特殊地质条件下桥梁桩基施工难点与解决方案
胡继
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胡继,. 特殊地质条件下桥梁桩基施工难点与解决方案[J]. 地球科学探索,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157060.
摘要:
:特殊地质条件对桥梁桩基施工带来诸多挑战。该研究通过分析软土、岩溶和高水位等特殊地质环境下桩基施工面临的主要难题,探讨了相应的解决方案,研究表明针对性的施工技术和管理措施能有效应对复杂地质条件,保证桩基质量和施工安全,适当选择桩型、优化施工工艺、加强监测与控制是克服施工难点的关键,该研究为类似工程实践提供了参考,对提高桥梁桩基施工质量和效率具有重要意义。
关键词: 特殊地质条件;桥梁桩基;施工难点;解决方案
DOI:10.12721/ccn.2021.157060
基金资助:

桥梁桩基是保证桥梁结构稳定性和安全性的关键构件。在复杂多变的地质条件下桩基施工面临诸多技术难题,严重影响工程质量和进度,深入研究特殊地质条件下桩基施工难点及其解决方案,对于确保桥梁工程质量、提高施工效率具有重要意义,该研究通过分析软土、岩溶和高水位等典型特殊地质条件下桩基施工面临的主要难题,探讨相应的技术措施和管理对策,旨在为类似工程实践提供借鉴和参考。

一、软土地基桩基施工难点与对策

(一)软土地基桩基施工面临的主要问题

软土地基桩基施工面临诸多技术难题,主要表现在以下几个方面:地基承载力低,易产生较大沉降;土体强度低,桩基施工过程中易发生塌孔、缩径等问题;软土层厚度大,桩端难以找到良好持力层;软土层与硬土层交错分布,导致桩身完整性难以保证;软土层含水量高,施工过程中易产生泥浆污染;软土层流动性强,桩基成桩后易发生桩身位移,这些问题严重影响桩基施工质量和效率,增加了工程风险和成本,因此在软土地基进行桩基施工时需要充分考虑地质条件特点,采取针对性的技术措施和管理对策。

(二)软土地基桩基施工的技术措施与管理对策

针对软土地基桩基施工面临的难题,可采取以下技术措施和管理对策:选用适宜的桩型和施工工艺,如采用预制桩、钢管桩等刚度较大的桩型,或采用全套管成孔工艺以保证成孔质量;优化桩基设计参数如增加桩长、加大桩径、减小桩距等以提高桩基承载力和稳定性;采用复合地基处理技术,如深层搅拌、真空预压等,改善软土地基性能;加强施工过程控制,包括严格控制钻进速度、泥浆性能、混凝土灌注等关键工序;采用先进的监测技术如桩身应力监测、沉降监测等,及时掌握桩基施工状态;制定应急预案,针对可能出现的塌孔、缩径等问题提前准备解决方案,通过综合运用这些技术措施和管理对策可有效克服软土地基桩基施工难题,确保工程质量和安全[1]

二、岩溶地区桩基施工难点与解决方案

(一)岩溶地区桩基施工的技术难题

岩溶地区桩基施工面临复杂多变的地质条件,给工程实施带来诸多技术难题,岩溶发育不均匀,导致地基承载力分布不均,增加了桩基设计和施工的难度,岩溶洞穴和裂隙发育,造成钻进过程中易发生漏浆、塌孔等问题,影响成孔质量和效率,岩溶地区地下水系统复杂,水文地质条件变化大,增加了施工过程中的不确定性和风险。岩溶溶洞和溶蚀裂隙的存在,使得桩端持力层难以确定,影响桩基承载力的可靠性,岩溶地区岩土性状多变,软硬相间,给钻进工艺和设备选择带来挑战,岩溶地区地形地貌常常起伏较大,增加了施工设备进场和作业的难度,这些技术难题不仅增加了桩基施工的复杂性还可能导致工期延长、成本增加,甚至影响工程质量和安全。因此在岩溶地区进行桩基施工时需要充分认识和应对这些技术难题,采取针对性的解决方案,特别是在桩基设计阶段,需要充分考虑岩溶发育特征,合理确定桩长和桩径,选择适宜的桩型和施工工艺,在施工过程中应加强地质条件监测,及时调整施工参数,确保桩基质量,采用先进的勘察技术和检测手段,精确掌握岩溶发育情况,为桩基施工提供可靠依据。

