央企信托-219号盐城市级AA+政信

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政信知识：

而桥梁设施是公路交通网中的关键组分，其质量的优劣在很大程度上决定着路桥设施运行寿命及安全

    如今多数路桥工程建设中均暴露着桩基构筑过程中的缺陷问题，其中有不平衡下沉等情况，对此多采用的桩基加固工艺是微型桩固化过程

    文章对桥梁工程施工中的桩基加固技术进行研究

     关键词：桥梁工程施工；桩基加固技术；公路交通；路桥建设；不平衡下沉 文献标识码：A 中图分类号：U443 文章编号：1009-2374（2016）09-0096-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.046 伴着经济规模的扩大和经济快速发展的需求，同时也由于汽车制造技术水平的提升，持续增多的重型货车及私营运输车辆给公路交通设施带来了前所未有的压力，其重点表现在汽车载荷超重、外形尺寸超大，由此给公路及桥梁建设造成了更为严格及更高水平的性能要求

    本着充分保障公路运输安全及满足汽车驾驶舒适度的要求，特别需要将现有的路桥桩基实施固化过程

    重点是那些运营时间很长，并且严重地暴露出多种隐患及病害的老旧桥梁，要侧重地给予整体的加固与检修，从而能切实保障重载汽车在驶过桥梁时的安全性能

    在此，笔者重点探讨了桥梁工程建设中桩基加固的工艺过程，且将微型桩基础固化工艺作为施工例证，阐释了桩基固化的作业流程

     1桥梁工程施工中易出现的质量缺陷 1.1立桩基础下沉 立桩基础区域沉入的工程废渣没有完全清除干净，沉渣层厚度过大，很可能导致立桩基础下沉

    在立桩基础下沉过程还未造成顶部连续梁的断裂时，此时，因为桩基的承压能力不足以支撑上部梁体施加的重力负荷，故需要对桩基实施稳固化处理过程，从而抑制桩基连续沉陷趋势

    在此基础上，还要上顶梁体使其完全复原到以前要求尺寸，完全消除因为桩基下沉引发出的施加于梁体本身的新生应力，以免出现梁体开裂事故，且有效保障工程的安全耐用

    再有一种现象即为桩基起初设计结构不符合工程要求，在相同连续横梁下部选用了相异的桩基础结构，立桩基础的失均衡下沉状态极易导致施加于连续梁体的次生应力出现，而且可能在工程设计时将本施工区域地质岩体摩阻指数选取略大（选取规范中的最大数值），摩擦桩区段长度略短

     1.2施工中灌注桩易出现的问题 在桥梁工程的施工作业中，采用灌注桩模式的桩基础构建方式系跨水桥施工过程中最为常用的施工模式，因而其最易发生的工程质量缺陷重点体现在水泥结构松散、出现蜂窝、产生气孔等不正常情况

    在水泥灌注过程中立桩本体产生离析透气现象，水泥本体内部出现松散气眼、沙窝等不利情况

    另外，立桩基础松软，沉淀层尺寸过大，桩基清孔不完全，软淤泥沉降物被掩埋在水泥构架下部，立桩端部不紧密坚实，刚度差；浇筑水泥到立桩顶部时，承载力不够，一些泥浆掺入或因为立桩顶部不坚实，进而导致立桩基础构建质量达不到设计标准

