【专业知识】浅谈软土地基中桥梁桩基础施工技术
2017-5-18 16:01:48 点击：
摘要：在现代桥梁工程项目建设中，经常会遇到软土地基的问题，对于桩基础施工技术的应用提出了更高的要求。软土地基对于桥梁工程现场施工作业的影响较大，特别是桩基础施工中必须采取行之有效的技术处理措施，否则将严重影响到工程项目的施工进度、成本、质量与安全。本文结合笔者多年桥梁工程管理经验，简要分析了软土地基中桩基础施工技术应用的相关问题。
关键词：软土地基; 桥梁; 桩基础; 施工技术
在桥梁工程的桩基础施工中，必须认识到软土地基的危害性，并采取科学、合理、有效的技术措施，以保障桥梁整体结构的安全性与稳定性。在软土地基桥梁桩基础施工中，必须结合项目所在地的地质、水文条件，以及实地勘探结果，制定有针对性的施工技术方案。在施工过程中，还要严格遵守相关施工技术规范与操作规程，以保证施工质量达到预期目标。
1 软土地基施工中应注意的问题
软土地基是指在静水、缓流水等特定环境中，以细颗粒为主的呈软塑或流塑状态的饱和粘性土，其具有透水性低、流变性、抗剪强度低、结构破坏敏感、高压缩性等工程地质特点。近年来，随着国内社会经济的高速发展，桥梁工程的数量不断增多，很多工程项目需要在软土地基上组织施工。特别是在桥梁桩基础施工中，遇到软土地基处理问题时，必须进行较为详尽的工程地质与水文地质等项目的勘测，工程技术人员要全面了解项目所在地的软土地质与工程特性，以便制定科学、合理的施工技术方案。在软土地基上布置构造物时，必须选择适当的结构类型，以保证桥梁工程设计与施工的有机结合。另外，在桥梁桩基础施工中，技术人员对于软土地基的强度、变形与稳定等系数要进行科学的计算，避免在施工中出现基础沉降过大、不均匀沉降、开裂、失稳、倾斜、位移及严重损坏等质量与安全事故。
2 桥梁桩基础施工中软土地基的处理措施
在软土地区建设桥梁工程时，由于桩基础的埋置较深，多数穿过软土层，所以，一般不会出现严重的沉降现象。在路堤与桥头的连接处，则要注意桩基础沉降的问题，如果不能在施工中采取有效的技术措施，将严重影响到桥梁工程的稳定性、安全性与抗震性。因此，在桥梁桩基施工的软土地基处理中，需要注意以下问题：1)在软土地基的处理中，应合理选择相应的施工机械设备，特别是在地质条件较为复杂的施工现场，选用的机械设备必须注重经济性、实用性与安全性;2)在软土地基的处理中，应注意前期的地质勘探结果与施工现场实地考察的有机结合，以制定符合实际的地基开挖与填充技术方案;3)在软土地基的处理中，涵洞通道等可采用钢筋砼箱形整体式结构，并且适当扩大基础，以有利于减少施工费用。
3 软土地基中桥梁桩基础施工技术的应用实例
本文选取国内某桥梁工程为例，简要分析软土地基中桥梁桩基础施工技术的实际应用。本桥梁的总长度为3.4km，全段共有两座大桥，桩基础492根，其中桩基础最深处为75m，桩基础最浅处为40m。在本工程的前期地质勘探中，技术人员根据相关勘探结果和地质资料，判定该项目所在地为软土地基，施工区域多位于软土层地区，软土成分自上而下分别为：软弱土层、黏性土层、中细砂土层、风化岩石层等。
3.1钻机类型的选择
根据本工程项目所在地的实际地质状况及以往的施工技术经验，工程技术人员决定在上部土层使用较为最先进的旋挖式钻机进行钻探与施工，下部土层则使用冲击钻进行相应的施工作业。
3.2施工场地平整
根据本工程施工现场的具体情况，场地平整主要是在软土层地基上进行施工，以保证施工作业的效率与质量。在施工现场平整过程中，由于钻机安装于软土层地基之上，而软土地基的实际承载能力有限，有可能造成钻机的偏移、下沉等现象，进而使得钻桩位偏移。因此，在本工程现场施工中，针对软土地基的工程性质与实际情况，工程技术人员组织施工人员拨出作业区域的杂草，换填直径≥60cm的石头碎屑压实，以保证钻机的底座、顶端处于相对平稳状态。
3.3钻孔注意事项
