引言:
市政道路桥梁工程是城市基础设施建设的重要组成部分,其质量直接关系到城市交通的安全和效率。在工程建设过程中地基处理和桩基施工是确保结构稳定性和耐久性的关键环节,随着城市化进程的加快和工程规模的扩大,对地基处理和桩基施工技术的要求也越来越高,深入研究和优化这些技术,对提高工程质量、降低施工风险、延长使用寿命具有重要意义,文中将系统探讨市政道路桥梁工程中常用的地基处理方法和桩基施工技术,为工程实践提供理论指导和技术支持。
一、地基处理技术
(一)物理法地基处理
物理法地基处理是通过机械力或物理过程改善地基性质的方法,常用的物理法包括换填法、强夯法、振动密实法和预压法等,换填法通过将软弱土层挖除并用性能较好的材料回填,直接改变地基土的物理性质。强夯法利用重锤的冲击作用,使地基土颗粒重新排列,提高密实度,振动密实法则利用振动能量使土颗粒重新排列,减小孔隙比,增加土体强度,预压法通过在软土地基上施加荷载,促使土体固结,提高承载力,这些方法各有特点,适用于不同的地质条件和工程要求,在实际应用中需根据地基土性质、施工条件和经济因素等综合考虑,选择最适宜的物理法地基处理方案。
(二)化学法地基处理
化学法地基处理是通过向地基中注入或添加化学物质,改变土体结构和性质的方法,主要包括灌浆法、深层搅拌法和高压喷射注浆法等,灌浆法是将水泥浆、化学溶液等浆液注入土体孔隙或裂隙中,形成固结体,提高地基强度和稳定性。深层搅拌法则是利用专用设备将固化剂与原状土进行原位搅拌,形成水泥土桩或墙,增强地基承载力,高压喷射注浆法通过高压喷射设备将固化剂注入土体,切割并与土体混合,形成固结柱体,化学法地基处理能够有效改善软弱地基的工程性质,特别适用于处理深层软土和复杂地质条件,在选择和应用化学法时需充分考虑环境影响,确保处理效果的最大限度减少对周围环境的不利影响[1]。
二、桩基施工技术
(一)预制桩施工技术
预制桩施工技术是将工厂预先制作的混凝土桩、钢桩或木桩等通过打入、压入或振动沉桩等方式将桩体施工至设计位置的技术,这种技术具有施工速度快、质量可控性高等优点,在具体施工过程中,首先需要根据工程要求和地质条件选择合适的桩型和桩长。随后利用吊车将预制桩运至施工现场,并使用打桩机、振动锤或静力压桩机等设备将桩体逐步沉入土层中,在沉桩过程中需要严格控制桩的垂直度和贯入深度,确保桩基础能够达到设计要求的承载力,对于较长的预制桩,可采用分段拼接的方式进行施工以克服运输和吊装的限制,在软土地基中,可能需要采用预钻孔或高压水冲的辅助措施以减少桩体在贯入过程中的侧摩阻力,提高施工效率。预制桩施工完成后,通常需要进行桩头处理,包括截桩、接桩等工序以确保桩顶标高满足设计要求,在施工过程中还需注意控制噪音和振动,减少对周围环境的影响,预制桩施工技术虽然效率高,但在遇到障碍物或地质条件复杂时可能会出现桩体折断或偏位等问题,因此在施工前需要充分勘察地质情况,制定合理的施工方案。
(二)灌注桩施工技术
