摘要:在近幾年當(dāng)中,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的逐漸深入,橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了較為迅猛的發(fā)展,為人們的出行帶來了極大的便利,其施工技術(shù)也在不斷的革新,為項(xiàng)目的安全建設(shè)提供了基礎(chǔ)保障。但是,受到復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的影響,橋梁樁基的施工建設(shè)也面臨著較大的挑戰(zhàn),成為社會各界都廣泛關(guān)注的實(shí)際問題。文章對地質(zhì)環(huán)境對橋梁樁基的施工影響進(jìn)行了分析,并提出了復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下橋梁樁基的施工對策。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)環(huán)境;橋梁樁基;施工;影響
地質(zhì)環(huán)境指的是工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域內(nèi)各種地質(zhì)條件因素的綜合,主要包括了地層巖性、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水文條件等方面,其對于工程的施工建設(shè)質(zhì)量和效率會產(chǎn)生直接的影響,特別是對于樁基礎(chǔ)的施工而言,地質(zhì)環(huán)境更是工作人員最先關(guān)注的實(shí)際問題,一旦沒有對地質(zhì)條件進(jìn)行充分而詳細(xì)的考慮,就會為工程施工建設(shè)帶來一定的安全隱患,因此要充分的意識到地質(zhì)環(huán)境對橋梁樁基施工的影響,對不同地質(zhì)環(huán)境下的施工技術(shù)和對策實(shí)現(xiàn)全面的掌握,以提高橋梁建設(shè)的可靠性和穩(wěn)定性。
1 地質(zhì)環(huán)境對橋梁樁基施工的影響
1.1 地質(zhì)環(huán)境對持力層的影響
在灰?guī)r地區(qū),由于灰?guī)r區(qū)域之內(nèi)的殘積層具有較好的滲透性,使得外界的水分能夠較為容易的滲入到土層的深部當(dāng)中,使得土層在這種影響下逐漸失去原有的強(qiáng)度。
而且,灰?guī)r地區(qū)的土洞和地下裂隙的發(fā)育程度較高,對土層的穩(wěn)定性產(chǎn)生了更進(jìn)一步的破壞,在橋梁樁基施工的過程中如果遭遇到巖溶較為發(fā)育的地層,會使得樁基礎(chǔ)處于地下溶洞的上部位置處,當(dāng)溶洞的頂板厚度不夠時(shí),就會對橋梁樁基構(gòu)成極大的安全隱患。
1.2 地質(zhì)環(huán)境對人工挖孔的影響
人工挖孔樁,實(shí)際上就是利用人力來進(jìn)行挖土,并利用混凝土現(xiàn)場澆筑成樁,且人工挖孔樁的直徑都比較大,對低壓力較大的橋梁主體能夠?qū)崿F(xiàn)有效的荷載,且具有造價(jià)較低、工期短等優(yōu)勢,是橋梁樁基礎(chǔ)施工中較為常見的一種形式。但是在特殊的地質(zhì)環(huán)境之下,例如地下孔隙水較為豐富的條件下,水流的沖擊不利于混凝土的澆筑,且水中所富含的大量泥沙也對樁基礎(chǔ)的護(hù)壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成一定的影響。
1.3 地質(zhì)環(huán)境對鉆孔灌注的影響
鉆孔灌注,是利用鉆機(jī)來形成樁孔,并在其內(nèi)部設(shè)置鋼筋籠,最后進(jìn)行混凝土澆筑而形成的樁體,在對這種橋梁樁基進(jìn)行施工的過程中,在地下水含量較為豐富的環(huán)境中能夠提高樁基的穩(wěn)定性,但是在巖溶地區(qū)或軟弱地層的環(huán)境當(dāng)中,極易出現(xiàn)卡鉆和塌孔的問題,混凝土的建筑也通常不能準(zhǔn)確到位,且樁孔底部中的沉渣問題較為突出,使得樁基的質(zhì)量得不到有效的保障。
1.4 地質(zhì)環(huán)境對沖孔灌注的影響
沖孔灌注樁通常是在灰?guī)r地區(qū)的橋梁施工建設(shè)中所常用的方式,由于沖孔機(jī)設(shè)備的沖擊力較大,能夠?qū)Φ叵聨r溶的頂板實(shí)現(xiàn)穿透,并對樁的長度和直徑實(shí)現(xiàn)較為靈活的控制。
但是,在復(fù)雜軟土層的環(huán)境中進(jìn)行橋梁沖孔灌注樁的施工,就會增加泥漿保護(hù)孔壁的難度,使得持力層發(fā)生較大程度的松動,進(jìn)而使得橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響,且因沖孔而形成的樁孔清理難度也隨之增加,樁基的端承受力受到破壞。
2 復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下橋梁樁基的施工對策
2.1 樁基的加固處理
