吳州平

（漳州市金通建設(shè)工程有限公司，福建 漳州363000）

0 引言

橋梁施工過(guò)程需要對(duì)樁基和墩柱進(jìn)行多方面的監(jiān)控和管理，這也是確保工程建設(shè)質(zhì)量、未來(lái)運(yùn)行狀態(tài)和橋梁壽命的重要步驟。隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加大，公路、高鐵逐漸向山區(qū)和深山地區(qū)延伸，這些地區(qū)都具有復(fù)雜的地質(zhì)條件，在建設(shè)時(shí)由于其梁樁和墩柱的特殊性，其在斜坡和滑坡上的建立狀態(tài)直接決定該橋梁的穩(wěn)定性。

1 橋梁樁基及墩柱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1.1 明確橋梁樁基及墩柱結(jié)構(gòu)施工范圍

在橋梁樁基及墩柱結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，其可能遇到多種地質(zhì)環(huán)境，有的甚至摻雜在一起的，比如，軟土層、硬質(zhì)巖層、灰?guī)r區(qū)域、流泥、流沙、干硬性黏土、巖溶地面等，尤其是在施工過(guò)程中如果未探明地質(zhì)情況，導(dǎo)致引發(fā)巖溶突水、突泥、涌砂等地質(zhì)災(zāi)害，更加使得施工環(huán)境復(fù)雜化，在此類復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行橋梁樁基及墩柱結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需要明確施工范圍，根據(jù)施工范圍選擇合適的施工技術(shù)[1]。

1.2 橋梁樁基及墩柱結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備

為保證橋梁樁基的穩(wěn)定性及承載能力，需適當(dāng)加長(zhǎng)樁基的長(zhǎng)度，一般地質(zhì)條件下樁長(zhǎng)約為30m，而在特殊地質(zhì)條件下樁長(zhǎng)可在40～75m，并根據(jù)施工位置，選擇樁基打孔工藝，對(duì)樁基進(jìn)行排布。

1.3 橋梁樁基及墩柱地基加固

橋梁樁基及墩柱的穩(wěn)定性決定著整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性，所以需要對(duì)地基加固來(lái)確保穩(wěn)定性。另外，由于不同的地質(zhì)條件下的土體狀態(tài)不同，因此其加固的方式也不同，基于此，需要根據(jù)橋梁樁基施工的具體施工工藝，在樁側(cè)注漿和樁端注漿過(guò)程中利用筋土的各種工程力學(xué)參數(shù)，對(duì)樁基的承載性能進(jìn)行計(jì)算、分析和比較。樁注漿后，樁基曲線呈逐漸變化的趨勢(shì)，注漿體模量增大，其樁柱的反應(yīng)力也會(huì)增大，當(dāng)注漿體模量從300MPa增加到一定程度時(shí)，最終樁基承載力變化較大，因此可以得出其注漿提高了橋墩的穩(wěn)定性[2]。樁基在不同工況下應(yīng)用承載力與其所承受的恒載有關(guān)系，各橋梁在不同工況下的承載力所對(duì)應(yīng)的沉降沒(méi)有顯著差異，每座橋的恒荷載和未走樁的舊樁沉降基本相同，從橋梁恒載中減去雙筋橋樁基在恒載作用下的沉降，隨著注漿體模量的增加，樁基承受外荷載的能力增加，相應(yīng)的承載力和橋梁靜荷載下的沉降差減小，其值基本穩(wěn)定，幾乎不隨注漿體模量的變化而變化。

1.4 考慮橋梁坡面排水的地基加固方法

邊坡排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)條件下的陡坡地形地貌特點(diǎn)，充分利用自然河谷，在陡坡上修建堵溝、滴灌和急流，排干施工產(chǎn)生的斜坡廢水。陡坡?lián)踯?chē)器根據(jù)陡坡段地形地貌特點(diǎn)，充分利用自然河谷，合理布置，其布置線路流暢，加強(qiáng)拐點(diǎn)作用明顯，因此可設(shè)置多個(gè)擋塊來(lái)排水。

