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软土地基中桥梁深桩基础施工技术研究
摘要:桥梁是我国交通道路的重要组成部分,直接关系到我国社会交通运行效率以及交通运输行业的发展。在桥梁工程建设过程中,存在着各种复杂的施工条件,其中软土地基就是一项常见的工况条件。软土地基的承载能力、稳定性较差,如果不进行科学的处理,会导致桥梁深桩基础不够牢固,从而影响桥梁整体施工质量。本文对软土地基中桥梁深桩基础施工技术进行了深入地研究与分析,并提出了一些合理的意见和措施,旨在进一步促进软土地基中深桩基础施工技术水平提高,从而促进我国桥梁工程综合质量提高。
关键词:软土地基;桥梁工程;深桩基础;施工技术;优化措施
软土地基是桥梁建设工程中常见的一种地基条件,会对桥梁施工建设产生很大的影响,必须采用有针对性的施工技术方法,才能够妥善处理软土地基中深桩基础施工问题。软土地基存在着很大的局限性,是十分不利于桥梁建设的一种地基情况,会对桥梁整体稳定性和安全性造成很大的影响。软土地基最大的特点就是稳定性和承载能力较差,在承载桥梁重量的情况下容易出现变形程度过大的问题,所以需要采用科学的深桩基础施工技术,克服软土地基对桥梁工程建设的负面影响。
1工程案例
本次桥梁工程位于我国沿海地区的某段高速公路中,本标段高速公路总长度为4.1km,桥梁建建设总长度为3.5km,深桩基础共550个,最高深度为80m,最低深度为40m。根据施工现场的地质勘察结果显示,建设区域都为软土层地区,沙土中液化类型的深度有13m,软土厚度达到30m,本次桥梁建设工程桩基的设计最终孔达到28m岩石风化层深度。
2桥梁工程深桩基础施工工艺分析
本次桥梁工程具有施工量较大、施工工期较短、大部分桩基础为深桩基础的特点,总包单位将深桩基础分包给有经验的桩基公司施工,桩基公司施工团队在经过对施工现场的勘察后制定了施工方案,深桩基础深入软土层达到了30m,且桩基础最长超过80m,如果某一根深桩基础出现质量问题,会影响到后期桥墩、盖梁等施工,需要花费额外的施工时间和施工成本进行补救。针对本次桥梁建设工程存在的软土地基施工技术难点,桩基公司施工建设团队制定了如下施工策略:
2.1钻机选择
根据桩基公司施工团队的桥梁建设施工经验以及本次桥梁工程软土地基的实际检测情况,施工团队决定采用旋挖式钻机进行钻孔施工。首先,旋挖式钻机的底盘能够根据实际的伸缩长度进行调整,钻塔垂直度和钻机深度能够通过旋挖式钻机的显示屏展现,从而能够实时确定最佳的钻进深度;旋挖式钻机动能较为充足,能够在更短的时间内完成钻孔作业,从而节约施工时间,还能够对钻头进行灵活地调整;旋挖式钻机可以安装在履带式自动底盘中,使旋挖式钻机在深桩基础之间的移动较为简便,钻进施工整体花费时间较短,能够提高钻进工作的施工效率。除此之外,旋挖式钻机作业在土层与岩石层的交界处,能够根据土层的具体情况调整钻进速度,使钻进作业在风化层、岩土层等保持不同的钻进速度,从而能够提高钻进施工效率和安全性[1]。
2.2软土地基施工现场处理
因为本次桥梁深桩基础施工几乎全部位于软土地基中,所以施工团队制定了科学的施工现场软土地基平整加固处理方案,针对旋挖式钻机出现位移过大以及下沉的问题,进而导致深桩基础钻孔位置与施工设计方案出现偏差。针对该问题,结合施工现场软土地基的实际情况,用超过50cm的岩石对其进行置换和压实处理,从而保证软土地基顶部与底部处于平稳的状态,使地基整体更加平整,承载能力更强,主要采用了以下几种地基加固处理方法:(1)强夯法。针对桥梁施工现场软土地基的问题,施工团队首先采用了强夯法进行加固,采用相应的重锤,利用重锤的势能将软土地基挤压,使其土壤内部缝隙缩小,使其稳定性提高,使其能够为旋挖式钻机钻进工作开展提供有力支持[2]。(2)注浆加固法。针对部分采用强夯法处理效果不足的软土地基施工段,采用了注浆加固的方法,将配置好的加固浆液注入到软土地基中,使其密实度得到进一步提升,从而提高了软土地基的承载能力。(2)排水法。施工团队针对土壤水分含量过大的软土地基施工段,采用了具有良好吸水能力的添加剂,该添加剂能够有效吸收土壤中的大部分水分,从而提高软土地基的承载能力,使其在承载深桩基础重量时不会发生变形问题。