    在实施水泥浇筑环节中，产生导管漏水、阻管、坍落气孔等异常情况以及水泥浇筑缓慢，致使起始浇筑水泥已发生初级凝固，因而其流动能力差，后续浇筑的水泥冲坏顶层而上长

    浇筑过程中出现小部分区域塌壁现象，由此导致在两个水泥层间混有泥渣杂料，甚至使整个桩由于混有泥渣而出现断桩情况

     2微型桩固化工艺 桥梁施工作业中常用的微型桩是属于一类直径较小的钻空型立柱桩，其特点是能够完全满足于桥梁工程施工作业中的桩基加固过程

    利用此类微型桩的桩基加固工艺是采用地质类钻探设备实施钻孔作业

    参照相异的工程地质结构，适合运用干式钻孔或连续泥浆灌注护壁钻孔两种类型

    如果运用连续式泥浆灌注钻孔模式，待其钻到预订深度值时，再利用冲水方式进行钻孔等清洗工作；如果运用干式钻孔工艺，那就必须重复提钻实施清孔过程

    进行完清孔作业后，要马上装入设筋框架及灌浆引管

    至于带筋钢笼应当参照拟定的不同用途而进行制作

    当需用的孔眼直径较大时，应选取钢筋笼模式；在需要较小孔径的孔眼时，选用单条钢筋

    在进行完上述作业程序后，实施压力型灌浆过程

    适宜先往孔内放入直径为13厘米的碎石块，尔后往钻孔内浇筑均质水泥灰浆或混凝土砂浆，亦适合采用不往孔内投放碎石方式而单纯地往孔中依托外界动力压入方式浇灌混凝土砂浆

     3桥梁建设中微型桩加固施工工艺的特征 第一，采取微型桩加固工艺能够促使构建成特定模式的、呈现网状排列的微型桩模式，此类由数个微型桩构建成的作业模式，能够非常有效地增强桥梁桩基础的负荷功能，而且所有单桩都能同时负载施加于其的各类应力负载，且显现出理想的固化作用

    第二，桥梁施工中的微型桩桩基固化工艺能够实现恰当的桩具排布作业，且工序过程比较简便、技术比较先进，作业过程中所利用的操作器具短小精悍，故其作业过程成本投入较少，而且适用范围广，在多类地质结构中的路桥桩基固化过程中均适合应用

    第三，桥梁施工中微型桩基固化工艺在具体工程运用中所获得的固化效果极为明显，实施的桩基固化工序结束后，所构建桩基结构的负荷性能更加强势和优越

    采用微型桩基固化工艺对桥梁项目建设工程的立桩基础实施固化过程，能够大幅度增强桩基的载荷性能，取得更为牢靠的固化质量

     4钻孔灌注桩加固原理及处理方法 4.1优化持力层条件、增强桩的承载力 在钻孔灌注桩的施工作业环节中，桩底负荷、桩体表皮、土层移动均和桩基的负荷功能存在着极为密切的作用关系

    而且要实现大幅度增强立桩的负荷功能，对其桩基的注浆过程即需要赋予超高的输送压能差，进而促使得浆料可以在振捣器附近区域将桩边土层实施泥土下压开裂、开裂缝隙渗氮、裂缝填充浇筑、桩边土层压实、桩土固结的过程，以便将桩基附近的松散的砾石、土壤颗粒都通过该方法胶结成为一片高强度的泥土，从而在提高桩基附近承载层自身的力学性能和物理性能的同时，也有效地提升了灌注桩的承重能力，保证了桩基的加固质量

     4.2增加桩侧摩阻力 钻孔灌注桩以及灌注桩底部这两者之间所存在的差距，就是下桩侧模阻力大小的首要因素；装挡泥桩通过与桩体周围的土层结合，有效地降低了摩擦系数，同时也降低了桩侧的摩擦阻力

    桩底的高压注浆以及浆液都是沿着桩土与桩体界面，不断进行扩散、填料，水泥综合影响等因素来置换并且填补两者之间的空白，使得桩侧的摩阻力有了极大的提升；浆料水平渗入到桩侧土之后，也能够起到极好的直径桩效应，极为有效地提升了桩体地层的应力效应以及荷载的传递特性

     4.3压浆参数的选取 灌浆参数中主要包括水灰比、注浆压力、注浆压力终止等

    在进行桩基施工的过程中，必须要结合以往的施工经验来进行参数的预设，之后再根据该预设参数设置，进行桩测试工作，桩测试全部完成之后，其数据都必要达到建造之初所设计的强度，并进行静载试验，最后测试各项参数