如果阻水溝放置在平面上，應(yīng)盡量垂直于最傾斜的水流，以增加阻水效率，還需要保證溝底至少有0.5%的縱向坡度以阻隔水流，設(shè)置旁路斜率，避免其溢出將水傾瀉到陡峭的斜坡上，導(dǎo)致樁基被打磨破壞。

陡坡的出入口應(yīng)盡可能與其他排水設(shè)施連接，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置落差或快速溜槽，截?cái)嚅L(zhǎng)度一般不宜超過(guò)500m。利用陡坡地形將水排入堵塞物，在陡坡上的天然溝渠中設(shè)有開(kāi)溝，或在陡坡上直接進(jìn)入橋梁和涵洞入口，以此產(chǎn)生洗滌器?？缭綔锨亩钙录訌?qiáng)了陡坡的巖石部分，該溝渠上面有許多裂縫，因此排水溝必須用灌漿砌筑混凝土板實(shí)施加固，防止洪水泛濫影響陡坡的穩(wěn)定性。由于陡坡地勢(shì)坡度較大，水流速度快，水力大，因此必須設(shè)置水底和急流才能滿足排水要求。

1.5 實(shí)施橋梁樁基

滑坡區(qū)的梁樁、墩柱均宜采用樁式，樁式施工可以使橋梁樁基深入穩(wěn)定土層或巖層，在實(shí)施時(shí)需要人工來(lái)開(kāi)挖測(cè)點(diǎn)、灌注梁樁，避免鉆井泥漿污染環(huán)境，造成泄漏，從而導(dǎo)致山體滑坡和泥漿排放到環(huán)境中。陡峭橋墩的樁身不得埋入地下，應(yīng)避免大開(kāi)挖，大開(kāi)挖橋墩對(duì)橋梁的根基十分不利，相應(yīng)的土石應(yīng)堆放在陡坡上，以免裝載損壞原件。

在施工時(shí)，還需要平衡，避免造成山體滑坡，陡坡上的橋梁應(yīng)避免使用重力橋臺(tái)，如果是陡坡上的陡坡橋臺(tái)，則應(yīng)放置在開(kāi)挖處，在橋墩上使用樁基可以減少開(kāi)挖和邊坡的影響，另外打地基時(shí)，打孔最好用一樁。

2 實(shí)例分析

2.1 S318（聯(lián)十四線）漳州薌城區(qū)過(guò)境段公路工程概況

S318（聯(lián)十四線）漳州薌城區(qū)過(guò)境段公路工程是目前規(guī)模比較大的工程，該工程的施工全長(zhǎng)約9.3km，其起于南山村東南側(cè)，與現(xiàn)狀省道208平交，路線于南山村與漳龍高速之間自東南往西北展線，后設(shè)置分離式立交兩次分別上跨廈蓉、漳龍高速，路線終于南靖縣高新區(qū)北側(cè)。

該項(xiàng)目建安造價(jià)約5.7億元。沿線結(jié)構(gòu)物有橋梁8座，涵洞32座，分離式交叉1處，平面交叉4處，采用一級(jí)公路兼預(yù)留市政道路功能。

2.2 施工技術(shù)應(yīng)用

第一，根據(jù)實(shí)例公路工程的實(shí)際情況，該工程跨度較大且地勢(shì)復(fù)雜，因此在樁基施工中，選用50m加長(zhǎng)樁，并以鉆孔成樁工藝，提高樁基的穩(wěn)定性。

第二，開(kāi)鉆先向孔內(nèi)灌入泥漿，用小沖程重復(fù)沖鉆，確保孔內(nèi)水位處于一定高度。正式鉆進(jìn)時(shí)，需要選用0.9m沖程，沖鉆過(guò)程中應(yīng)保證沖擊錐穩(wěn)定沖擊，避免損壞孔壁，另外，沖鉆時(shí)應(yīng)注意角度的轉(zhuǎn)換，所得孔隙呈圓柱狀，使其不卡鉆也不糊鉆。一般每鉆進(jìn)2m就需要根據(jù)地質(zhì)情況檢查孔隙情況，并根據(jù)檢孔器檢查結(jié)果微調(diào)鉆機(jī)后在繼續(xù)鉆孔工作。

