侯江涛
摘 要:公路桥梁桩桩基础的施工设计需要综合考虑桥梁桩基础施工和公路桩基础施工两个方面层面上进行有效的分析,在桩基础前期设计中,需要从端承桩、摩擦桩问题、桥梁桩基沉降等方面进行具体化的分析,以此在保证整个桩基础施工过程合理化的层面上,积极运用现代化的施工技术进行分析,优化基础施工,提升工程施工建设质量。本文根据笔者工作实践,对桥梁桩基施工技术要点进行了分析和探讨。
关键词:桥梁;桩基;施工;技术
1 公路桥梁桩基础施工技术应用分析
1.1 公路桥梁桩基础的桥梁问题探究分析
公路桥梁施工建设的过程中,桩基础的存在主要是针对上层主体建设稳定性而存在的,在桩基础施工建设的过程中,尤其是桩基础存在较为严重的沉降现象,沉降现象的出现不但导致整个工程无法正常施工建设,而且对于后期工程的安全稳定运行等方面起着不利的影响作用。桩基础出现沉降主要是随着时间的变化而变化的,桩基础刺入过程中,如果出现变形的现象,将会直接导致整个桩基础出现变形、沉降的现象。虽然,当前桩基础施工中,结构设计和钻孔桩、打孔桩的实际操作形式存在不同,但是共同都会受到桥梁台背、路堤变形、承台设计中承台承载力变化等导致公路桥梁出现桩基沉降的现象。桩基沉降一旦发生,将会造成不可预估的影响,必须慎重处理,严肃对待。
1.2 公路桥梁桩基端承桩与摩擦桩问题
公路桥梁桩基础设计的过车鞥中,需要在严格遵循运行目标和运行寿命的层面上进行分析。在公路桥梁桩基础设计过程中,桩基传递到桩端的应力一般会跟随整个地层深径比的的增大而减小,尤其是在应力达到0的状态下,桩端承受的阻力荷载会占据整个桩基综合的5%~18%。以此必然会,导致桩基端承桩与摩擦桩两者之间存在着相互的联系。工作人员在设计的过程中,需要在结合覆土层基本性质与厚度的层面上,对桩长径进行比较分析,在综合考虑基岩性质的层面上,确定桩基类型和实际建设参数,严格端承桩和摩擦桩的加载过程的程序化实现。在实际建设的过程中,桩基础的端承桩沉降值与降水条件两者相加的应力与摩擦桩相比较是较小的。这就要求工作人员在分析的过程中,要能够做到因地制宜,结合当地降水的变化对摩擦桩所受到负摩阻力进行分析。经过大量的实践证明,降水深度加深的情景下,负摩阻力相应会变大。工作人员在对桩基础进行设计计算的基础上,把控施工技术,结合公路桥梁桩基础的嵌岩深度、桩端持力层的厚度问进行具体化的分析,要切实保证桩基础地层的基岩厚度需要满足以上条件。
1.3 桩基确定与钻孔问题
1.3.1 桩基确定
由于岩溶地质区域的地下水通常极为丰富,且由于季节性的变化,地下水位会出现不同程度的波动,因此岩溶地质区域宜使用端承桩进行施工。采用端承桩进行施工可以很好地避免桩周土体因岩溶土体密度较低和未填充空洞而引起的土体流失现象,避免周边岩体承载能力减弱的情况发生。岩溶的发育过程通常不具备特定的规律性,实际的入岩高度与所设计的高度通常有较大的出入。此时应由现场所采集到的各项参数、指标来对端桩的高度进行综合预判并调整。如果遇到钻孔提前入岩的状况,则应按最初的设计高度终孔;相反,如果钻孔推迟入岩,则延长桩体长度,直到符合所设计的边界条件为止。此外,在岩溶地质条件下的桥梁桩基施工中,如按端承桩进行设计,则桩体长度应符合桩端的支撑力要求,并为整体结构安全及桩基补强留出必要的安全冗余度。
1.3.2 钻孔设备选取
基于岩溶地质条件的桥梁桩基施工中建议选取冲击钻,这是由于在穿越溶体时,经常发生漏浆的现象,且实际的漏浆程度与溶洞大小、疏通情况以及洞体内的填充物密度直接有关。在较大溶洞的穿越过程中,漏浆现象更为严重,进而形成塌孔,仅凭回填土进行造浆难度很大,需同时回填部分片石,通过冲击锤(60cm~70cm)反复冲击,并回填片石黏土至平衡状态,进而使孔壁稳定。相反,如果采用旋转机械设备成孔时则容易发生堵钻,且片石黏土不能被充分擠入溶洞,护壁堵漏的效果不明显,因此,本方法较为有效。
