路桥施工中常见的桩基问题与加固技术研究

陈锋

（佛山市建盈发展有限公司，广东 佛山528315）

0 引言

随着社会经济发展水平的不断提升，我国路桥工程建设规模越来越大，路桥桩基加工技术的应用范围越来越广。

众所周知，路桥工程施工具有一定的复杂性，受到地理地质环境、施工工艺等方面的影响，结合路桥桩基结构特征,应用合理的加固技术，可以提高路桥桩基结构整体的稳定性、安全性，保证路桥工程的使用寿命，推动路桥建设行业的稳定发展。

1 路桥工程桩基构建中面临的问题

1.1 灌注桩基中的常见问题

结合现阶段我国路桥工程建设中桥梁墩柱基础的施工技术应用情况来看，相比西方发达国家，我国的路桥桩基构建技术尚有很大的提升和进步空间。路桥工程项目实施过程中常见的质量问题包括：桩基结构不稳固发生下陷；水泥桩自身结构存在缺陷。现场混凝土浇筑是路桥项目建设中最常用的施工工艺。混凝土结构在施工过程中受到温度因素、施工设备、现场环境的影响较大，路桥工程施工现场环境复杂，包含多个专业、多个部门之间的交叉工作，现场混凝土浇筑施工工艺存在一些弊端，如水泥结构疏松化、水泥结构中产生气孔品质缺陷等。在实际浇筑时，灌注桩结构内部的水泥自身也会发生离析问题。在这种情况下，水泥结构浅层的气体会渗透到水泥深层内，在混凝土结构凝固之后出现砂眼、气眼等质量问题。

除此以外，桩基结构底部稳性不足时，在灌注水泥到达墩顶层位置时，可能因为超出部分压力数值偏低，水泥浆液可自动流入其中，或出现墩桩底部区域的水泥结构强度降低、坚实度不足等问题，当桥墩桩基础质量不符合施工规范，在水泥灌注环节可能出现卡管问题。

1.2 桩基沉降问题

桩基沉降是路桥工程施工中常见的问题。结合实际情况来看，引发桩基沉降的因素有很多，主要包含清理沉渣不及时、不彻底，过重的沉渣会导致桩基发生沉降，在沉降之后导致桥梁出现连续开裂的情况，桥梁结构开裂之后又会加速桩基的下沉速度，进而导致墙体大面积出现开裂的问题。如果施工人员、设计人员对这一问题不及时进行处理，在路桥工程投入使用一段时间之后，会引发重大的安全事故和安全隐患。除了大量沉渣清理不及时导致的桩基沉降问题之外，设计不合理也是引发桩基沉降问题的主要原因之一。

在设计过程中，设计人员未能全面了解路桥工程施工现场的地理地质情况，如地质岩性摩阻系数，使得所设置的摩擦桩长短不适宜，对施工现场的水文情况未能全面了解，在施工时导致事故发生，施工组织与实际施工情况不符，未能为各项工作的有效开展提供全面指导。为解决以上问题，施工人员和设计人员在上部梁体未出现连续开裂时要及时加固桩基，利用具体的措施顶升梁体，使梁体恢复到预期的实际状态，进而减少桩基沉降引发的次应力，进而提高桥梁的使用寿命和安全性，保证路桥结构的稳定性。

1.3 缩颈问题

结合路桥工程施工的大量实践经验来看，一般情况下，导致缩颈问题的主要原因大致可以分为以下两类：

第一，在路桥桩基施工中，如果发生土壁挤压，这种情况下会产生孔隙水压，根据施工需要，拔出桩基设施中的管道设备新灌入的混凝土会喷涌而出，会对下桩基位置处产生大量压强，引发缩颈问题。

第二，在拔出混凝土结构中的管道设备时，由于施工人员缺乏经验和专业技能，操作不规范，使用的拔出力度过大，操作速度过快，导致桩基周围的混凝土会立刻填充，这种情况下也会导致缩颈问题。为避免桩基工程施工中出现缩颈问题，要合理控制拔管问题，尽量保证管道周围具有足够的扩充压力，加强对一些细节性问题的管控。例如，在进行拔管操作时，合理控制拔管速度和拔管力度，让管内的混凝土界面高于地面。

2 路桥施工中常见的桩基加固技术分析

2.1 微桩基加固技术

微桩基加固技术是路桥工程施工中常见的桩基加固技术，其主要原理是采用地质钻机进行钻孔操作。微型桩是一种口径比较小的钻孔灌注桩，这一技术在路桥桩基施工中的应用具有适应性强、施工效率快、施工质量有保证等优势。

通常情况下，在路桥工程施工中，需要深入勘察和分析施工现场的地理地质环境，桩基加固中常用的技术主要有干成孔和循环护壁成孔两种技术，在确定技术方案和选择某一类型的加固技术时，要结合现场的地理地质环境、施工需求和具体技术的应用效果而定。

从循环护壁技术的应用来看，使用这一技术之前，在钻孔至某一深度时，使用人员要进行及时清孔，才能提高该技术的应用效果，保证桩基的加工成效。在应用干成孔技术的时候，要通过反复提钻的方法进行清孔，完成清孔这一施工步骤之后植入注浆导管和加劲钢材。在实际应用中，微型桩加固技术的应用具有几个明显的特征：

