路桥桩基施工与检测技术应用探讨

2022-03-10杨柳

建筑与装饰 2022年4期

杨柳

安徽省公路桥梁工程有限公司安徽合肥 230000

引言

随着我国路桥工程数量的持续增加，桩基质量问题越来越受到关注。因此，在路桥工程施工作业过程中，需要根据路桥质量要求，合理对桩基类型进行选择，能够合理对桩基施工技术进行应用。通过对相关工程检测技术的应用，可以更好完成工程质量控制工作，及时判断桩基是否出现了破损问题，然后及时采取相关处理措施，给工程提供更加稳固的桩基结构。

1 路桥桩基施工与检测技术应用的重要性

在路桥工程施工作业过程中，桩基施工效果对路桥使用稳定性，有着非常直接的影响。要做到能够根据路桥工程的实际情况合理对桩基类型进行选择，才能保证路桥基础的稳定性与安全性，达到工程预期目标。桩基施工与检测技术的应用非常重要，其主要体现在如下几个方面：①能够更进一步保证工程建设质量，从而达到控制工程质量的作用，避免在工程后续使用过程中，出现各种类型的问题，实现对工程成本有效控制。②促进新工艺、新材料和新技术的应用。由于路桥工程的独特性，并非所有技术都适合应用，通过对检测技术的应用，可以有效判断出各种新工艺和新技术能够满足工程相关标准。

2 路桥工程中桩基施工技术的应用

2.1 钻孔灌注桩施工技术

在开展路桥桩基工程施工中，可以选择的桩基施工技术种类相对较多，钻孔灌注桩就是其中一种应用相对广泛的施工技术，其应用适用性强，具有钻孔效率高、成孔质量好等优点。钻孔灌注桩施工技术与其他桩基施工技术相比，其施工周期可以得到大大缩短，工程施工质量更加容易控制。然而，钻孔灌注桩施工技术在应用过程中，也会受到各种限制，如果在恶劣地质条件下施工，施工难度相对加高，对工程现场地质构造有着相对较高的要求。为了保证该技术的实际应用效果，就需要地层实际情况，合理对钻进方法进行应用，最大程度保证成孔质量。其次，在成孔灌注桩技术应用过程中，还需要认真做好泥浆的调和工作，根据泥浆配置的要求，合理选择泥浆配置比例[1]。

2.2 人工挖孔桩技术

随着我国经济的高速发展，各种工程技术发展非常迅速，桩基施工技术变得越来越先进。人工挖孔桩技术在路桥工程建设中的应用相对较多，该技术应用具有技术标准低、成本投入少、操作便捷等优点。在人工挖孔桩施工中，经常会采用人工作业的方式，该技术在应用过程中经常会出现各种难以避免的问题，各种施工安全问题相对比较突出。各种挖空作业通常需要由人工来完成，且多为井下作业，整个施工过程的安全威胁较大，工程施工进度控制难度较大。一旦施工现场的水文条件出现了异常，就需要及时对施工方案进行调整，否则难以保证施工效果。

3 路桥桩基施工中经常出现的问题

3.1 桩基沉降问题

桩基沉降问题在路桥桩基施工中比较常见，一旦出现比较严重的沉降问题，且不能及时采取妥善的控制措施，就容易导致较大的工程安全隐患。

3.2 桩基沉渣问题

沉渣是导致桩基沉降的主要因素，其主要是由于在桩基施工作业过程中，桩基底部沉渣不能得到及时的处理造成的。在通常的情况下，桩基主要会包括摩擦桩和嵌岩桩等类型，摩擦桩的沉渣厚度应该尽量满足工程设计的相关要求，如果不能满足工程设计要求，很容易导致工程施工质量问题的发生。

3.3 桩基设计不够合理

在路桥工程桩基施工作业过程中，应该严格按照工程施工图纸进行施工，一旦工程施工图纸出现了问题，就会对工程施工质量，造成非常直接的影响。根据相关研究显示，造成桩基沉降的各种原因当中，设计不合理因素较多，这是导致桩基沉降问题出现的重要因素。很多工程设计人员并没有从工程实际情况出发，方案设计不能克服地形、地质等条件的限制，一旦出现了工程设计问题，就会对后续施工造成严重、不良的影响。

3.4 台背回填材料的存在

从造成桩基沉降原因分析来看，台背材料的存在是一个非常大的因素，通常需要使用透水性材料，材料当中应该避免存在泥草、腐植物等材料。然而，受到多种因素的作用，台背回填材料往往难以满足相关标准要求，导致桩基发生沉降的概率相对较高[2]。

4 路桥桩基施工中检测技术的应用

4.1 成孔检测技术

在成孔作业完成之后，就需要及时采用成孔检测技术来对桩基成孔质量开展检测工作。在实际开展检测工作中，通常是在成孔阶段应用该技术，根据检测结果来判断是否存在施工不当导致的施工质量问题。该检测技术应用已经相对成熟，可以在桩基施工中，及时发现各种工程施工质量问题，通过对这些质量问题及时进行规避，来有效提升工程施工质量。