    严格按照规范要求，进行水泥净浆配合比设计，确定理论配合比，并进行相关的检验

    泌水率最大不得超过3%，拌合后3h的泌水率宜控制在2%，24h后泌水应全部被浆吸收

    水泥浆液从拌制到使用的最长时间，应通过试验来确定，一般不得超过2～3h

     5运用微型桩固化工艺加固桥梁桩基结构时应关注的问题 在桥梁工程建设过程中，运用微型桩固化基础工艺实施桩基固化作业时，因为现时桥梁结构在以前较长时间服役过程中已出现了很多质量缺陷，因而在针对其实施固化工序过程时，应着重考量的关键事项必然是：怎样运用桥体桩基固化工艺来改善桥梁设施的总体品质及车辆运行承载功能

    在此基础上，当运用微型桩固化工艺对路桥项目建设过程中的桥梁桩基实施固化作业时，即应充分关注如下四个关键事项：第一，在开始实施整体桩基固化工序作业之前，有关工程质量监督管理者应当仔细审查本工程项目的施工图纸，且完整交付给施工单位其所拟定的施工工艺方案，实施技术交底工作

    第二，应切实保障在实施桩基固化工序过程中所用各种工程材料的质量和性能指标完全达到规定要求

    第三，必须严格控制施工作业质量，把好工程材料的购入和验收关，对实施固化工艺作业过程中应展开对整个施工流程的监控，真正使施工作业过程达到工程建设标准要求

    第四，应切实做好桥梁土建工程施工作业质量的监控工作，掌控好水泥配制的各种组分所占比例，确保浇注水泥施工过程的人机操作和维护工序能够安全进行且质量达标，保证工程建设材料的性能指标和内在质量，从而圆满实现整个路桥项目建设按施工质量要求顺利施工

     6结语 总之，桥梁工程桩基固化工艺是一种利用广泛、效果优良、操作简便的公路桥梁桩基加固工艺，其固化工序实施的效果好坏是决定桩基固化质量及路桥运营性能的瓶颈性因素

    在公路桥梁项目的施工作业进程中，出于全面保障桥梁项目建设过程中达到桩基稳固的目的，确保工程设施的安全性，务必在整体分析各种相关质量因素的基础上，慎重选择科学、恰当的桩基固化工艺方案，以便实现优质的桩基质量，而且须大幅度增强桥梁的荷载功能，最后实现完善桥梁运营质量的目的

     参考文献 【1】李广涛．路桥施工试验检测技术的应用分析【J】．信息化建设，2015，（10）． 【2】夏信辉，官盛树．路桥施工中桥梁植筋施工技术的研究【J】．黑龙江交通科技，2015，（10）． 【3】滕卓然．路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用【J】．科学中国人，2015，（35）． 【4】刘红珍．浅析路桥施工的技术及质量控制措施【J】．江西建材，2015，（5）． 【5】倪惠良．路桥施工的技术及质量控制措施分析【J】．四川水泥，2015，（6）． 【6】崔巍．路桥施工技术及质量控制措施探讨【J】．黑龙江科学，2015，（6）． 下垫上盖并做好标识

    钢筋在加工车间制作完成后由人工运输到钢筋绑扎台座上绑扎成型，绑扎成型的钢筋骨架由15t龙门吊整体吊装入模

     1.1 钢筋制作 钢筋由专人在现场加工车间制作

    腹板箍筋制作前在平整的场地上按图纸尺寸1:1比例放出腹板箍筋大样图，通过试弯制箍筋并在钢筋弯曲机上作好标记以保证箍筋制作精度

    禁止几根钢筋同时弯制，避免箍筋扭曲变形

     1.2 钢筋绑扎 钢筋在专用的钢筋绑扎台座上绑扎成型

     钢筋绑扎顺序：底板底层钢筋 → 腹板箍筋 → 安装底板波纹管、底板钢筋骨架吊环和底板预埋管件定位架（有底齿板的绑扎底齿板钢筋）→底板顶层、顶板底层钢筋 → 安装顶板波纹管、顶板钢筋骨架吊环和顶板预埋管件定位架 → 顶板顶层钢筋（顶齿板钢筋） → 横向预应力穿束

