輝，甘軾（江西省四通路橋建設集團有限公司，江西 新余 338000）

路橋施工中樁基加固技術(shù)探究

鄒明輝，甘軾
（江西省四通路橋建設集團有限公司，江西 新余 338000）

為了保證路橋工程的質(zhì)量，提高路橋工程的安全性能，需要對其樁基進行加固處理。論文結(jié)合過往的一些經(jīng)驗，指出在路橋工程中樁基存在的一些主要問題，對路橋施工中樁基加固的技術(shù)進行探究，旨在提出科學合理的施工技術(shù)方法，供同類工程參考。

路橋施工；樁基加固；微型樁加固；技術(shù)探究

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.044

在我國的交通道路網(wǎng)絡中，路橋是其中的一個重要組成部分，尤其在我國的公路運輸中，路橋工程質(zhì)量的好壞時刻影響著公路運輸?shù)陌踩?。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，國家基礎設施的施工技術(shù)方法不斷更新和完善，基礎設施的建設工作也一直在進步。公路網(wǎng)絡的不斷延伸不僅為人們的生活提供了很大的便利，對各行各業(yè)的發(fā)展也起到了重要推動作用。

1　路橋工程中常見的樁基質(zhì)量問題

路橋作為社會正常運轉(zhuǎn)的基礎設施，在公路運輸中被使用的頻率和不斷擴建的需求越來越大，在國民經(jīng)濟發(fā)展的同時路橋所承載的負荷量也越來越大。為了保障公路運輸?shù)陌踩奥窐蚬こ痰馁|(zhì)量，探究路橋施工中樁基加固的技術(shù)是行業(yè)內(nèi)每一個人都應積極參與思考的重點工作。路橋工程的質(zhì)量對我國公路交通的安全運行起著決定性的作用，近些年來我國路橋建筑行業(yè)的飛速發(fā)展讓人們的生活發(fā)生了日新月異的變化。然而在實際路橋工程中，由于經(jīng)驗的不足和施工技術(shù)落后，導致在當前路橋工程中的樁基施工出現(xiàn)了很多問題。

1.1樁基的常見問題

在路橋施工中進行樁基加固時會對其產(chǎn)生阻礙的是樁基的沉降，而引起樁基沉降的主要原因有兩點，一是樁基沉渣清理不徹底，二是樁基設計不合理。前者會導致樁基承載力不夠而發(fā)生沉降[1]，后者會因為在設計中同種連續(xù)梁采用了不同的樁基形式造成樁基不均勻發(fā)生沉降。造成樁基沉降的基本原理都是樁基之間的土和樁基頂部或者下部位在受到壓力時會發(fā)生形變，這種形變通常與樁基的土質(zhì)、載荷量、樁間間距的大小、樁基的工藝設計等因素有關(guān)。

樁基的土質(zhì)太軟，樁基壓縮的形變程度就大；樁基的土質(zhì)太硬，其壓縮后的形變程度就小。一般沉降現(xiàn)象都發(fā)生在樁基土質(zhì)太軟的情況下，在對樁基進行加固施工時，由于土承受壓力的能力不夠而發(fā)生側(cè)移，地基整體和樁間土都會經(jīng)壓縮而發(fā)生形變，群樁將出現(xiàn)沉降。通過實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，通常情況下在砂土中的樁基比在硬黏土中的樁基出現(xiàn)沉降的可能性更大。

樁基之間的間距越大，地基整體壓縮形變在群樁沉降中的比例就越小，且受到載荷量和土質(zhì)等其他性質(zhì)的影響也越小[2]。在樁基之間的間距比較小的時候，其出現(xiàn)沉降的原因通常是載荷量、承臺設置以及樁間間距3種因素共同作用的結(jié)果，在實際分析中也要結(jié)合這3種因素來共同進行探討。

1.2灌注樁的常見問題

灌注樁鉆孔是利用不同的鉆孔工具，在地基的石土中鉆出1個直徑為圓形的孔（見圖1），當鉆到設計所需的高度時，將鋼筋架導入鉆孔中，再利用導管將混凝土灌注進去，形成一個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)實粗壯的圓柱形樁基。影響鉆孔灌注樁施工的因素很多，如：鉆孔偏斜、卡鉆、縮孔、掉鉆、卡管、斷樁、鋼筋籠上浮等。