1.3.3 混凝土泄漏与处理
混凝土泄漏的原因多数为泥浆密度小于混凝土的密度所致,这是由于当混凝土在水下进行灌注时孔壁侧压会增加,对已形成的孔壁封闭部位造成压力,最终导致混凝土的泄漏。常见的处理措施为:构造孔壁封堵环,仅在溶洞高度较低时采用此方法,随后将片石黏土的混合物填入其中,高度应高于溶洞顶部,然后再通过钻孔来增加孔壁的强度与厚度。若溶洞较高且无填充物时,则应使用钢护筒来跟进,且钢护筒直径应与所设计的桩径大小相当,并逐渐到达溶洞底部,待位于溶洞底部的围岩将钢护筒紧密连接之后,方可按最初的设计标高进行施工,并依据计划的工序进行后续工程的施工。
2 公路桥梁桩基础检测技术分析
由于桩基础在公路桥梁施工建设中的重要性,起着稳固上层的重要作用,所以实际建设中,必须强化对完成建设桥梁桩基础的检测,在专业化检测技术应用层面上,保证整个桩基础施工建设的稳定性。
2.1 高应变检测法技术
高应变检测法在公路桥梁桩基础施工中的的检测应用主要是通过使用重锤冲击桩顶,以此促使桩基础和土体之间产生相应的位移,以此能够有效激发桩基础侧部、桩端土阻力出现变化,以此对变化结果和变化过程进行分析。此项技术在实际应用的过程中,在一定程度上融入了应力波理论,其通过对速度时程曲线进行处理分析的基础上,综合判定桩基础本身的承载能力。且,在判断过程中,同时对桩基础的桩身是否完整进行判断。当前而言,高应变检测法检测技术应用主要使用的机械设备是吊索型龙门式导向锤架结构,其在长期应用过程中,同样存在很大的缺陷,主要体现在钢索弹性模量偏小、高度调节设施灵活性低下、钢丝绳固定端和耳板之间需要施工人员通过操作促使两者有效连接在一起,降低整个机械活动速度,提升其便捷性。在高应变检测技术应用的过程中,积极出台最新的导向装置具有非常必要的应用效果。其主要是两个部分组成,主要包括重锤两侧导向不与安装检测支架中部辅助立柱导向杆两部分,以上两个部分连接主要是通过 U 型连接板联系在一起,以此充分改进了以往高应变检测技术应用存在的不足,能够对不同型号的重锤进行导向检测,进一步保证重锤下落时在桩基水平位置上不会出现变化,受到外界影响较小,数据检测也是较为准确的。
2.2 低应变反射波法技术
低应变反射波法在实际应用中检测结果更加系统化、完整化。在实际应用的过程中,桩基检测过程中,不会出现缩径的现象。这就要求工作人员在分析的过程中,需要通过使用定量分析软件进行具体化、精准化的分析,进一步确定桩基出现缺陷的程度。在定量分析层面上,还需要结合使用低应变反射波法根据桩身应力波传播过程对桩基础周围的参数进行进一步分析。低应变反射波法的应用能够在较短时间内准确判断出桩基的缺陷程度。工作人员在应用这一技术的过程中,需要在桩底合理设置检测点。但是,在实际应用中,桩基阻抗均变化较小,无法对缺陷进行准确化的判断。此外,像声波透射法作为当前常用的桩基检测技术,其能够通过桩基内部预埋纵向声测管传递超声脉冲,对穿透混凝土的电信号充分分析的层面上,确定桩基建设是否稳定。
3 结束语
公路桥梁桩基施工与检测技术应用的过程中,在强化桩基础施工技术应用分析的层面上,通过使用高应变检测技术和低应变反射波法技术,两者相互结合使用,确定桩基础建设是否存在缺陷,如有缺陷,因地制宜改进,保证桩基础建设稳定。
参考文献:
[1] 李锦山.公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术分析[J].工业,115.