     钢筋绑扎台座 步骤1：绑扎底板底层钢筋和腹板箍筋 步骤2：绑扎底齿板、顶板底层钢筋、腹板加强钢筋，安装底板波纹管及预埋件定位架 步骤3：绑扎底板顶层钢筋，安装顶板波纹管及预埋件定位架 步骤4：绑扎顶板顶层钢筋，如有顶齿板则完善顶齿板钢筋 钢筋绑扎实景图 1.3 波纹管安装与定位 梁内波纹管用“＃”形定位钢筋定位，固定端模处用特制的堵头通过螺栓固定在固定端模上，匹配面处则通过在波纹管内穿入外径比波纹管内径小3～5mm的PPR管（长30cm）定位

    堵头在钢筋骨架吊装入模前在钢筋绑扎台座上安装好，并用密封胶带密封

    该工序中特别注意焊接波纹管定位钢筋时损坏塑料波纹管，定位筋焊接完成后作业人员必须仔细检查波纹管有无损伤，有损伤的立即用密封胶带密封

     波纹管堵头安装实景图 1.4 钢筋骨架吊装入模 1.5 预埋管件施工 箱梁节段预埋件主要有：墩顶块临时锚固预埋件、支座锚栓孔预埋件、临时预应力钢齿坎预埋件、体外束限位装置预埋钢板、临时吊点预埋件、人孔预埋件、通气孔预埋件等

     2、模板工程 短线法节段预制模板主要包括固定端模及支架、侧模及支架、底模及底模台车、内模及滑车、匹配梁（墩顶块及起始梁段为活动端模）等几部分组成，所有模板均采用定型钢模板

    模板系统见下图

     2.1 模板安装 模板的安装顺序为：底模安装、匹配梁定位、侧模安装、（吊入钢筋骨架）、内模安装

    由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可

    墩顶块和每跨起始梁段预制时，两端均需端模（固定端模和移动端模），其他梁段的端模为固定端模和匹配梁段的端面

     （1）端模 待浇梁段的端模包括固定端模和匹配梁段的匹配面（墩顶块和每跨起始梁段除外）

     固定端模由δ10mm钢板做面板，模面上设有剪力键，由于预制梁段所处位置不同，剪力键数量也会出现差异

    因此对需要更换的部分剪力键设计为螺栓固定，便于拆卸

    其余部分则采用焊接固定

     在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，安装固定端模时必须注意以下几点： ①、端模模面与待浇梁段中轴线垂直，且在竖向保持铅直

     ②、端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度

     ③、端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度

     中线控制：在固定端模上顶面及内腔的下底面各设一个轴线控制点，测量时，要求该两个控制点与两测量塔之间的测量基线重合

     垂直度控制：测量上、下两个中线控制点至测量基点（测量仪器架设点）的水平距离，并调整使其距离相等，确保竖向中轴线垂直（水平距离相等）

    测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的标高兼平面位置控制点至测量基点的距离并调整使其相等，确保固定端模与待浇梁段中轴线成90°

     水平度控制：测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的2个标高兼平面位置控制点的相对标高，控制固定端模顶面水平度