圖1　圓形鉆孔圖

2　路橋施工中樁基加固的原理

2.1提高樁基的承載能力

為了提高樁基的承載能力，改善持力層的性能，就要增強橋梁樁基承臺的性能，而鉆孔灌注樁技術(shù)的加固原理就是對群樁的結(jié)構(gòu)進行分析，依據(jù)群樁的實際情況在橋梁樁基的周圍進行灌注。增加承臺就相當于增加了新的樁基，利用增加原來柱樁的直徑來增加其承載負荷的能力。在鉆孔灌注成孔的過程中，會一定程度地破壞土壤原本的穩(wěn)定性，但在鉆孔后灌注混凝土時，用高壓使?jié){料深入樁基周圍的土壤中，起到填筑的作用，然后將其壓實并等其凝固，形成的混凝土和原土質(zhì)層混合物就能形成一個十分堅韌的新層面。樁基周圍持力層的物理性能和化學性能的穩(wěn)定性都有了大大的提高，樁基的承載能力也會變強[3]。

隨著二孩政策的放開，越來越多的女性選擇生育二孩，其中有很多孕婦屬于高齡孕婦。和年輕孕婦相比，二胎高齡孕婦的身體機能如應激能力、代償能力等均處于下滑趨勢，不僅導致妊娠合并癥發(fā)生概率升高，也會引發(fā)孕婦產(chǎn)生焦慮抑郁等心理問題，給孕婦和胎兒均造成不良影響[12-13]。研究表明，孕婦發(fā)生焦慮抑郁等不良心理問題的可能性達到12%～54%，且二胎高齡產(chǎn)婦的出現(xiàn)焦慮抑郁的可能性更大，而焦慮抑郁的產(chǎn)生又可能導致孕婦分娩出現(xiàn)風險[14-15]。因此對二胎高齡孕婦焦慮抑郁產(chǎn)生因素進行分析并采取相應措施對孕婦及胎兒的健康有重要意義。

2.2提高樁基的樁側(cè)摩阻力

灌注混凝土加粗樁基的直徑還能夠使樁基外圍形成1個有效的保護殼。在沒有灌注混凝土壓漿之前，樁基在土壤下面會受到樁孔內(nèi)部沉渣、孔壁泥皮的摩擦阻力，如果樁基與樁孔之見的直徑差別太大，在下樁時受到的阻力就越大，這種情況下樁基的樁側(cè)摩阻力就會被大大削弱。

在將混凝土泥漿灌入鉆孔時能夠有效增加樁基的直徑和土壤的密度，在壓漿的過程中，混凝土水泥漿液返流，可以有效消除泥皮并包裹沉渣，由此增強鉆孔環(huán)境的和諧性，從而大大提高了樁基的側(cè)摩阻力。

3　路橋施工中加固樁基可采取的技術(shù)方法

3.1微型樁加固技術(shù)

在路橋工程樁基加固工作的實施中，微型樁加固技術(shù)因其施工簡單、運用靈活、加固效果顯著、承載能力高且占用施工面積小不受施工面的限制而被業(yè)內(nèi)廣泛使用[4]。

微型樁加固技術(shù)就是鉆出1個直徑較小的灌注樁孔，在不同的情況下要用不同的成孔方法。由于微型樁所占用的位置小，因此成孔也能更為密集，在樁基加固工程中按照合理的設計安排可以形成1個星羅密布的微型樁體系。我國微型樁加固的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，施工中可以采用的機械的種類也比較多，在多種地質(zhì)環(huán)境中都能采用此法來對樁基進行加固。根據(jù)以往經(jīng)驗來看，微型樁加固的效果是十分顯著的，在微型樁體系中每一個樁基的承載能力和側(cè)摩阻力都有了提高，整個工程體系的負載能力和綜合性能也都顯著提高。

3.2微型樁加固技術(shù)的實施

按照不同的地質(zhì)情況采用不同的成孔方法，常見的有干成孔法和循環(huán)泥漿護壁成孔法，前者在鉆孔過程中需要反復提鉆進行清理，后者則是在鉆頭鉆至一定深度后再提鉆進行清孔處理。當孔徑較小的時候，植入單根鋼筋，當孔徑較大的時候則需植入鋼筋籠，最后再將混凝土通過導管灌入孔內(nèi)，使之形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在完成上述工作后就要實施壓漿，前期要進行壓漿實驗然后按照壓漿工序來開展工作，一般在鉆孔灌注樁成型兩周后，混凝土強度達到80%時要利用超聲波檢測，然后實施柱底壓漿。全部工序完成后要制作壓力表，統(tǒng)計和報告工程的基本情況和實際效果。

