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1、高速公路桥梁桩基施工要点研究【摘要】随着桩基施工技术的深入，岩溶地区桥梁桩基设计施工技术研究日益重要，必须严格控制施工质量，确保成桩到达质量规范要求。本文结合高速公路桥梁桩基项目实例，探讨高速公路桥梁桩基施工技术要点，提出相应质量保证措施，为类似项目施工提供技术参考。【关键词】高速公路桥梁；桩基项目；施工技术随着经济的快速开展，根底设施项目工程建设增加，喀斯特地区公铁路项目不断增多，可能导致地基沉降，引起构筑物严重损坏。岩溶地区进行项目建设要掌握岩溶发育规律及分布情况，为充沛利用有利条件，采取相应的技术措施，保证项目质量平安。岩溶是可溶性岩石被水溶解化学溶蚀作用，造成洞穴、裂隙等现象总称，在我
2、国云贵川地辨别布广泛。我国广大的领土内散布很多硅酸盐地层，由于地表水溶蚀作用，孕育不同岩溶形态，降低了岩石稳定性。发育的岩溶为项目建设增加了难度，岩溶地区施工前要掌握岩溶形态特征，充沛因地制宜，对不利因素采取可行措施，保证建筑物的平安。桩根底以其适用范围广等特点广泛应用于高速公路桥梁上，在岩溶地区施工中存在许多问题，需要对特殊环境下桥梁根底施工技术进行研究。1桥梁桩基施工技术研究桩基是设置于土中的竖直根底构件，是最古老的根底形式之一，史前已有地基条件不利的河谷地区采用桩基项目办法。宁波市河姆渡文化遗址开掘桩基至今已有七千多年历史。由于桩基特有的优点，许多古代建筑都建造于软基上。桩基使用经历漫长
3、的历史年代，水泥问世前，利用桩型为天然材料制作【1】。19世纪后，由于钢筋混凝土在建筑项目中应用，出现钢混桩。二战后随着现代钢铁工业等新兴工业技术崛起，桩基理论技术得到很大开展。桩基的种类繁多，根据不同规范分为不同类别。桩基承台底面位置影响桩基受力性能，根据底面位置分为高桩与低桩承台根底。不同成桩办法对周围土层扰动不同，通常分为挤土桩、非挤土桩。局部挤土桩成桩中周土受到轻微扰动，项目性质变化不明显。根据桩的竖向荷载传递机理分为摩擦桩与端承桩。按桩的材料分为混凝土桩、复合桩等。随着复合桩的开展，通过桩根底共同作用承当上部荷载。桩根底是常用的深根底，采用浅根底无法满足结构物对地基强度方面的要求，承
4、受竖向荷载的桩通过摩擦阻力将上部荷载传递到深部土层，桩基可以发挥不同的作用，主要包括改变地基根底动力性能，保证机械设备正常运转；通过桩基的侧面与土接触，将荷载传递给深层岩层，获得较大的承载力撑持建筑物。桩基具有承载力高、沉降量小等优点，能以不同桩型适应不同的水文地质条件。随着现代科技的开展，桩基型式及理论设计办法得到很大改良。桩基成为土质不良地区修建建筑物广泛采用的根底型式【2】。目前桩基施工技术开展呈现多样化趋势，针对不同地层条件，桩基施工工艺不同，应根据实际情况选择。国内最成熟广泛应用的桩基施工工艺包括预制桩与灌注桩施工。灌注桩在我国形成多种成桩工艺，使用范围扩展到土木项目各领域。随着人们
5、对桩基要求的变化，目前桩基施工技术开展趋势为桩持尺寸向长大方向开展，向扩孔桩方向开展，向低公害法成桩方向开展。2项目概况济南至广州国家高速公路是7918网中第四纵，鹰潭至瑞金高速公路D10合同段位于瑞金市沙洲坝镇，地处岩溶地区，根据地钻勘探结果发现桥梁位于岩溶地区。单孔内溶洞最多高达7个，溶洞大局部为黏土半充填，桩基成孔施工难度大。瑞鹰高速D10标桥梁黄鸡设计直径较多，各种规格桩基波及溶洞，设计桩长10.0051.54m，混凝土标号为C25。桥梁桩根底施工为隐蔽项目，处理办法不当会造成掉钻、梅花桩等事故发生。根据地勘报告资料，桥区地层地质有单个与多个溶洞串联，大局部地质由素填土、岩溶化石灰岩、
6、弱风化石灰岩，瑞金八工排大桥岩体强度高【3】。针对桥区溶洞多呈串珠型分布，从确保项目进度平安考虑，将溶洞桩基施工列为重点，组织技术人员研讨计划，邀请各方专家指导，处理溶洞采用片石加黏土回填的办法。由于溶洞桩基计划采用冲击钻成孔施工工艺，根据地质条件对溶洞、漏浆、流沙层等不良地质条件下钻孔桩采用不同施工办法。由于溶洞桩基施工具有复杂性等特点，溶洞处理中随时察看异常情况，安顿多名专职技术人员察看泥浆中浮渣，充沛准备片石等应急物质，及时解决现场出现的异常问题。3高速公路桥梁桩基施工设计高速公路桥梁桩基设计主要包括嵌入深度与承载力性能问题。桩基承载力性能研究包括受力状态等方面，桩基承载性能研究办法主要
