胡易钊
西安市鑫龙建筑装饰工程(集团)有限公司 陕西 西安 710000
摘要：高速公路桥梁是中国公路建设中的一个重要组成部分，其施工质量直接关系到道路交通的安全和行车的畅通。当前，路桥施工中还存在着一些问题，为确保路桥施工质量和使用安全，应采取有针对性、积极有效的措施，尤其是桩基处理问题上，要不断完善桩基加固技术，提高桩基施工质量，因此，本文就路桥施工中桩基加固技术进行分析，希望能够为相关者提供借鉴。
关键词：路桥施工；桩基加固；施工质量
1 引言
我国桥梁建设的不断发展，许多桥梁逐渐进入维修期，各种桥梁病害和渗漏频发，危险的桥梁数量急剧增加，一些桥梁垮塌事故时有发生，如2007年发生在湖南莲源白马大桥、甘肃岷县桃桥、辽宁营口雄越大桥、太原柳林大桥、广东南海九江大桥等[1]。铁力西大桥在2008年垮塌于黑龙江省，2011年新疆孔雀河大桥部分垮塌，表明我国桥梁安全状况十分严峻。桩基作为桥梁的基础，在施工中也易出现质量缺陷、钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、桩身腐蚀、桩基水平位移等破坏部位，尤其是在潮汐频繁出现、山洪泛滥、泥石流、河道变化、桩基混凝土流失等情况下，腐蚀更为严重。鉴于桩基病害具有隐蔽性强、检测困难等特点，给桥梁的安全运行埋下了重大隐患。部分事故给社会带来了极大的危害，引起人们的广泛关注。从此以后，路桥桩基的健康问题就引起了业界的高度关注。经检测，发现大量的桥梁桩基病害，需要对其进行加固处理[2]。
桩基加固是桥梁加固过程中的难点，也是十分重要的一环。在新建桥梁中，既有桥梁桩基加固与桩基加固有很大的区别。在桩基加固方案设计前，对现有桥梁进行了桩基加固试验，在对实测资料仔细研究和分析的基础上，确定了加固方案；其次，由于现有桩检测技术的局限性以及现有桩基础的耐久性，假定桩基础的耐久性一般有较大偏差；最后，在加固过程中同时考虑到加固过程的影响[3]。通常为桩基加固提供了便利。在新建桥梁桩基施工中无法考虑这类问题。当前，国内对路桥桩基加固的案例还不多，特别是水下桩基加固，数量十分有限，桩体承载力大，水文地质条件复杂。目前国内对桩基加固规范尚不完善，尚未形成一套成熟的规范。对于桥梁桩基加固施工工艺的研究还比较少。
2 路桥施工中桩基的病害分析
公路桥梁基桩是桥梁上部结构在荷载作用下传递到地面的一种重要构件。长时间使用后，基础不仅要承受上部的恒载和变载，还要承受大气侵蚀、有害离子、水生生物、地震、漂移等因素的影响。由于某些不可预测因素的影响，导致了道路、桥梁桩基病害的多发，而水下桩基病害更易发生。根据对路桥水下桩基的详细检测结果表明，在施工过程中存在着大量的病害，其中一些严重的病害已对交通安全构成威胁，需要进行进一步的治理。结合近几年检测结果综合分析，认为现有道路桥梁桩基存在以下主要缺陷类型：1)现有道路施工质量存在缺陷，桥梁桩基施工质量存在两类主要缺陷：混凝土和钢筋。其缺陷主要有：混凝土强度低、桩身开洞、桩身缩径、桩夹泥等。对钢筋缺陷的处理主要表现为：钢筋笼偏位、薄桩保护。光面混凝土、钢筋等桩基础的施工质量问题将影响桩身的有效尺寸和承载能力。长期受水蚀、化学腐蚀等不利环境因素的影响，还可能引起桩基钢筋腐蚀、混凝土腐蚀或坍塌等病害，从而进一步降低桩基承载能力和耐久性，对现有公路、桥梁的安全使用造成威胁。2)基坑侵蚀和桩身暴露容易受到水文环境变化明显的河流侵蚀：桩身周围的土体被水流冲刷剥落，桩基底面下陷，导致桩基自由段加长，使基坑埋深无法满足原设计要求。公路、桥梁桩基的承载能力主要包括桩侧摩阻和桩端摩阻两个方面。摩擦桩、摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩等。由于桥桩基长期的冲刷作用，使桩的埋深不断减小，承载能力和稳定性明显下降。另外，随着基桩基础的暴露，在侵蚀与环境介质侵蚀的共同作用下，病害也会加速发展，桩基耐久性也会大大降低。3)混凝土腐蚀是一种常见现象，它直接造成桩基截面减小和大量暴露钢筋。在环空桩形成后，桩基混凝土开始剥落，钢筋暴露面积大，对桩基施工造成较大影响。这一现象直接导致桩基承载能力明显下降。4)钢筋锈蚀是桥梁桩基中常见的一种病害，其主要表现为腐蚀、落块、体积膨胀、钢筋断裂、桩基出现裂缝等。