3提高软土地基中深桩基础质量的有效方式
在确定桥梁深桩基础施工技术方案后,施工团队针对提高软土地基中桥梁深桩基础施工技术制定了科学的方案,取得了较好的效果,本次软土地基桥梁深桩基础施工整体工期缩短13天,相比于预计施工成本降低12%,经过质量检测后,550根深桩基础的质量全部合格,变形量控制在了国家标准规定之内,整体桥梁工程建设取得了较好的效果。以下是本次施工过程中软土地基桥梁深桩基础施工技术优化措施。
3.1钻孔技术优化
在钻孔设计方案中,施工团队重点关注了以下几个问题:(1)因为本次桥梁工程深桩基础的深度较大,所以容易导致深桩浇筑过程中出现断桩问题,断桩发生的原因有:清孔不彻底、沉渣过厚;初灌混凝土量不足,导致导管埋入混凝土深度太小或根本就没有进入混凝土中;混凝土浇筑过程中导管提升没有控制好,把导管拔出了孔内混凝土面;原材料和配合比控制不佳,坍落度过小或混凝土初凝或终凝的时间太短,或混凝土供料不及时;等等。还有一个很重要的原因,就是施工过程中已成桩与后钻桩之间的距离太近,已经完成的桩还没有形成足够的强度,受到相邻施工的桩的压迫挤压,而造成断桩,所以要进行间隔跳桩施工,确保每一根深桩的混凝土在浇筑在终孔完成超过48小时后才能开展相邻孔的钻孔,从而确保混凝土强度和结构完整性,也就提高了混凝土结构的承载能力。(2)为了防止软土地基出现塌孔问题,在最开始钻孔环节严格对进入深度进行了控制,同时严格控制钻进速度,保持匀速、低速钻进状态,从而避免出现塌孔问题,整体钻孔质量较好,符合施工设计方案要求。(3)针对土层较为坚硬的部分,为了防止钻头出现跳动问题影响钻进施工效率,通过降低钻进速度,同时采用了质量更加优秀的泥浆进行灌注,从而很好地解决了该问题的发生,软土地基成孔钻进施工整体效果较好。
3.2其他优化处理
根据本次桥梁建设工程软土地基的情况,桩基施工团队采用超前钻施工方案,当某钻孔位置深桩出现了夹层问题,会导致钻孔位置出现错误,所以选择超前钻的方式能够有效优化钻孔位置,防止出现夹层问题;在设计时增加了钢筋笼的长度,采用双面焊接的方式,能够保证钢筋笼发挥出作用;在钻孔工作完成后,桩基施工团队制定了科学的清孔方法,确保深桩基础能够顺利浇筑至钻孔位置内,对施工现场存留的碎石块、施工物料以及垃圾杂物等进行清理,并采用换浆法将钻孔内部的碎渣替换,经过多次换浆处理后,护壁泥浆的容重、含砂率、PH值等在合理范围内,从而有效提高了钻孔质量,所使用的原材料能够有效提高软土地基中深桩基础的综合质量[3]。
结束语
综上所述,本文结合具体工程案例,对于在软土地基中开展的桥梁深桩基础施工作业技术进行了全面地阐述,希望能够对我国桥梁工程施工建设行业起到一定的借鉴和帮助作用,不断提高我国桥梁工程建设质量,促进我国交通运输行业发展。
参考文献
[1]罗斌、刘淑华. 软土地基中桥梁深桩基础的施工技术[J]. 人民交通, 2019, 000(008):P.74-75.
[2]聂金峰. 公路桥梁施工中的软土地基施工技术研究[J]. 交通世界, 2019, 000(002):P.90-91.
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