第三，在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)了巖面不平整狀況，進(jìn)行了回填后又繼續(xù)沖擊鉆孔，當(dāng)鉆到標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)經(jīng)由監(jiān)理人員檢驗(yàn)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行清孔處理。確?？紫陡黜?xiàng)要求都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，才能進(jìn)行混凝土灌注。

第四，施工中為了避免復(fù)雜地質(zhì)條件下發(fā)生滑坡問(wèn)題，提前增加了抗滑擋土墻，該土墻可以有效對(duì)抗小型滑坡，在面臨中大型滑坡時(shí)，首先，建立正確的排水系統(tǒng)；其次，實(shí)施整體減重，經(jīng)過(guò)處理后再輔助以土墻，就可以解決復(fù)雜地形下的滑坡問(wèn)題，進(jìn)而需要研究土墻的施工狀態(tài)，土墻的施工重點(diǎn)就是控制其在使用時(shí)的移動(dòng)狀態(tài)，因此其抗滑的狀態(tài)十分重要，不能選用一般的抗滑擋，選用了其他的抗滑擋來(lái)抑制土墻的移動(dòng)問(wèn)題，更不能直接在施工的土體上建立土墻，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)抗滑施工的失敗。

2.3 實(shí)施成果分析

對(duì)依托工程的樁基礎(chǔ)沉降進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)在橋墩上，假定橋墩的壓縮變形忽略不計(jì)，那么出現(xiàn)的沉降變形即為橋梁樁基礎(chǔ)的變形。布設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí)，需要提前進(jìn)行保護(hù)，避免施工偏差。

在實(shí)施監(jiān)測(cè)時(shí)，采用DSZ2精密水準(zhǔn)儀配合FS1平板測(cè)微器，對(duì)橋墩進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，分別檢測(cè)使用傳統(tǒng)的橋梁樁基及墩柱施工技術(shù)和本文設(shè)計(jì)的技術(shù)在不同行車(chē)速度下的橋梁動(dòng)力響應(yīng)值，結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，由于動(dòng)力響應(yīng)值越小，橋梁越穩(wěn)定，受到車(chē)輛及車(chē)速的影響越小，因此本文設(shè)計(jì)的技術(shù)在復(fù)雜地形下仍能保持橋梁的穩(wěn)定性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

2.4 復(fù)雜地質(zhì)條件下橋梁樁基施工措施

在進(jìn)行橋梁的選址時(shí)，應(yīng)盡量選擇未出現(xiàn)滑坡情況的地方，若受地理?xiàng)l件限制，不能避免，要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行充分的勘察，提前做好準(zhǔn)備。

在施工期間，要盡量減小對(duì)滑坡體的擾動(dòng)，防止破壞滑坡體的穩(wěn)定性。

認(rèn)真分析地質(zhì)資料，對(duì)地質(zhì)情況不明的地段進(jìn)行補(bǔ)充勘察，進(jìn)一步了解地質(zhì)情況。

在施工過(guò)程中加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)作與管控，在鉆孔作業(yè)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行分析預(yù)判，及時(shí)調(diào)整鉆孔參數(shù)；橋梁施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地表及周?chē)h(huán)境的監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控情況及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)和施工工藝，并采取相應(yīng)的加固措施。

3 結(jié)語(yǔ)

復(fù)雜地區(qū)的施工難度高，施工就更需要技術(shù)的支持，尤其是在橋梁施工時(shí)，其樁基和墩柱都是影響橋梁穩(wěn)定性的重要因素，經(jīng)過(guò)對(duì)S318（聯(lián)十四線）漳州薌城區(qū)過(guò)境段公路工程進(jìn)行實(shí)例分析發(fā)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)可以有效地減少行車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)值，因此橋梁樁基和墩柱更穩(wěn)定，其具有較高的應(yīng)用價(jià)值，但由于復(fù)雜地形的成因眾多，還需要在使用時(shí)多方面考慮，避免出現(xiàn)差錯(cuò)。