3.3優(yōu)化持力層條件，增強樁基的承載力

在鉆孔灌注樁的施工過程中，為了能夠全面提高立樁的負荷能力，就必須優(yōu)化持力層的條件、增強樁基的負荷能力。樁基的負荷功能與樁底負荷、樁體表皮、土層移動都有著十分緊密的關(guān)系，因此，要提高樁基的負荷功能也要從這3個方面入手。在對樁基注漿的過程中，首先要用超高壓輸送漿料，使振搗器附近的土層在壓能差的作用下開裂滲氮，然后將漿料注入裂縫中，并在注漿的過程中將樁邊的土層壓實，待其凝固之后就會形成1個高強度的土層結(jié)構(gòu)，持力層的條件無論是從力學角度還是物理角度來說都得到了優(yōu)化，樁基的負荷能力也大大提高。

3.4增強樁基側(cè)摩阻力

灌注混凝土加粗樁基的直徑還能夠使樁基外圍形成1個有效的保護殼。在沒有灌注混凝土壓漿之前，樁基在土壤下面會受到樁孔內(nèi)部沉渣、孔壁泥皮的摩擦阻力，如果樁基與樁孔之見的直徑差別太大，在下樁時受到的阻力就越大，這種情況下樁基的樁側(cè)摩阻力就會被大大削弱。通過不斷用填料的方式來填補樁土與樁體界面之間的空白，將混凝土泥漿灌入鉆孔，就能夠有效增加樁基的直徑和土壤的密度。在壓漿過程中，混凝土水泥漿液返流，可以有效消除泥皮并包裹沉渣，由此增強鉆孔環(huán)境的和諧性，從而大大提高了樁基的側(cè)摩阻力。

3.5科學選取壓漿參數(shù)

在壓漿過程中需要選取的壓漿參數(shù)一般包括水灰比、注漿壓力、注漿壓力中止等，在實施樁基灌漿工作之前，就要根據(jù)以往的施工經(jīng)驗來預設各項參數(shù)，再利用得出的參數(shù)進行樁前試壓，以樁基的各項強度都能夠達到設計強度為前提，對照參數(shù)進行科學的判斷，并對不符合要求的參數(shù)進行修改和數(shù)據(jù)調(diào)整。一般情況下，泌水率不得超過3%，泥漿拌合3h之后的泌水率在2%左右，24h之內(nèi)水分要被泥漿完全吸收，拌合好的漿料要在3h之內(nèi)進行試驗使用，在這個數(shù)據(jù)范圍內(nèi)試驗得到的結(jié)果可供選取壓漿參數(shù)參考。

4　結(jié)語

在路橋工程中，對樁基進行加固的方法的好壞決定了樁基加固的質(zhì)量，在加固過程中，除了要改善樁基持力層的條件之外還要提高樁基的側(cè)摩阻力。樁基加固工作中針對的對象主要是微型樁的加固，可采取的施工方法有鉆孔灌注樁技術(shù)和后壓漿技術(shù)。本文結(jié)合當前的技術(shù)水平，對微型樁加固技術(shù)做深入研究，來對路橋施工中樁基加固的技術(shù)進行了全面、詳細的探討。

【1】孫志國.關(guān)于路橋施工中樁基加固技術(shù)的研究[J].黑龍江信息科技，2013（6）:23-26.

【2】常春振.橋梁工程施工中的樁基加固技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（9）:96-97.

【3】馬建，孫守增，楊琦，等.中國橋梁工程學術(shù)研究綜述[J].中國公路學報，2014（5）：71-74.

【4】周正宇.地鐵鄰近既有橋梁施工影響分析及主動防護研究[D].北京：北京交通大學，2012.

Research on Pile Foundation Reinforcement Technology in LuqiaoConstruction

ZOU M ing-hui,GAN Shi
(JiangxiSitongHighwaysand BridgesGroupCo.Ltd.,Xinyu 338000,China)

Inordertoensurethequalityof theprojectin Luqiao,improve thesafetyperformanceof Luqiaoproject,itisnecessary to strengthen the pile foundation treatment.Combined w ith past experience,points out some main problems in road and bridge engineering,pile foundation,to explore the technologyofpile foundation reinforcement in road and bridge construction,aims to put forwardsomereasonableconstruction technologyandmethods,fortheindustry reference.

Luqiaoconstruction;pilefoundation reinforcement;micropilereinforcement;technicalresearch

U443.15;U445

A

1007-9467（2016）11-0146-03

鄒明輝（1974～），男，江西新余人，工程師，從事公路工程道橋研究。

2016-05-19