在本工程的施工现场钻孔过程中，需要注意以下几点：1)保证中心距离5m之内桩基础的混凝土在浇筑完成24h后钻孔，由于根桩的深度相对较大，所以，桩的钢丝绳需要特别加强，以防止施工中出现断丝的现象;2)开始钻孔作业时，控制好进入的尺度与速度，软土地基施工中容易出现“踏孔”的现象，所以，钻孔过程必须缓慢、低速进行;3)当钻孔深度至粘土、沙砾风化岩石层时，由于此处的土层比较坚硬，容易造成钻头跳动情况，必须选择低档慢速进行钻孔，并且配合优质、合格的泥浆。
3.4清孔工作
在成孔工作经过验收合格后，技术人员组织施工现场的第一次清孔施工。在清孔过程中，本工程主要使用换浆法，即钻孔完成后，提升冲锤距离钻孔底部20cm左右，使用密度相对较低的泥浆进行施压，将钻孔里密度较大的泥浆、钻渣等置换出来。在进行清孔作业时，施工现场技术管理人员要及时、正确的反映孔底内部的实际情况，以避免置换水加入过多造成孔内大量泥浆沉淀。由于本工程的桩基础较深，清孔工作显得尤为重要。
3.5深桩钢筋笼制作与混凝土浇筑
由于本工程桩基础的长度较大，所以，在钢筋笼的制作中，不但要严格执行设计图纸，而且要注意加强钢筋笼的对接与焊接工作，对准根桩的中心位置，节与节之间必须使用双面焊接的方法，技术人员要进行认真的检查，防止施工作业中出现漏焊、焊接不达标等情况。根据本工程设计方案的相关要求，钻孔桩使用C25型混凝土，浇筑前应使用导管进行钻孔底部的扰动，以减少泥浆的实际沉淀量。在进行二次清孔时，要进行孔底标准高度的复测，检查泥浆沉淀的厚度，判断准确是否达到混凝土浇筑的相关要求。由于本工程多为深桩基础，所以，混凝土浇筑时间应尽量缩短，并且注意及时浇筑，保证混凝土结构的连续性与一致性。
4 结束语
在软土地基桥梁桩基础施工中，加强相关技术的研究与实践具有重要的意义，而且直接关系到工程项目的整体质量与安全性。因此，在施工过程中，必须对于各种施工技术的设计与应用进行深入的探讨，结合以往的施工技术经验，不断完善施工技术体系，以达到工程项目的预期建设目标。
参考文献：
[1]张留俊，王福胜，刘建都.高速公路软土地基处理技术[J].人民交通出版社，2004.
[2]李凯峰.浅谈公路软土地基处理[J].商品与质量-学术观察，2011，(5).
[3]王丽涛，马久锐.浅谈公路软土地基处理[J].科技信息，2008，(29).
关键词：软土地基; 桥梁; 桩基础; 施工技术
在桥梁工程的桩基础施工中，必须认识到软土地基的危害性，并采取科学、合理、有效的技术措施，以保障桥梁整体结构的安全性与稳定性。在软土地基桥梁桩基础施工中，必须结合项目所在地的地质、水文条件，以及实地勘探结果，制定有针对性的施工技术方案。在施工过程中，还要严格遵守相关施工技术规范与操作规程，以保证施工质量达到预期目标。
1 软土地基施工中应注意的问题
软土地基是指在静水、缓流水等特定环境中，以细颗粒为主的呈软塑或流塑状态的饱和粘性土，其具有透水性低、流变性、抗剪强度低、结构破坏敏感、高压缩性等工程地质特点。近年来，随着国内社会经济的高速发展，桥梁工程的数量不断增多，很多工程项目需要在软土地基上组织施工。特别是在桥梁桩基础施工中，遇到软土地基处理问题时，必须进行较为详尽的工程地质与水文地质等项目的勘测，工程技术人员要全面了解项目所在地的软土地质与工程特性，以便制定科学、合理的施工技术方案。在软土地基上布置构造物时，必须选择适当的结构类型，以保证桥梁工程设计与施工的有机结合。另外，在桥梁桩基础施工中，技术人员对于软土地基的强度、变形与稳定等系数要进行科学的计算，避免在施工中出现基础沉降过大、不均匀沉降、开裂、失稳、倾斜、位移及严重损坏等质量与安全事故。
2 桥梁桩基础施工中软土地基的处理措施
在软土地区建设桥梁工程时，由于桩基础的埋置较深，多数穿过软土层，所以，一般不会出现严重的沉降现象。在路堤与桥头的连接处，则要注意桩基础沉降的问题，如果不能在施工中采取有效的技术措施，将严重影响到桥梁工程的稳定性、安全性与抗震性。因此，在桥梁桩基施工的软土地基处理中，需要注意以下问题：1)在软土地基的处理中，应合理选择相应的施工机械设备，特别是在地质条件较为复杂的施工现场，选用的机械设备必须注重经济性、实用性与安全性;2)在软土地基的处理中，应注意前期的地质勘探结果与施工现场实地考察的有机结合，以制定符合实际的地基开挖与填充技术方案;3)在软土地基的处理中，涵洞通道等可采用钢筋砼箱形整体式结构，并且适当扩大基础，以有利于减少施工费用。