灌注桩施工技术是在地基中先行钻孔或挖孔,然后在孔内浇筑混凝土形成桩体的一种现场浇筑桩基础施工方法。这种技术适用性广,可以根据工程需求灵活调整桩径和桩长,特别适合复杂地质条件和大直径、大深度的桩基础施工,灌注桩施工主要包括钻孔、清孔、钢筋笼制作及安装、混凝土浇筑等步骤,钻孔可采用旋挖钻机、冲击钻机或潜水钻机等设备,根据地质条件选择合适的钻进方法,在钻孔过程中通常需要使用护筒和泥浆护壁以防止孔壁坍塌和地下水涌入。钻孔完成后,需要进行清孔作业,去除孔底沉渣,确保桩基础的承载力,清孔可采用气举反循环法或专用清孔器等方式进行,随后将预先制作好的钢筋笼吊装入孔内并调整至设计位置,混凝土浇筑是灌注桩施工的关键环节,通常采用导管法进行水下浇筑以确保混凝土质量,在浇筑过程中需要控制导管埋深和提升速度,防止断桩或夹泥等质量问题。对于大直径灌注桩,可能需要采用多台混凝土泵车同时浇筑以确保混凝土的连续性,在整个施工过程中需要进行严格的质量控制,包括孔径、深度、垂直度、钢筋笼位置以及混凝土强度等方面的检测,灌注桩施工技术虽然适应性强,但施工周期相对较长,且容易受到地下水和软弱地层的影响,因此在施工中需要充分考虑各种不利因素,采取相应的技术措施以确保施工质量[2]。
三、质量控制与施工管理
(一)地基处理与桩基施工质量控制要点
地基处理与桩基施工的质量控制是确保市政道路桥梁工程安全性和耐久性的关键环节。在地基处理过程中需重点控制处理深度、范围和均匀性,确保处理效果达到设计要求,对于换填法,应严格控制填料质量和压实度;强夯法则需注意夯击能量、夯点布置和夯击遍数;深层搅拌法要控制搅拌深度、搅拌速度和固化剂掺量,桩基施工质量控制主要包括桩位控制、垂直度控制、桩长控制和承载力控制等方面。预制桩施工中,应重点关注桩的制作质量、运输保护和沉桩过程中的贯入度;灌注桩施工则需严格控制成孔质量、钢筋笼制作及安装精度、混凝土浇筑连续性等,还应注意桩间距、桩顶高程等几何尺寸的控制,以及桩身完整性的检测,在整个施工过程中应建立健全的质量保证体系,包括原材料检验、过程控制和成品检测等,确保每个环节都符合技术规范和设计要求。
(二)施工过程管理与监测
施工过程管理与监测是保证地基处理与桩基施工质量的重要手段,应建立完善的施工组织体系,明确各方责任,制定详细的施工方案和应急预案,要做好施工准备工作,包括现场勘察、设备调试、人员培训等。在施工过程中需要严格执行技术交底制度,确保施工人员充分理解设计意图和技术要求,应建立完善的监测系统,对地基变形、桩基沉降、周边环境影响等进行实时监测,对于地基处理,可采用静力触探、标准贯入试验等方法检测处理效果;桩基施工则可利用声波透射法、低应变法等进行桩身完整性检测,采用静载试验或动力测试法验证桩基承载力。还需关注施工对周边环境的影响如噪音、振动、地下水位变化等,采取必要的保护措施,在施工过程中应及时收集和分析监测数据,根据实际情况调整施工参数和方案,施工完成后,要做好资料整理和归档工作,为后续维护和管理提供依据,通过全面的施工过程管理与监测可以及时发现并解决施工中的问题,确保工程质量和安全[3]。
结束语:
市政道路桥梁工程中的地基处理与桩基施工技术是保证工程质量和安全的关键。通过合理选择和应用适宜的技术可有效解决复杂地质条件下的工程难题,在实际应用中应根据具体工程特点和地质条件,综合考虑技术可行性、经济性和环境影响,选择最优方案,加强施工过程的质量控制和管理,确保各项技术措施的有效实施,未来随着新材料、新工艺的不断涌现,地基处理与桩基施工技术将更加完善,为市政道路桥梁工程的可持续发展提供有力支撑。
参考文献
[1]邓延新.公路桥梁地基施工灰土挤密桩技术应用[J].运输经理世界,2024,(11):113-116.
[2]李启超.改扩建公路桥梁地基注浆加固处理技术[J].交通世界,2023,(18):166-168.
[3]郑晖.道路桥梁施工中软弱地基处理措施分析[J].运输经理世界,2023,(08):84-86.