第一，可以构成网状布置的具有一定规模的微型桩体系，所构建的微型桩结构体系可以提升桩基布置的承受应力，有助于增强路桥桩基的整体承载力和桩基结构的稳定性。

第二，该项技术在桩基加固中的应用可以提高桩基布置的灵活性，根据路桥工程加固工作的具体要求进行桩基布置工作，提高施工效果。

第三，该项技术操作简单，对施工人员、设计人员的专业水平、综合能力要求不高。

第四，应用范围广泛，应用成本可控，性价比较高。

在路桥工程桩基加固施工中应用微型桩基加固技术时需要重点考虑以下问题：

第一，要全面提高技术人员的专业水平、综合素质、责任意识、安全意识，使得技术人员所具备的专业技能必须满足相应的要求和标准。在桩基加固工作开展之前技术人员要全面了解工程设计图纸，做好技术交底工作，加强与设计人员、设计单位之间的有效联系，保证设计图纸与施工现场的实际情况相符合。在此基础上制定具体的施工技术方案，以保证施工技术方案的科学性、合理性、实用性和针对性，提高桩基加固施工效果。

第二，要合理选择施工材料。随着市场经济的迅速发展，市场上各类施工材料层出不穷，质量参差不齐，在材料管理过程中要做好采购工作、运输工作、材料进场、储存以及应用之间的有效衔接，从各个环节加强材料质量的管控，结合施工要求和市场环境确定材料使用类型。同时，在保证材料性能满足微型桩基加固技术的要求下降低成本，进而提高成本控制力度。

第三，要做好监督管理工作。在应用微型加固技术的过程中，相关技术人员和工作人员要动态检测加固处理施工的进度和工程关键点，明确桩基加固施工的重点、要点、难点环节，强化混凝土振捣和养护工作，以提高路桥施工桩基加固技术的应用效果，进而保证路桥在投入使用之后的安全性、稳定性。

2.2 体外预应力加固技术

体外预应力技术多使用于路面工程施工中，可以明显提高路面的承载力，避免在投入使用之后路桥结构出现大面积坍塌。在具体应用过程中，需要结合路桥工程的实际情况，在路面上铺设钢丝以提高路面结构整体的稳定性，降低路面结构出现裂缝的问题。在应用体外预应力加固技术时，施工人员需要注意以下问题：

第一，根据路面结构的特点合理确定钢丝的铺设位置、铺设数量、覆盖范围，对承载力、稳定性要求较高的路面环节，需要加强钢丝铺设的密度以保证施工效果。

第二，合理控制钢丝直径，要根据路桥工程投入使用之后的具体功能和对稳定性的要求确定钢丝直径，如果直径过大，不仅会降低路面承载力，还会在外界荷载过高时引发裂缝，进而引发道路路面出现脆性断裂的情况。钢丝直径过小也无法保证其承载力，因此要根据路桥工程的具体受力情况确定钢丝直径，通过计算保证钢丝直径保持在最合理的范围内。为保证预应力加固施工技术在路桥工程加固施工中的应用效果，设计人员和施工人员要根据路桥桩基结构特征，优化和灵活应用该项技术，根据路桥工程项目投入使用之后外界车辆的行驶情况和车流量对体外预应力技术进行调整，在提升施工质量、保证施工效果的基础上减少施工材料的消耗，以保证施工单位的经济效益和社会效益，推动我国建设工程行业的稳定持续发展。

图1 为体外预应力加固施工技术原理图。在应用中，要满足张锚体系锚固及传力的功能要求，转向块由钢板焊接而成，保证有效传递预应力，结构混凝土局部承压承载能力对体外索实施预应力张拉后，在索力作用下，销栓对混凝土孔壁具有拉索方向的挤压力，销栓的尺寸要与混凝土洞口尺寸、混凝土强度等级相符合，以满足混凝土的局部承压要求。

图1 体外预应力加固施工技术示意图

2.3 植筋加固技术

植筋加固技术也是路桥工程桩基施工常见的加固技术类型之一，在该项技术具体应用过程，需要施工人员在路桥桩基特定位置进行钻孔，在空洞内植入一定数量的钢筋和胶体，使钢筋与胶体之间产生化学反应，进而形成稳定的抗压结构，以此来实现加固的目的。

在该项技术应用前，施工人员和技术人员首先要深入勘察桩基结构，明确需要加固的位置和承载力不足的结构区域，并根据检查结果确定需要钻孔的位置和钻孔数量，以及孔径大小和钻入的深度。在了解以上数据的基础上确定模组数据，值得注意的是，受到施工工艺、施工设备、施工人员的专业水平和操作规范以及钻孔深度、力度、钻头直径大小等方面的影响，在钻孔时会不可避免地出现裂缝问题，要通过合理控制钻入深度、钻孔力度和钻孔时间来降低钻孔引发的裂缝问题出现的概率，同时对于出现裂缝的结构区域进行及时补救，避免钻孔操作对结构产生影响。在确定胶体灌注方式时，可以通过通水试验收集相关数据，根据试验结果制定合理的胶体灌注方式，以提高植筋加固技术的应用效果。

结合大量实践来看，在路桥桩基加固工程中应用植筋加固技术可以提高桩基基础结构的稳定性、安全性和承载力，相比其他的加工技术来说，该项技术的应用效果更好，但值得注意的是，在应用该项技术时，要根据路桥工程施工现场的地理地质特点和需要加固的整体结构特征，对该项技术进行改进和优化，以提高施工效果，降低桩基施工中出现的材料浪费，提高桩基加固工程的经济效益。

3 结语

综上所述，路桥工程施工具有一定的复杂性、系统性、综合性，对施工人员的专业素质、统筹协调能力、安全意识、责任意识要求较高。其中，桩基加固技术的应用可以提高路桥结构整体的稳定性、安全性，施工人员和设计人员要明确不同加固技术的应用优势，从经济性、应用效果等方面出发选择合理的加固技术，才能保证路桥结构整体的稳定性和承载力。