3 软土地基中桥梁桩基础施工技术的应用实例
本文选取国内某桥梁工程为例，简要分析软土地基中桥梁桩基础施工技术的实际应用。本桥梁的总长度为3.4km，全段共有两座大桥，桩基础492根，其中桩基础最深处为75m，桩基础最浅处为40m。在本工程的前期地质勘探中，技术人员根据相关勘探结果和地质资料，判定该项目所在地为软土地基，施工区域多位于软土层地区，软土成分自上而下分别为：软弱土层、黏性土层、中细砂土层、风化岩石层等。
3.1钻机类型的选择
根据本工程项目所在地的实际地质状况及以往的施工技术经验，工程技术人员决定在上部土层使用较为最先进的旋挖式钻机进行钻探与施工，下部土层则使用冲击钻进行相应的施工作业。
3.2施工场地平整
根据本工程施工现场的具体情况，场地平整主要是在软土层地基上进行施工，以保证施工作业的效率与质量。在施工现场平整过程中，由于钻机安装于软土层地基之上，而软土地基的实际承载能力有限，有可能造成钻机的偏移、下沉等现象，进而使得钻桩位偏移。因此，在本工程现场施工中，针对软土地基的工程性质与实际情况，工程技术人员组织施工人员拨出作业区域的杂草，换填直径≥60cm的石头碎屑压实，以保证钻机的底座、顶端处于相对平稳状态。
3.3钻孔注意事项
在本工程的施工现场钻孔过程中，需要注意以下几点：1)保证中心距离5m之内桩基础的混凝土在浇筑完成24h后钻孔，由于根桩的深度相对较大，所以，桩的钢丝绳需要特别加强，以防止施工中出现断丝的现象;2)开始钻孔作业时，控制好进入的尺度与速度，软土地基施工中容易出现“踏孔”的现象，所以，钻孔过程必须缓慢、低速进行;3)当钻孔深度至粘土、沙砾风化岩石层时，由于此处的土层比较坚硬，容易造成钻头跳动情况，必须选择低档慢速进行钻孔，并且配合优质、合格的泥浆。
3.4清孔工作
在成孔工作经过验收合格后，技术人员组织施工现场的第一次清孔施工。在清孔过程中，本工程主要使用换浆法，即钻孔完成后，提升冲锤距离钻孔底部20cm左右，使用密度相对较低的泥浆进行施压，将钻孔里密度较大的泥浆、钻渣等置换出来。在进行清孔作业时，施工现场技术管理人员要及时、正确的反映孔底内部的实际情况，以避免置换水加入过多造成孔内大量泥浆沉淀。由于本工程的桩基础较深，清孔工作显得尤为重要。
3.5深桩钢筋笼制作与混凝土浇筑
由于本工程桩基础的长度较大，所以，在钢筋笼的制作中，不但要严格执行设计图纸，而且要注意加强钢筋笼的对接与焊接工作，对准根桩的中心位置，节与节之间必须使用双面焊接的方法，技术人员要进行认真的检查，防止施工作业中出现漏焊、焊接不达标等情况。根据本工程设计方案的相关要求，钻孔桩使用C25型混凝土，浇筑前应使用导管进行钻孔底部的扰动，以减少泥浆的实际沉淀量。在进行二次清孔时，要进行孔底标准高度的复测，检查泥浆沉淀的厚度，判断准确是否达到混凝土浇筑的相关要求。由于本工程多为深桩基础，所以，混凝土浇筑时间应尽量缩短，并且注意及时浇筑，保证混凝土结构的连续性与一致性。
4 结束语
在软土地基桥梁桩基础施工中，加强相关技术的研究与实践具有重要的意义，而且直接关系到工程项目的整体质量与安全性。因此，在施工过程中，必须对于各种施工技术的设计与应用进行深入的探讨，结合以往的施工技术经验，不断完善施工技术体系，以达到工程项目的预期建设目标。
参考文献：
[1]张留俊，王福胜，刘建都.高速公路软土地基处理技术[J].人民交通出版社，2004.
[2]李凯峰.浅谈公路软土地基处理[J].商品与质量-学术观察，2011，(5).
[3]王丽涛，马久锐.浅谈公路软土地基处理[J].科技信息，2008，(29).
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