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摘要:隨着社会的进步与发展,公路桥梁桩基的设计显得十分重要。公路桥梁桩基设计直接关系到桥梁施工质量和工程造价。公路桥梁设计的好坏直接关系着桥梁使用的寿命和桥梁工程质量,因此,桥梁工程设计人员必须根据当地具体的桥梁工程实际情况,做出认真详细、经济合理、安全周到的工程规划设计方案,以减少或杜绝桥梁工程出现隐患性的设计损失。
关键词:路桥施工;桩基施工;施工技术
1.路桥工程桩基施工的概念
道路、桥梁工程的桩基础结构,在施工建设、长期使用的过程中所承受的荷载主要来自横、竖两个方向。其中,对于横方向所施加的荷载力,由桩身转移、传递、释放至于侧向的地基土体中,具体的传导效果取决于桩基础结构的质量强度、抗弯刚度以及地基土体的抗力系数;而对于竖方向所施加的荷载力,主要是利用桩基结构在地基土层中的阻力、摩擦阻力,以垂直方向经过整个桩身传递、转移至较深的地基土层中,具体的传导效果与桩身质量、沉桩深度有着密切的联系。由此可见,在实际的路桥桩基施工中,用以承受竖向荷载的桩基数量较多。
路桥桩基可由单相桩构成,如一柱一桩;多数情况下是由多根桩组成的群桩,荷载通过承台传递给各桩桩顶。当承台与地面接触形成低承合群桩基础时,承台、桩、土将相互影响,共同作用,使群桩的承载性状发生效大变化并趋于复杂。对于路桥桩基施工而言,最易出现的现象是桩头损坏。特别对于混凝土桩,在高冲击荷载重复作用下,桩头容易严重变形和损坏。再由于其他种种原因,这一问题尤为严重。在桩尖通过坚硬土层时,可能出现“过打”,即施打时间过长、锤击次数过多或冲击能量过大等现象。
2.路桥工程桩基的作用
桩可以使部分竖向荷载及水平荷载传递至地基进行承担,达到减轻负荷的作用。同时它还具有抗弯能力和一定的刚度,因此由于工程类别的不同,所以桩基类型也存在着很大的差别,在普通的工业及民用建筑中,主要分为以下几种桩基类型:人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩,如果是在基坑支护的工程当中则使用地下连续墙、钻孔灌注桩和止水搅拌桩,一般采用钻孔灌注桩和钻埋压装桩基本是桥梁工程,在路基的处理过程当中则是采用预应力管桩和CFG桩等,以下是桩基在工程中所起到的具体作用:
1)如果遇到地下水位较高或者水下施工时,首先就应该考虑用桩基础对地基进行处理,这样可以使工程具有较好的经济性。
2)因为桩基础具有较大刚度,所以它会保证上部建筑物发生较小的沉降,同时也可以使其能够均匀的变形,可以更好地满足其使用要求。
3)经过周围介质与桩基间的相互接触、摩擦,可以使上覆荷载传递给桩体周围的土体或基础,减轻所产生的压力。从而进一步为上部建筑物起到一定的支撑作用,对其稳定性起到了良好的保证。
4)因为桩基具有较大的抗拔能力和侧向刚度,所以它能够抵抗倾覆力矩和水平力,同时还能够有效地减轻地震所带来的影响,对建筑物的安全起到了保护的作用。
5)如果遇到了地基液化的情况,首先可以将桩穿过液化土层,使其能够稳定地层,这样就可以减轻或消除液化土对建筑物所造成的伤害,还可以保证建筑物在遇到各种荷载或者地震条件影响下的安全性
3.路桥桩基施工时选桩型的原则
3.1根据桥梁所处的位置的地下地下水位深浅、水文条件、土质特性和土体持力层的深度等,同时,还要结合桥梁施工设计的要求,对不同类型的桩基础结构的承载力和经济指标参数进行综合对比,从而确定合适的类型。
3.2按桥梁的上部结构的承载能力以及正常运行后交通荷载的重量,初步估算桥梁结构桩基础的荷载情况,并且根据不同的桩基具有不同的承载能力,然后选择合适的桩类型。
3.3根据基础施工的工期,以及当地的环境方面的影响。对施工时间比较充足的情况,适合选用人工挖孔桩或机械挖孔桩;如对于施工时间比较紧时,可采用预制桩,从而加快施工进度。
4.桩基施工中的技术措施
4.1桩基灌注施工
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:
1)在灌注初期,应在混凝土中加入适当的缓凝剂,及时测量导管埋深,确保灌注速度及灌注量的正常;严格按规范施工,对埋管深度进行严格的控制。如果发生来料间歇较长的情况,就应在来料间歇期,对导管进行振动或提升,但也需要控制次数,防止导管将泥浆及沉渣带入到下层混凝土中,影响成桩质量。
2)应适当缩小塞球直径,在灌注前应对塞球与管壁接触处采取必要的润滑措施。一旦发生剪球卡管卡管现象,应根据实际情况,采用适当直径和长度的钢筋或钢管迫使塞球下落,或利用振动法迫使混凝土下落,但必须保证导管一定能够回落到正确的位置,防止混凝土突然下落造成封底失败。
3)在导管内混凝土不满前,应对混凝土的灌注速度加以控制,这样可有效的防止在导管内形成气囊,或者也可采用向导管内插入一定规格橡胶管的办法,将胶管的一端固定在孔口漏斗上,保证混凝土进入导管时,内部空气可以顺利排出。一旦在导管中形成了气囊,可采用大直径的长钢筋插入导管内,在混凝土中反复的进行抽动,或采用振捣器进行混凝土的振捣,也会起到一定的作用。
4)应对初始混凝土的灌注量有所控制,同时要求导管初次埋置位置,这是保证灌注桩质量的关键环节。除此之外,在具体施工中,还应在考虑使用的钻具、土壤的类别、护壁的材料等,并对扩张现象进行预算,及时增大首批灌注的混凝土量,保证规定的导管埋置深度。
4.2桩基钻孔
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:
1)在施工开展之前,应详细的检查钻机底座基础的稳定性,对地层地貌的相关变化应事先进行了解,针对具体情况采取正确的钻进工艺;一旦出现了钻孔倾斜的情况,应及时分析钻孔倾斜的原因进行有效加固和校正。
2)在护筒就位前,相关的施工技术人员应先对施工现场作进行详细的调查。明确已有的地质资料与施工现场的差异,准确确定护筒埋设深度及埋设方法,按规范进行严格的施工过程,应对护筒周围进行夯实,防止底部粘土层漏水,一旦发生护筒下沉的现象,应及时确保不坍孔并采取相应的加固措施,加大护筒埋深。
5.结语
综上所述,路桥项目的桩基施工过程中,施工程序繁杂紧凑,施工条件复杂多变,因此,道桥项目的施工质量要求也就对应了相应的施工技术水平。现场的施工技术人员应提高质量意识,端正工作态度,明确各自责任。在施工过程中,首先应贯彻落实预防为主的方针,积极提高施工技术水平,加强施工人员的相关技术培训,果断积极地采取有效的技术设备与有效措施,在确保工程质量的前提下提高工作效率,为提高路桥施工技术水平做出应有的努力
关键词:路桥施工;桩基施工;施工技术
1.路桥工程桩基施工的概念
道路、桥梁工程的桩基础结构,在施工建设、长期使用的过程中所承受的荷载主要来自横、竖两个方向。其中,对于横方向所施加的荷载力,由桩身转移、传递、释放至于侧向的地基土体中,具体的传导效果取决于桩基础结构的质量强度、抗弯刚度以及地基土体的抗力系数;而对于竖方向所施加的荷载力,主要是利用桩基结构在地基土层中的阻力、摩擦阻力,以垂直方向经过整个桩身传递、转移至较深的地基土层中,具体的传导效果与桩身质量、沉桩深度有着密切的联系。由此可见,在实际的路桥桩基施工中,用以承受竖向荷载的桩基数量较多。
路桥桩基可由单相桩构成,如一柱一桩;多数情况下是由多根桩组成的群桩,荷载通过承台传递给各桩桩顶。当承台与地面接触形成低承合群桩基础时,承台、桩、土将相互影响,共同作用,使群桩的承载性状发生效大变化并趋于复杂。对于路桥桩基施工而言,最易出现的现象是桩头损坏。特别对于混凝土桩,在高冲击荷载重复作用下,桩头容易严重变形和损坏。再由于其他种种原因,这一问题尤为严重。在桩尖通过坚硬土层时,可能出现“过打”,即施打时间过长、锤击次数过多或冲击能量过大等现象。
2.路桥工程桩基的作用
桩可以使部分竖向荷载及水平荷载传递至地基进行承担,达到减轻负荷的作用。同时它还具有抗弯能力和一定的刚度,因此由于工程类别的不同,所以桩基类型也存在着很大的差别,在普通的工业及民用建筑中,主要分为以下几种桩基类型:人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩,如果是在基坑支护的工程当中则使用地下连续墙、钻孔灌注桩和止水搅拌桩,一般采用钻孔灌注桩和钻埋压装桩基本是桥梁工程,在路基的处理过程当中则是采用预应力管桩和CFG桩等,以下是桩基在工程中所起到的具体作用:
1)如果遇到地下水位较高或者水下施工时,首先就应该考虑用桩基础对地基进行处理,这样可以使工程具有较好的经济性。
2)因为桩基础具有较大刚度,所以它会保证上部建筑物发生较小的沉降,同时也可以使其能够均匀的变形,可以更好地满足其使用要求。
3)经过周围介质与桩基间的相互接触、摩擦,可以使上覆荷载传递给桩体周围的土体或基础,减轻所产生的压力。从而进一步为上部建筑物起到一定的支撑作用,对其稳定性起到了良好的保证。
4)因为桩基具有较大的抗拔能力和侧向刚度,所以它能够抵抗倾覆力矩和水平力,同时还能够有效地减轻地震所带来的影响,对建筑物的安全起到了保护的作用。
5)如果遇到了地基液化的情况,首先可以将桩穿过液化土层,使其能够稳定地层,这样就可以减轻或消除液化土对建筑物所造成的伤害,还可以保证建筑物在遇到各种荷载或者地震条件影响下的安全性
3.路桥桩基施工时选桩型的原则
3.1根据桥梁所处的位置的地下地下水位深浅、水文条件、土质特性和土体持力层的深度等,同时,还要结合桥梁施工设计的要求,对不同类型的桩基础结构的承载力和经济指标参数进行综合对比,从而确定合适的类型。
3.2按桥梁的上部结构的承载能力以及正常运行后交通荷载的重量,初步估算桥梁结构桩基础的荷载情况,并且根据不同的桩基具有不同的承载能力,然后选择合适的桩类型。
3.3根据基础施工的工期,以及当地的环境方面的影响。对施工时间比较充足的情况,适合选用人工挖孔桩或机械挖孔桩;如对于施工时间比较紧时,可采用预制桩,从而加快施工进度。
4.桩基施工中的技术措施
4.1桩基灌注施工
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:
1)在灌注初期,应在混凝土中加入适当的缓凝剂,及时测量导管埋深,确保灌注速度及灌注量的正常;严格按规范施工,对埋管深度进行严格的控制。如果发生来料间歇较长的情况,就应在来料间歇期,对导管进行振动或提升,但也需要控制次数,防止导管将泥浆及沉渣带入到下层混凝土中,影响成桩质量。
2)应适当缩小塞球直径,在灌注前应对塞球与管壁接触处采取必要的润滑措施。一旦发生剪球卡管卡管现象,应根据实际情况,采用适当直径和长度的钢筋或钢管迫使塞球下落,或利用振动法迫使混凝土下落,但必须保证导管一定能够回落到正确的位置,防止混凝土突然下落造成封底失败。
3)在导管内混凝土不满前,应对混凝土的灌注速度加以控制,这样可有效的防止在导管内形成气囊,或者也可采用向导管内插入一定规格橡胶管的办法,将胶管的一端固定在孔口漏斗上,保证混凝土进入导管时,内部空气可以顺利排出。一旦在导管中形成了气囊,可采用大直径的长钢筋插入导管内,在混凝土中反复的进行抽动,或采用振捣器进行混凝土的振捣,也会起到一定的作用。
4)应对初始混凝土的灌注量有所控制,同时要求导管初次埋置位置,这是保证灌注桩质量的关键环节。除此之外,在具体施工中,还应在考虑使用的钻具、土壤的类别、护壁的材料等,并对扩张现象进行预算,及时增大首批灌注的混凝土量,保证规定的导管埋置深度。
4.2桩基钻孔
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:
1)在施工开展之前,应详细的检查钻机底座基础的稳定性,对地层地貌的相关变化应事先进行了解,针对具体情况采取正确的钻进工艺;一旦出现了钻孔倾斜的情况,应及时分析钻孔倾斜的原因进行有效加固和校正。
2)在护筒就位前,相关的施工技术人员应先对施工现场作进行详细的调查。明确已有的地质资料与施工现场的差异,准确确定护筒埋设深度及埋设方法,按规范进行严格的施工过程,应对护筒周围进行夯实,防止底部粘土层漏水,一旦发生护筒下沉的现象,应及时确保不坍孔并采取相应的加固措施,加大护筒埋深。
5.结语
综上所述,路桥项目的桩基施工过程中,施工程序繁杂紧凑,施工条件复杂多变,因此,道桥项目的施工质量要求也就对应了相应的施工技术水平。现场的施工技术人员应提高质量意识,端正工作态度,明确各自责任。在施工过程中,首先应贯彻落实预防为主的方针,积极提高施工技术水平,加强施工人员的相关技术培训,果断积极地采取有效的技术设备与有效措施,在确保工程质量的前提下提高工作效率,为提高路桥施工技术水平做出应有的努力