劉克枝

摘要：結(jié)合當前的施工現(xiàn)狀，我國在山區(qū)陡坡橋梁樁基施工技術尚屬起步階段，較多的是參考平地樁，忽視了山區(qū)陡坡地形地貌復雜特性，缺乏一套系統(tǒng)的施工標準與管理措施，造成大切大挖現(xiàn)象比較普遍，橋位處巖土環(huán)境破壞較為嚴重，不合理的施工工藝導致成樁質(zhì)量難以滿足設計要求，且因施工造成的坡面擾動，又給橋梁正常運營埋下安全隱患。因此，深入開展山區(qū)陡坡橋梁樁基施工標準化技術研究十分必要。

關鍵詞：山區(qū)陡坡;橋梁樁基;施工標準;技術研究

前 言

“標準化”指在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對現(xiàn)實或潛在問題制定共同使用和重復使用的條款的活動。標準化不是一個孤立的事物，而是一個活動過程，主要包括：制定標準、實施標準和修訂標準。這是一個不斷循環(huán)、螺旋式上升的運動過程。每完成一個循環(huán)，標準的水平就提高一步。標準化作為一門學科就是研究標準化過程中的規(guī)律和方法;作為一項工作，就是根據(jù)客觀情況的變化，不斷地促進這種循環(huán)過程的進行和發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，交通建設已經(jīng)成為必要的基礎設施，并逐漸向更廣闊、復雜的環(huán)境發(fā)展。由于山區(qū)陡坡橋梁樁基施工受山區(qū)地形高差較大、溝谷縱橫、穩(wěn)定性差等因素影響，因此與平地樁相比有很大不同。

在充分考慮地形地質(zhì)條件對施工技術影響的基礎上，對陡坡樁基施工標準化技術進行綜合模糊評價，并提出適用于山區(qū)陡坡地段的樁基施工工藝、樁基質(zhì)量控制標準和施工事故防治措施，同時為避免及減輕坡面水沖刷與坡面失穩(wěn)對樁基穩(wěn)定性造成的影響，提出有針對性處治方案，形成一套山區(qū)陡坡樁基標準化施工技術。

本文研究的目的在于，一方面為山區(qū)陡坡樁基施工提出合理有效的評價方法，提供重要的設計施工依據(jù)與技術支持，確保成樁質(zhì)量;另一方面為山區(qū)陡坡橋梁的安全運營、維護、加固提供可靠的技術依據(jù)，具有一定的工程實用價值和理論意義。

一、山區(qū)陡坡環(huán)境與施工技術概論

在山嶺重丘區(qū)或地形復雜陡坡地段橋梁施工中，往往因設計與施工間隔時間跨度大，施工時地形改變較大，或設計調(diào)查不詳細，實際地形與設計不符，或施工技術管理不到位，施工中組織不當?shù)仍?，往往出現(xiàn)樁基臨坡圍巖厚度不足、基礎暴露等問題，造成樁基承載力不足、結(jié)構力學體系改變等隱患。

解決上述問題，應從施工現(xiàn)場實際情況入手，從施工準備開始，根據(jù)實際地形逐一核對設計文件，比對地質(zhì)土質(zhì)情況，分析樁基臨坡圍巖厚度、承臺埋深、地基承載力等指標，及時修正設計，精心組織施工，方能有效解決此類問題。

1.山區(qū)陡坡環(huán)境與施工技術的關系

首先，山區(qū)陡坡地區(qū)地形復雜，地面崎嶇起伏大，大多為山地、丘陵和崎嶇的高原，交通不便。采用機械成孔，機械設備在陡峭坡體上運輸、安裝困難，作業(yè)場狹小;成孔泥漿、廢渣無法排出，大量的泥漿對生態(tài)環(huán)境保護不利，施工難度大;對于處于松散覆蓋層地帶，泥漿護壁較為困難，山體在沖擊作用下易造成垮塌，安全隱患較大;在機械鉆孔過程中遇到侵入樁孔的探頭石、石芽、溶溝等傾斜巖面時，成孔就會很困難，鉆頭端部處于軟硬不均的不同巖土層或巖體傾角較大地帶會產(chǎn)生偏孔、卡鉆、彎孔等問題;還存在鉆孔過程中存在裂隙時，出現(xiàn)孔內(nèi)護壁泥漿突然下降、塌孔或無法繼續(xù)鉆進等問題，施工成本較高;樁基尺寸、外型受陡坡地形地質(zhì)條件限制，規(guī)格不一，如采用機械成孔，需要使用大量機械，從而導致高投入和高造價，并且拖緩施工進度。

其次，與鉆孔灌注樁相比，人工挖孔灌注樁受地形條件限制較小，無需大型機械設備，施工機具簡單，工程干擾小，專業(yè)技術要求低，施工面廣，各作業(yè)面可同時開工有利于提高施工進度;施工時無需泥漿護壁，清孔能夠得到保證，孔內(nèi)積水較少，不需采用水下灌注方式，可以加強混凝土振搗和質(zhì)量控制，減少樁身混凝土的質(zhì)量控制難度，保證樁身混凝土質(zhì)量;成孔后對土層情況、孔形、樁徑及垂直度可直接檢查。針對某高速陡坡段施工便道及平臺開挖困難、場地窄、鉆機難以進場，該高速沿線山區(qū)地下水位較深、基巖強度高的特點，確定采用人工挖孔灌注樁。

再次，對樁基礎成孔技術的影響。坡頂、坡中位置樁基礎受地形條件影響，如采用鉆孔灌注樁施工工藝，需要開挖施工便道供鉆機運輸，極大的降低了施工進度，采用靈活的更為經(jīng)濟的人工挖孔樁施工工藝優(yōu)勢明顯。然而對于坡腳樁，由于地勢平坦，具有天然的施工平臺，地下水位相對較低，可以發(fā)揮鉆孔灌注樁施工速度快，效率高，安全系數(shù)高的特點，因此位于坡腳位置樁基礎常采用鉆孔灌注樁施工工藝。