     （2）底模及台车 （3）侧模 侧模在安装过程中需注意以下几点： ①侧模就位后通过精轧螺纹钢筋与预制台座台座板可靠连接

     ②侧模与底圆弧段与直线段相接处的加工精度一定要确保，以保证该处过渡平顺，接缝严密

     ③侧模与固定端模及匹配梁间的拼缝要严密，与匹配梁接缝间应设置止浆装置

     4）内模 ①标准内模系统 内模由δ8mm钢板制成，设加劲肋

    在端模、底模及侧模调校到位后，用龙门吊吊入钢筋骨架并定位

    利用内模台车将内模移入钢筋骨架内腔（利用卷扬机牵引），用安装在滑梁上的液压系统将内模展开形成箱梁预制内模，再调节可调撑杆支撑、固定内模

     ②快易收口网模板 快易收口网模板主要用于转向块、墩顶块等需二次浇筑梁段的预制

     快易收口网模板在钢筋骨架绑扎过程中就安装于钢筋骨架内，在钢筋骨架吊放入模后，以两端的钢内模为依托，用脚手管对收口网模板进行加固

     2.2 匹配梁定位 匹配梁段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其定位步骤如下： 1）测量人员根据新浇梁段测量的数据以及新浇梁段与匹配梁段相互位置关系，通过专业程序计算出下一梁段预制时新浇梁段作为匹配梁段所应处的位置

     2）测量人员提拱匹配梁段匹配面与固定端模的位置距离

     3）现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位

     4）测量人员观测匹配梁段，指挥人员操作底模台车上的油压千斤顶进行纵、横向及水平标高精确定位

     5）定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力，卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换

     6）复测匹配梁段控制点坐标，并输入数据至监控程序，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位

     2.3 模板拆除 根据以往施工经验，箱梁混凝土经养生强度达到20MPa后即可拆除箱梁模板

    模板拆除时先拆除内模，然后拆除外侧模，最后脱开匹配面

     模板拆除注意事项： ①模板拆除注意成品保护，严禁野蛮施工造成混凝土缺损

     ②操作底模台车上的千斤顶使匹配梁与新浇梁脱开时，必须点动操作，避免造成剪力键损坏

     ③拆除后不用的模板应立即清理干净后分类整齐堆放于模板堆场，不得随处乱放

     2.4 特殊梁段模板施工 特殊梁段主要包括墩顶块、转向块等需要二次浇筑的梁段

     （2）转向块施工 3、混凝土工程 3.1 混凝土技术性能参数 （1）预制箱梁节段采用C55混凝土； （2）混凝土采用清水混凝土； （3）水泥选用同厂家同品牌的普通硅酸盐水泥或中热水泥，水泥出厂时间不得大于3个月且不得受潮结块； （4）细骨料选用石英含量高、颗粒浑圆、具有平滑筛分曲线的中砂，细度模数控制在2.7～3.1之间，含泥量（淤泥和粒土总量）不得超过2%； （5）粗骨料选用热膨胀较小的石灰岩、玄武岩或花岗岩，最大粒径不大于25mm，尽可能采用多级配或连续级配的粗骨料，降低粗骨料的空隙率，含泥量（淤泥和粒土总量）不得超过1%； （6）外加剂采用高效减水缓凝外加剂； （7）拌合用水采用自来水

     3.2 混凝土的拌制、运输 所有材料均需取样检验合格后才能投入使用，砂石料由试验人员到船上取样检验合格后才卸船

    箱梁预制开工前，对搅拌站的各种计量设备进行标定

    在使用过程中要定期检定，经大修或搬迁后，也需重新检定

     混凝土拌制前，试验室对骨料含水率进行测定，并计算施工配合比，提交混凝土配料通知单到搅拌站，搅拌站作业人员严格按照试验提供的施工配合比配料通知单配料

    雨季施工时，对骨料的含水率要经常进行检测，并根据实测情况调整骨料和水的用量

    严格控制混凝土搅拌时间，每盘混凝土搅拌时间不少于2min，拌和物应均匀，颜色一致，不得有离析、泌水现象

     混凝土通过混凝土搅拌运输车运输至前场，经卸料到吊罐内后，由龙门吊吊送入模

     3.3 混凝土的浇筑 （1）底板浇注 （2）腹板浇注 腹板采用两边对称下料

    振捣以插入式振捣器振捣为主，在腹板底部借助附着式振动器辅助振捣

    对于有底板锚固块的梁段，需特别注意底板锚固块内混凝土的振捣，确保该位置混凝土的密实

     （3）顶板浇注 顶板混凝土由一侧向另一侧连续浇筑，采用插入式振捣器振捣

    混凝土浇筑时两侧均匀布料，严格控制分层厚度在750px以内，振捣时严格按“快插慢拔”的技术要领操作，并注意观察混凝土表面气泡排出情况，掌握好振捣时间，确保混凝土的浇筑质量