同时，由于混凝土体积膨胀，钢筋与混凝土之间的黏结会受到破坏，导致混凝土轴向开裂。由于道路和桥梁使用时间的增长，钢筋腐蚀会逐渐加剧，最终会导致桩基完全损坏。在桩身冲蚀过程中，钢筋腐蚀会加速长期冲蚀下的混凝土脱落，使钢筋锈蚀速度加快。5)桩身横向断裂，桩身混凝土在水平方向上有一定的贯通裂缝，而在纵向上则有可能出现断裂，严重时会导致桩身上下两段出现偏移或倾斜。实际上，桩身破裂是桩基病害中最严重的一种，它相对不易被发现，如果不加以处理，将会造成重大工程事故和巨大灾难。
3路桥施工中桩基加固技术及应用
由于桥梁桩基的破坏，给结构带来了极大的危害，如发现损坏应及时加固。现有的桥梁桩基加固方法较多，且各有其优缺点及适用条件。以下简单介绍几种主要的加固措施。
3.1高压水射流加固技术
高压水射流技术是高压水射流技术和化学注浆法相结合的产物。工程建设期间，部分土体随水流出地面，其余土体与水泥浆混凝。经一段时间的冷凝后，与桩基一起构成均质密实型水泥复合地基。桩基承载力提高，桩基变形减小。本发明还可用于摩擦桩基承载层的加固。高压水射流技术顾名思义，就是在桥梁原有桩基上加新桩基，扩大原承台，最后使新旧桩基合并为一个，共同承担桥梁上部结构的荷载。新的桩基可以是摩擦桩，也可以是端承桩。其原理是通过增加桩的个数和深度来提高桩的承载能力和稳定性。如果在施工过程中采用一些大直径贯入桩，将会产生一定的挤土效应，使桩侧摩阻力增加，桩基承载力大大提高。此法原理简单，加固效果十分明显。
3.2静力锚桩加固法
采用静力锚桩方法加固老桩，通过钻设若干个水平锚杆、浇注砼将锚杆和老桩成桩平台，再以桩基作为支点，利用液压千斤顶进入基础平台，使其与原有桩基共同承担上部荷载。静压桩是一种挤土桩。除了静压桩本身及旧桩共同承担上部荷载外，压密桩还可增大桩与周围土体间的摩擦系数，增强基坑稳定性。本发明将锚杆钻进旧桩中，对旧桩造成很大的破坏，桩径不合适。
3.3钢筋混凝土外包加固法
钢筋混凝土外包法是在桩基基础上裸露部分或浅埋部分分外覆盖一层钢筋混凝土。此种方法加固作业后，应采用钢质围堰形成干燥施工环境，或用蛙人潜入完成加固。在加固过程中，经常需要截断桩表面的劣质混凝土，冲洗外钢架，浇筑混凝土完成加固。桥面铺装对加固后的通行影响较小，无需改变桥梁外观。加强后不影响航道和泄洪。大部分病害都是在路桥施工中采用桩基可以达到很好的处理效果，可以有效地提高桩基的耐久性，但对地基承载力的提高却十分有限，这就常常会给大跨度双壁钢桁围堰的安装带来很大困难。常用于桥梁桩基加固，承载力大，但耐久性差。
3.4钢套管加固法
钢套管法利用水下混凝土或砂浆来填充桩与钢套之间的空隙，从而在封闭桩的基础上填充裂缝和洞口。钢套筒本身在出厂前进行了精细的防腐处理，从而在恶劣环境下保持了长期的强度和耐久性，有效地保护了受外界环境影响较大的桩身，防止桩基混凝土的变质和钢筋锈蚀，提高了桩基的使用寿命。对主要受轴压的桩基而言，钢套筒与钢管相等，可抑制混凝土的横向变形。增加桩身抗压强度，可以有效地降低由于材料损伤而造成的桩体破坏概率，而在道路桥梁施工中，桩基不会改变桥梁的外观，因此，可以使用。其加固工艺简单、施工速度快、成本低、对桥梁影响小、施工风险小。用于各类道路桥梁施工中桩基加固处理。
4结束语
伴随着中国国民经济的持续增长，国家各项基础设施建设取得长足进展。近几年，由于国家交通网的不断延伸，交通运输业发展非常迅速，各类快件运输企业迎来了发展的黄金时期。高速公路是国民经济发展的重要基础设施。伴随着交通事业的发展，公路桥梁的荷载也不断增加。因此，要确保车辆和货物的安全，就必须提高公路桥梁的施工质量,本文主对针对路施工当中桩基的加固技术进行详细、深入的分析与探讨。
参考文献
[1]殷鹏昊. 关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J]. 绿色环保建材, 2020, No.160(06):120+123.
[2]吴展, 牛虎只. 关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, 000(014):228.
[3]马林. 关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(009):182.