(二)岩溶地区桩基施工的关键技术与质量控制

针对岩溶地区桩基施工面临的技术难题,可采取一系列关键技术和质量控制措施,加强工程地质勘察,采用先进的物探技术如高密度电法、地质雷达等,精确探测岩溶发育情况,为桩基设计和施工提供可靠依据,优化桩型选择和桩基设计,可考虑采用大直径嵌岩桩、桩筏基础等形式,提高桩基整体性能和承载能力。在施工工艺方面可采用全套管跟进钻进工艺,有效防止塌孔和窜孔;对于溶洞发育严重的地段,可采用分段压注水泥浆进行地基加固,针对漏浆问题,可使用膨润土浆液或添加堵漏材料,确保钻孔稳定性,在桩端处理方面可采用后注浆技术提高桩端承载力,对于较大溶洞,可采用钢筋混凝土桥接或回填灌注等措施,在施工过程中应加强监测力度,采用声波测试、钻孔电视等手段检测桩身完整性和桩端持力性能。建立健全质量控制体系,严格控制原材料质量、混凝土配合比、灌注工艺等关键环节,制定应急预案,对可能出现的突发情况如突涌、坍塌等提前做好准备,在管理方面加强技术交底和培训,提高施工人员的专业素质和安全意识,通过综合运用这些关键技术和质量控制措施可有效应对岩溶地区桩基施工的技术难题,确保工程质量和安全,提高施工效率[2]

三、高水位地区桩基施工难点及应对策略

(一)高水位条件下桩基施工的主要挑战

高水位条件下桩基施工面临诸多挑战,严重影响施工质量和效率,高水位环境导致地基承载力降低,增加了桩基设计和施工的难度。高含水量土体易产生塌孔、缩径等问题,影响成孔质量和桩身完整性,水压力大幅增加,可能引起管壁坍塌、底部隆起等现象,增加施工风险,高水位条件下,泥浆护壁效果降低,易造成孔壁失稳和泥浆污染,地下水流动性强,可能导致桩基产生附加荷载和位移,影响桩基长期稳定性,高水位还增加了混凝土灌注难度,易发生离析、夹泥等质量问题。另一方面高水位环境下,施工设备和材料的选择也面临挑战,需要考虑防水、防腐等特殊要求,高水位条件下的施工环境复杂,增加了安全管理和环境保护的难度,这些挑战不仅增加了施工难度和成本还可能延长工期,影响工程整体进度,因此在高水位地区进行桩基施工时需要充分认识和应对这些挑战,采取针对性的技术措施和管理策略。

(二)高水位地区桩基施工的技术创新与风险管控

针对高水位地区桩基施工面临的挑战,可采取一系列技术创新和风险管控措施,在桩型选择方面可考虑采用预制桩、钢管桩等抗水性能较好的桩型,或采用全套管钻孔灌注桩工艺,提高成桩质量,施工工艺创新方面,可采用泥水平衡法、旋挖成桩法等先进技术,有效控制孔壁稳定性。针对地下水问题,可采用深井降水、真空降水等措施,降低地下水位,改善施工环境,在泥浆配制方面可添加特殊材料如膨润土、CMC等,提高泥浆的稳定性和护壁效果,混凝土灌注过程中,可采用导管法、充盈系数法等技术,确保混凝土质量,加强现场监测力度,采用声波透射、钻孔电视等先进检测手段,及时掌握桩基施工状态。在风险管控方面建立健全应急预案,针对可能出现的突发情况如涌水、管涌等制定详细的处置流程,加强施工过程控制,严格执行施工规范,确保各项技术参数符合要求,注重环境保护,采取有效措施处理施工废水和泥浆,减少对周围环境的影响,通过综合运用这些技术创新和风险管控措施可有效应对高水位地区桩基施工的难题,确保工程质量和安全,提高施工效率[3]

结束语:

特殊地质条件下桥梁桩基施工面临诸多挑战,需要因地制宜采取针对性措施。通过优化桩型选择、改进施工工艺、加强监测与控制等手段,能够有效应对软土、岩溶和高水位等复杂地质环境带来的难题,在实际工程中应充分考虑地质条件特点,合理选择施工方案,注重施工全过程管理,确保桩基质量和施工安全,未来研究可进一步探索新型施工技术在特殊地质条件下的应用,为提高桥梁桩基施工质量和效率提供更多可能。

参考文献

[1]李斌.高陡边坡桥梁桩基防护施工技术[C]//中国公路学会.第七届全国绿色公路技术交流会论文集.中铁十八局集团第一工程有限公司;,2021:1.

[2]何剑.浅议复杂地质条件下桥梁桩基施工的技术难点处理[J].科技创新与应用,2016,(17):83-84.

[3]房卫祥.特殊地质条件下桥梁桩基的施工工艺探讨[J].上海公路,2006,(02):54-55+7.

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