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摘要:在我国的交通道路网络中,路桥是其中的一个重要组成部分,尤其在我国的公路运输中,路桥工程质量的好坏时刻影响着公路运输的安全。随着我国国民经济的发展,国家基础设施的施工技术方法不断更新和完善,基础设施的建设工作也一直在进步。为保障公路运输安全及满足汽车驾驶舒适度的要求,特别需要将现有的路桥桩基实施固化过程。针对运营时间很长,并且严重地暴露出多种隐患及病害的老旧桥梁,要侧重地给予整体的加固与检修,从而能切实保障重载汽车在驶过桥梁时的安全性能。本文基于路桥施工中存在的问题进行分析,并探讨桩基加固技术。
关键词:结构设计;沉降;路面;桩基加固技术
1 桥梁工程施工中存在的问题分析
1.1 立桩基础下沉
立桩基础区域沉入的工程废渣没有完全清除干净,沉渣层厚度过大,很可能导致立桩基础下沉。在立桩基础下沉过程还未造成顶部连续梁的断裂时,此时,因为桩基的承压能力不足以支撑上部梁体施加的重力负荷,故需要对桩基实施稳固化处理过程,从而抑制桩基连续沉陷趋势。在此基础上,还要上顶梁体使其完全复原到以前要求尺寸,完全消除因为桩基下沉引发出的施加于梁体本身的新生应力,以免出现梁体开裂事故,且有效保障工程的安全耐用。再有一种现象即为桩基起初设计结构不符合工程要求,在相同连续横梁下部选用了相异的桩基础结构,立桩基础的失均衡下沉状态极易导致施加于连续梁体的次生应力出现,而且可能在工程设计时将本施工区域地质岩体摩阻指数选取略大(选取规范中的最大数值),摩擦桩区段长度略短。
1.2 灌注桩的常见问题
灌注桩钻孔是利用不同的钻孔工具,在地基的石土中钻出1个直径为圆形的孔(见图1),当钻到设计所需的高度时,将钢筋架导入钻孔中,再利用导管将混凝土灌注进去,形成一个钢筋混凝土结构的结实粗壮的圆柱形桩基。影响钻孔灌注桩施工的因素很多,如:钻孔偏斜、卡钻、缩孔、掉钻、卡管、断桩、钢筋笼上浮等。
2 路桥施工中桩基加固技术分析
2.2 微型桩加固技术
在路桥工程桩基加固工作的实施中,微型桩加固技术因其施工简单、运用灵活、加固效果显著、承载能力高且占用施工面积小不受施工面的限制而被业内广泛使用。微型桩加固技术就是钻出一个直径较小的灌注桩孔,在不同的情况下要用不同的成孔方法。由于微型桩所占用的位置小,因此成孔也能更为密集,在桩基加固工程中按照合理的设计安排可以形成一个星罗密布的微型桩体系。微型桩加固的效果是十分显著的,在微型桩体系中每一个桩基的承载能力和侧摩阻力都有了提高,整个工程体系的负载能力和综合性能也都显著提高。
在进行微型桩加固工作时,在加固之前首先要对工程环境进行全面调查,其中包括对土质的基本情况的调查和施工地面环境的调查,然后根据这些基本情况制定施工方案,相关技术人员都要审核并熟悉图纸之后方可动工。按照不同的地质情况采用不同的成孔方法,常见的有干成孔法和循环泥浆护壁成孔法,前者在钻孔过程中需要反复提钻进行清理,后者则是在钻头钻至一定深度后再提钻进行清孔处理。当孔径较小的时候,植入单根钢筋,当孔径较大的时候则需植入钢筋笼,最后再将混凝土通过导管灌入孔内,使之形成钢筋混凝土结构。在完成上述工作后就要实施压浆,前期要进行压浆实验然后按照压浆工序来开展工作,一般在钻孔灌注桩成型两周后,混凝土强度达到80%时要利用超声波检测,然后实施柱底压浆。全部工序完成后要制作压力表,统计和报告工程的基本情况和实际效果。
2.2 其它加固施工技术