7、有数值模拟法等，物理模拟法分为室内相似模拟实验、现场原位实验【4】。综合分析桩基荷载传递性能，荷载由桩顶开始向下传递，桩侧摩阻力到达一定限度后荷载增加，桩端发挥作用承当增加荷载，见图1。岩溶地区桩基受力状态特点为与多方面因素有关，如持力层性质及覆盖岩土性能等；桩身长径比超过20，桩侧摩阻力较大；小于20时桩基受力由桩端岩层承受；相对桩基偏位、裂缝大小、顶板厚度等因素影响桩基的承载力。岩溶地区桥梁桩基设计应结合受力状态影响因素，提高桥梁桩基整体质量。桩基嵌入度不超过0.5m，需调整桩基承载力。无强制深度要求易造成成桩质量问题。专业人员对嵌入度理解存在差别，局部专业人员认为嵌入度为3-7D范围内可
8、充沛发挥桩基承载力【5】。由于实验局限性结论不完善，局部人员提出桩基嵌入度不宜过大，增加桩基嵌入度桩基承载力提高不明显，会增加施工本钱。4岩溶地区桥梁桩基施工技术桥梁桩基施工关键技术包括准备环节，钻孔施工质量控制，钢筋制作与水下混凝土灌注施工。准备阶段施工主要包括平整场地、桩位测量、埋设护筒等。桥梁桩基施工前需要清理场地，去除现场障碍物，对场地进行硬化处理。施工场地处于深水地区需采用钢管桩施工平台法，平整场地要保证平台平整。平整场地后续测量桩位，采用方木桩对桩位中心辨认，护桩埋设需要遵循科学原那么，向桩中心外大于50cm内设置，桩位测量中保证护桩顶面与平面持平。在埋设护筒时使用钢护筒，内径比钻
9、头大20cm，根据施工现场土质确定护筒高度。安置中护筒顶高出地面30cm，护筒埋设中控制桩位中心偏差，护筒连接中防止出现缝隙。开孔前确定膨胀土基造浆黏土量，合理规划配料配置，泥浆比控制在1.11.2，钻孔中及时清理大量上涌泥浆，要求钻孔前做好场地设施布置，在钻孔周围设置储浆池。钻孔施工质量控制主要针对主河道内桩基施工，孔口坍塌概率大，采用浆护筒长度加长方法，用优质土填充钻孔周围，增加钻孔水位高度，减小孔口坍塌概率。加强钻孔施工质量控制，施工中不得出现长时间间歇，对钻孔速度严格控制，见图2。制作钢筋前需严格控制钢筋材质，根据具体长度确定制作钢筋笼方式。保证钢筋骨架刚度，便于钢筋笼吊运等工序不会在
10、移动中出现松动情况。在骨架主筋上定位钢筋焊接，根据钢筋笼大小确定间隔位置，对钢筋笼分节起吊，清理施工现场杂物，迅速接长到设计深度，混凝土浇筑后解除钢筋笼固定设施。最后检查钢筋笼就位，修复固定稳定性。水下混凝土灌注前设立导管，使用法兰盘连接导管关节，使其满足水密要求，通过升降实验防止导管被卡问题。导管安装后检测孔底沉渣，发现厚度超过要求规范需要进行去除故障。水下混凝土灌注要测探孔底沉淀厚度，大于设计值需进行二次清孔。混凝土拌合需要采用自动拌合机，温度过低会导致混凝土拌合不均匀，温度过高会导致混凝土老化。防止反复加热与中断清孔，结合季节天气因素合理控制温度，充沛发挥混凝土使用性能。在首批混凝土灌注
11、中确保孔底到导管下口距离不超过40cm，计算水下混凝土灌注数量。需要注意工序的稳定性，缩短导管撤除时间。撤除导管中防止产生高压气囊，提升导管中保证位置居中，结合导管需要提升高度严格控制导管提升。需要将混凝土灌注到桩顶设计标高1m以上，保证桩顶混凝土质量。5结语桥梁桩基施工中受到地质条件等隐蔽性因素干扰，溶洞地区进行桥梁桩施工较为困难，如何对桩基质量有效控制尤为重要。高速公路桥梁桩施工要点包括泥浆制备、钢护筒制作、钻机就位等方面，岩溶地区地质情况复杂变化，施工企业要不断总结施工技术要点，提高公路桥梁桩基施工质量。要采取有效的桩基钻孔施工技术措施处理，掌握桩地质情况，控制好混凝土灌注施工，保证桩基
12、钻孔施工质量。本文结合瑞鹰高速公路D10标实践经验，对如何选择适宜的施工办法进行探讨，为同类项目施工提供参考。参考文献【1】陈亮，徐腾飞.公路桥梁桩基施工问题及承载力测试探讨.山西建筑，2008，471：151-153.【2】杨日召.新形势下高速公路桥梁桩基施工要点分析.项目建设与设计，202024：137-138.【3】黄建平.基于岩溶复杂地质的高速高速公路桥梁桩基施工技术研究.四川水泥，202012：243-244.【4】张宜飞.高速公路T梁桥拓宽新旧桥长距离连接施工技术研究.建筑技术开发，2020，4720：40-41.【5】杨奎.高速公路桥梁桩基施工及质量问题处理措施.交通世界，202030：29-30.