     在混凝土终凝前，进行顶面混凝土的收面工作，收面做成普通毛面，注意防止顶面混凝土的开裂

     在混凝土浇筑过程中，严禁振捣棒直接碰撞波纹管、预埋管、预埋件，防止预留预埋管件变形、移位

    同时注意布料时严格控制下料速度，防止混凝土对预留预埋管件造成过大的冲击

     （4）特殊季节或气候条件下施工 冬季混凝土施工根据气温条件进行冬期施工热工计算，确定冬季混凝土施工措施为拌合水加热法

    在搅拌站原有水池前新建一6m3水池，池中隔出约1m3的小水池使用大功率电热水器加热，水加热至90℃左右后放入大水池中进行中和，通过加减冷水调整水温，使用温度计进行控制

    当水温调整至60℃左右时泵入搅拌机搅拌混凝土，确保混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，满足规范要求，并加强混凝土振捣质量控制

    混凝土浇筑成型后利用养护房保证混凝土养护条件，防止出现温度裂缝

     雨季施工时主要是加强原材料含水量监测，根据实测含水量调整材料用量

    利用养护房顶棚作防雨设施

    注意收听天气预报，避免在大雨天气条件下浇筑混凝土

     根据设备使用安全规定，当遇大风情况时起重机械停止作业

     3.4 测量控制点埋设 在混凝土终凝前，进行测量控制点埋设，见图4.6

    控制点共设有6个，2个轴线控制点，4个标高控制点

    轴线控制点为U形钢筋埋件，标高点为“十”字头镀锌螺栓

    在混凝土终凝后梁段拆模前，及时对测点进行测量并输入线形监控程序

     3.5 混凝土养护 混凝土浇筑完成初凝后应及时进行养护，养护方法要适应施工季节的变化

     （1）一般情况下的养护 一般情况下采用洒水养护，使混凝土表面的潮湿状态保持在15天以上

    混凝土浇注完毕终凝后开始洒水养护，在箱梁顶板及底板上覆盖土工布，并使土工布保持潮湿，模板未拆除前向模板表面洒水降温

    箱梁梁段吊入修整区后，如果养护时间不足15天，则需继续对其进行洒水养护

     （2）冬期施工期间的养护 为了减少拆模等待时间，避免因温差过大而产生裂缝，尽快使箱梁梁段达到抗裂所必需的强度，冬期施工期间，梁段预制采用暖棚养护

    暖棚采用活动板房结构，顶棚为启闭式活动顶棚

     每个预制台座暖棚内设两台功率为30000W的超大功率工业暖风机，可设置成半功率和全功率加热，暖棚内温度控制在10℃左右

    暖棚内设置电热式热水箱，对养护用水进行加热，保证养护用水温度与室温相近，且温度与梁体表面相差不超过10℃

    并使用温度湿度表监测室内温度和湿度，满足防风、保温、保湿的养护条件，以确保砼冬期施工的需要

     4、节段箱梁吊运、存梁和出梁 4.1 箱梁吊运 4.2 箱梁梁段堆放 4.3 节段箱梁出梁 所有梁段出梁前均需由专人检查，经监理工程师确认合格后才能运输到拼装现场，主要检查内容包括： ①预应力孔道位置及畅通情况，锚垫板型号及表面水泥浆清理情况； ②预埋件规格、型号、位置及表面清理、防腐处理情况； ③梁段混凝土缺陷修复情况； ④匹配面隔离剂及杂物清理情况； ⑤箱室内垃圾、箱梁外表面污染清理情况

    

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