(1)植筋加固技术。与循环泥浆臂成法相似,都是在钻孔过程中严格控制孔洞的深度,然后根据国家标准,植入合理配比的加固专用胶体,与钢筋发生化学反应,形成一种新型的抗压受力结构,对公路桥梁进行加固。工艺流程主要包括五个方面:前期做好施工调查工作;选择尺寸合适的模具;对其余裂缝进行封闭;保持压水实验的顺畅;选择合理的灌注方式。(2)机械碾压加固技术。机械碾压加固技术是在路桥施工过程中比较常见的一种使用方法,土质不良的情况下多会使用该种方法,其局限性相对来说较少。虽然使用碾压机等大型设备对公路地面和桥梁进行压实处理,但会耗费巨大的人力和物力。(3)体外预应力加固技术。这种加固技术可以从根本上解决路面的承载力问题,主要是采用粗钢筋、高强度的钢丝等承重能力较大的材料。体外预应力能产生一定的偏心力,有效的减少路面裂缝的宽度,进而增强路桥的承载力。采用这种办法,可以在一定程度上缓解路面裂缝等问题。
3 路桥施工中桩基加固施工质量控制
3.1 提高桩基的承载能力
为了提高桩基的承载能力,改善持力层的性能,就要增强桥梁桩基承台的性能,而钻孔灌注桩技术的加固原理就是对群桩的结构进行分析,依据群桩的实际情况在桥梁桩基的周围进行灌注。增加承台就相当于增加了新的桩基,利用增加原来柱桩的直径来增加其承载负荷的能力。在钻孔灌注成孔的过程中,会一定程度地破坏土壤原本的稳定性,但在钻孔后灌注混凝土时,用高压使浆料深入桩基周围的土壤中,起到填筑的作用,然后将其压实并等其凝固,形成的混凝土和原土质层混合物就能形成一个十分坚韧的新层面。桩基周围持力层的物理性能和化学性能的稳定性都有了大大的提高,桩基的承载能力也会变强。
3.2 增加桩侧摩阻力
钻孔灌注桩以及灌注桩底部这两者之间所存在的差距,就是下桩侧模阻力大小的首要因素;装挡泥桩通过与桩体周围的土层结合,有效地降低了摩擦系数,同时也降低了桩侧的摩擦阻力。桩底的高压注浆以及浆液都是沿着桩土与桩体界面,不断进行扩散、填料,水泥综合影响等因素来置换并且填补两者之间的空白,使得桩侧的摩阻力有了极大的提升;浆料水平渗入到桩侧土之后,也能够起到极好的直径桩效应,极为有效地提升了桩体地层的应力效应以及荷载的传递特性。
3.3 压浆参数的选取
灌浆参数中主要包括水灰比、注浆压力、注浆压力终止等。在进行桩基施工的过程中,必须要结合以往的施工经验来进行参数的预设,之后再根据该预设参数设置,进行桩测试工作,桩测试全部完成之后,其数据都必要达到建造之初所设计的强度,并进行静载试验,最后测试各项参数。严格按照规范要求,进行水泥净浆配合比设计,确定理论配合比,并进行相关的检验。泌水率最大不得超过3%,拌合后3h的泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸收。水泥浆液从拌制到使用的最长时间,应通过试验来确定,一般不得超过2~3h。
4 结语
随着社会经济的改革,交通运输的大力发展,对路桥的质量要求越来越严格,它不仅仅为人民群众提供安全和便利的服务,也代表着国家的整体形象,所以对路桥桩基进行加固处理十分必要。桩基上使用加固技术,可以进一步保证路桥总体质量。同时我们要不断提高路桥实施的专业技术,最大限度降低因桩基出现失误引起的问题。在具体情况中考虑多种质量因素,选择合适的桩基加固技术,保证桩基的质量问题,提高桥梁的承载力和使用寿命,最终达到施工目的。
参考文献:
[1]基于标准化的路桥施工质量管理探究[J].沈梦奇.中国标准化.2017(02)
[2]浅谈加固技术在路桥施工中的应用[J].宋立明,吴文强.科技风.2017(18)
论文作者:唐波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签:桩基论文; 钻孔论文; 技术论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 能力论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;