對于軟弱土層或者是砂層而言,橋梁樁基的施工要使用護(hù)筒進(jìn)行必要的支護(hù)加固,可以使用鉆機(jī)機(jī)械來進(jìn)行護(hù)筒的沉入施工,在鉆桿上加裝壓桿,使得鋼護(hù)筒的沉入速度加快;在橋梁樁基所位于巖層的裂隙出現(xiàn)擴(kuò)大的情況之下,要適當(dāng)增加泥漿的混入比重,并通過采取水下灌注法或鋼護(hù)下沉法來對裂縫進(jìn)行混凝土的灌注,等到混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行沖進(jìn)鉆孔的施工;當(dāng)橋梁樁基位于多層暗河或是溶洞等地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中的時(shí)候,可以采用拋填片石和粘土袋的方式來實(shí)現(xiàn)加固。
2.2 鉆孔方式的合理選擇
當(dāng)橋梁樁基的地層存在溶洞的時(shí)候,可以選擇鉆孔鉆的方式來進(jìn)行鉆孔,并當(dāng)鉆孔離開巖面的時(shí)候采取沖孔的方法來促進(jìn)成孔;在溶洞、溶槽和溶溝等地質(zhì)條件下進(jìn)行橋梁樁基的施工時(shí),為了保證基面施工沖擊強(qiáng)度的均勻性,避免出現(xiàn)卡鉆和孔斜的問題,可采用拋填碎石和粘土的方式進(jìn)行夾邊處理;當(dāng)鉆孔施工至溶洞上面板2 m的時(shí)候,應(yīng)減輕鉆機(jī)的沖程和增加泥漿比重;一旦在鉆孔的過程中出現(xiàn)偏孔過大的現(xiàn)象,要迅速回填大塊且硬質(zhì)的片石,并將提錘的高度控制在0.5~0.7 m的范圍。
2.3 混凝土灌注方案的控制
對于混凝土的灌注而言,首先應(yīng)該提高混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸質(zhì)量,對混凝土進(jìn)行集中的攪拌,以保證混凝土連續(xù)灌注的實(shí)現(xiàn);同時(shí),為了避免混凝土在灌注的過程中出現(xiàn)因數(shù)量不足而導(dǎo)致的導(dǎo)管埋深過淺的現(xiàn)象,還要進(jìn)一步提高混凝土的存儲量,工作人員還要對混凝土面的高程進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測,以準(zhǔn)確的控制灌漿的速度,避免出現(xiàn)因混凝土面下降變速而引起的斷樁問題;在對橋梁樁基進(jìn)行混凝土灌注的施工過程中,通常情況下,要將其灌注的高度控制在高于設(shè)計(jì)的1~2 m范圍中。
2.4 樁基護(hù)壁工作的處理
在特殊地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中,要對橋梁樁基采取護(hù)壁的處理方式。一般情況下,對橋梁樁基進(jìn)行護(hù)壁施工都是使用復(fù)合式的鋼板對其進(jìn)行拼接,同時(shí)利用U形卡等工具來實(shí)現(xiàn)上下節(jié)之間的循環(huán)。需要注意的是,用于樁基護(hù)壁的混凝土切不可以使用機(jī)器對其進(jìn)行混合,一定要利用人工進(jìn)行攪拌。
而且,井圈護(hù)壁的施工應(yīng)滿足以下規(guī)定:
首先,井圈的中心位置和軸線之間的距離偏差不應(yīng)超過 20 mm;
其次,井圈的地面應(yīng)高于場地實(shí)際的250~300 mm之間,且護(hù)壁的厚度要比井壁大100~150 mm。
另外,在進(jìn)行護(hù)壁施工的時(shí)候,如出現(xiàn)漏水等現(xiàn)象要及時(shí)處理,避免水流入樁基內(nèi)部降低樁基的強(qiáng)度。
2.5 挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用
在復(fù)雜的水文地質(zhì)條件之下,橋梁樁基的挖孔工作一般需要采取人工挖孔的工藝,一方面施工簡易,不需要借助大型的施工設(shè)備;另一方面還保證了工程建設(shè)的速度。
在進(jìn)行挖孔樁的過程當(dāng)中,要對橋梁孔樁的中心位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,在其四周設(shè)置排水坡,以保證樁基不會受到積水的影響;
其次,在挖孔樁的同時(shí)還要進(jìn)行混凝土護(hù)壁的澆筑工作,并對孔的寬度和深度等條件進(jìn)行仔細(xì)的核查,施工工序要安卓越好由上到下、由內(nèi)到位的順序進(jìn)行。
3 結(jié) 語
綜上所述,地質(zhì)環(huán)境包括了地層巖性、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水文條件等多方面的內(nèi)容,其中的任何一個(gè)因素都會對橋梁樁基的施工產(chǎn)生直接的影響,特別是在復(fù)雜的地質(zhì)條件情況之下,如何強(qiáng)化橋梁樁基的施工,保證工程建設(shè)的質(zhì)量和安全已經(jīng)成為橋梁建設(shè)領(lǐng)域中所廣泛重視的實(shí)際問題。為了保證橋梁樁基施工的順利進(jìn)行,要對建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的深入分析,在設(shè)計(jì)的過程中要合理選擇樁基礎(chǔ)的形式,并在施工的過程中加以注意,以保證橋梁建設(shè)之后的使用壽命,促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。
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