4.2 声波透射检测技术

与成孔检测技术不同，声波透射检测技术在实际应用过程中，其检测对象是各种已经成型的桩基，能够直接对桩基的完整性进行检测。该技术在实际应用过程中，是利用模拟声波仪和数字声波仪来开展检测作业。相对来说，数字声波仪所获得信号精确度更高，能够大幅度提升工程检测结果的准确性。在信息技术持续不断发展的今天，声波透射检测技术发展越来越快速，在未来有着非常广阔的应用价值。

图1 声波透射检测技术

4.3 低应变反射波检测技术

该技术在应用过程中，是基于一维弹性波理论，属于一种无损检测技术，具有操作简单、快捷、经济的特点，在国内外各种工程中的应用相对较多。在破除桩顶部的浮浆之后，在桩顶施加激振，从而有效产生一种纵向弹性波，在波向下传播过程中，如果遇到了阻抗的变化，就会产生反射现象，可以直接根据仪器接收反射波情况来判断桩身的完整性。然而，由于低应变反射波存在多解性，需要结合岩土工程情况、施工资料来对反射波形综合进行判断。如果条件允许，可以直接采用钻孔取芯法来进行验证。

4.4 静载荷检测技术

静载荷检测技术属于一种相对比较特殊的检测技术，在实际应用过程中，需要在桩基上施加一定的作用力，或者直接在工程桩高程位置施加水平力，并在施力过程中来观察桩基沉降、水平位移变化情况，最终以桩基载荷与位移关系来检测单桩的竖向和水平承载力，从而有效判断桩基结构的承载力是否可以满足工程施工相关标准要求。由于静载荷技术的特殊性，其与传统检测技术相比，技术的直观性和可靠性会更高，可以对桩基的承载力形成更加直观的判断。在具体使用该检测技术过程中，如果存在检测技术应用不够规范的情况，就有可能导致检测结果与实际情况差异较大现象的发生。

4.5 高应变检测法

如果需要检测桩基的极限承载力，可以直接采用高应变法来开展检测工作。高应变检测法在实际应用中，需要使用重锤锤桩基桩顶，这个过程中产生的脉冲波会沿着桩身向下进行传播，并让桩与土之间产生足够的位移，是一种激发桩周土阻力及桩端支承力的检测方法。桩基在冲击载荷的作用下，可以让桩土体系处于非弹性状态，桩和周围土之间容易出现剪切破坏现象，从而将桩周土对桩基的全部阻力激发出来。通过采集得到桩身截面在载荷作用下的轴线应变和桩身运动曲线，并结合时程和波动方程，就可以对桩身的完整性进行准确的判断[3]。

图2 高应变检测

4.6 钻孔取芯检测技术

钻孔取芯法是一种非常有效的检测技术，其在实际应用过程中，可以不受场地条件的限制，非常适合在灌注桩长度、桩身混凝土强度、桩身缺陷检测中进行应用。

5 路桥桩基施工中施工注意事项

施工注意事项。①最大程度保证工程施工安全性，认真做好各种施工安全工作，对施工场地内的电路、电器应该由专业人员进行操作，保证用电安全性，对于各种孔口应该安装防护栏，并认真做好孔口的加高工作，避免孔口的异物坠落到孔中。另外，在工程施工过程中，应该认真做好工程施工技术交底工作，并对相关施工人员开展施工安全教育，能够严格按照施工安全要求进行施工。②在安装定位护筒的过程中，为了保证钢护筒埋设位置的准确性，可以直接在护筒上部开设1～2个溢浆孔，并使用黏土填实护筒与坑壁之间的空隙。如果需要多个桩孔同时成孔，就应该对孔交错进行排列，避免桩基孔出现相互干扰的情况。

做好施工准备工作。只有认真做好施工准备工作，才能最大程度保证工程施工质量，需要认真做好以下的工作：①平整场地。需要充分做好桩基施工场地的清理工作，保证场地中不会存在过多的杂物，并认真做好换填夯实处理，保证对桩基底部位置采用足够坚硬的土进行换填，从而有效避免不均匀沉降现象的发生。②桩孔定位。应该根据桩基础的位置合理确定轴线位置，保证桩位标准和中心线位置设计合理性，从而满足工程施工的基本要求。③护筒埋设。在护筒埋设过程中，护筒长度应该满足相关规范要求，并根据施工所在地的地质和水文条件来确定。在埋设过程中，应该充分做好护筒平面位置及标高的复核工作，从而有效避免倾斜和过大平面误差情况的出现。④制备泥浆护壁。泥浆在成孔过程中发挥着非常重要的作用，其与成孔质量、桩承载能力有着非常直接的关系。泥浆材料可以直接使用自来水，其pH值应该保持在7～9之间，并加入适量的膨润土、分散剂和增粘剂，需要每天对材料情况至少检查两次。⑤合理对钻头进行使用。根据工程施工情况，需要在不同土层中使用不同的钻头来进行施工，如果是在黏土和淤泥质土中进行施工，就需要使用鱼尾钻或者笼式钻头。钻孔过程中应该反复进行提锥和落锥，从而将土层当中的泥沙挤向孔壁，并通过采用科学的钻孔作业工序，来有效避免斜孔和坍孔现象的发生，保证孔内水位和泥浆浓度，保证孔壁的牢固性，并能够根据地质条件，及时对钻进速度进行调整，在钻后检查合格之后，才可以开展清孔工作。