2.技術實施準備工作

首先，通過前期試挖，明確橋位地形條件、橋位地質(zhì)條件、水文條件，分析陡坡的穩(wěn)定性確定具體的陡坡防護措施，研究陡坡地段采用人工挖孔灌注樁施工工藝的可行性;根據(jù)陡坡線形和橋址區(qū)位置遇松軟土層處要予以挖除并夯實開挖施工便道，滿足施工人員、吊機通行，施工便道防止吊機噸位過大，壓垮施工便道，坡面有裂隙或者坍塌跡象情況應采取必要的防護措施。

其次，施工放樣前，參與測量的人員必須認真閱讀熟悉施工圖紙及技術要求，并制定放樣計劃，計算放樣點與所采用控制點的聯(lián)測數(shù)據(jù)，按精度要求，確定放樣方法，經(jīng)校正無誤后進行實地放樣。

再次，根據(jù)原有控制點，測量放樣各樁基的位置，放出樁位中心和樁徑，開挖前清除山坡懸石、浮土等排除一切不安全的因素，臨時防護欄桿，布置控制網(wǎng)和棄土通道，然后再精確放樣，定出開挖范圍;樁四周做好用挖機或人工修整場地，開挖施工平臺，寬度要滿足樁基施工要求，不宜過大?？卓谒闹芡谂潘疁?，及時排除坡面水，布置好出渣道路。

第四，樁基位于坡度較陡或巖層不穩(wěn)定位置時，應在開挖施工平臺前噴射護面混凝土，開挖施工平臺過程中，修筑漿砌片石擋墻，做到邊開挖邊防護，對于較硬的弱風化巖層采取爆破開挖的樁孔，需要確定影響范圍和采取必要的防護措施，防止邊坡失穩(wěn)造成垮塌，確保施工安全。制定安全防范制度，組織技術培訓，對可能出現(xiàn)的問題要有應對措施，如物質(zhì)貯備和組織準備等。

二、山區(qū)陡坡橋梁樁基質(zhì)量與安全控制措施

1.人工挖孔灌注樁成孔質(zhì)量控制

人工挖孔灌注樁成孔質(zhì)量的好壞直接影響鋼筋籠的下放、導管的安裝、混凝土的灌注及樁基承載力，可能引發(fā)的工程事故為塌孔、縮徑、樁孔偏斜。由此可知，加強成孔過程的質(zhì)量控制是確保灌注樁質(zhì)量的第一環(huán)節(jié)。對成孔質(zhì)量進行動態(tài)檢測，隨時發(fā)現(xiàn)問題并及時糾正，對控制成樁質(zhì)量至關重要。

2.鋼筋籠制作及吊裝沉放質(zhì)量控制

鋼筋籠吊放前首先要檢查鋼材的質(zhì)保材料，檢查合格后再按設計和規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、質(zhì)量和制作質(zhì)量。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊接質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時要注意鋼筋籠吊放時不能碰撞孔壁。

鋼筋籠制作之前，先進行主筋剝肋直螺紋加工和鋼筋籠加勁箍制作。等強度剝肋直螺紋連接技術是在一臺直螺紋加工設備上將鋼筋的端頭通過車絲自動一次性生成。

3.山區(qū)陡坡橋梁樁基施工常見問題及其解決措施

首先，過度開挖工作面及防治技術。由于橋梁樁基位于陡坡地段，因此必須對山體進行一定程度的開挖，創(chuàng)建工作平臺便于施工，山體開挖過大一方面會造成自然生態(tài)環(huán)境的破壞嚴重;另一方面使原有陡坡平衡條件破壞，易造成巖土體失穩(wěn)，極易產(chǎn)生滑塌、溜塌現(xiàn)象，從而造成施工安全隱患，

其次，棄方、棄渣的處理及防治技術。對于陡坡地段的橋梁樁基，棄方和棄渣問題應該尤為注意，有些標段對于棄方棄渣隨地丟棄，直接沿陡坡傾倒，造成該樁基下部的施工樁基被棄方覆蓋或者直接掉入挖好的樁孔中，對陡坡地區(qū)施工人員造成安全隱患，同時，在陡坡上棄渣堆載偏壓嚴重，不利于橋梁樁基受力，且遇到暴雨，形成崩塌災害。

4.爆破造成孔徑不標準與防治技術

施工中，因爆破控制不當，使樁的孔徑不夠標準，不少孔徑呈橢圓形，造成鋼筋籠下放困難，或下沉過程中損壞混凝土護壁，造成塌孔等工程事故，不規(guī)則的孔徑，會降低成樁后的承載力。防治技術：選擇合理的爆破方式及爆破參數(shù)，孔深超過10米時，應經(jīng)常采用淺眼爆破法，且在炮眼附近加強支護。

三、山區(qū)陡坡地段橋梁樁基危害處理標準化

施工階段產(chǎn)生的病害影響工程施工安全和工程進度，運營階段病害的會造成橋梁樁基不合理受力，使橋梁樁基礎的功能喪失而中斷交通。因此工程建設階段，要排除施工中的潛在危險因素，做好橋梁樁基安全防護措施。

1.山區(qū)陡坡橋梁樁基防水害原則

山區(qū)陡坡防排水的原則如下：

第一，預防為主，防治結(jié)合。應根據(jù)陡坡坡高、坡長、巖土體性質(zhì)、匯水區(qū)面積、降雨強度等實際情況事先設置排水設施，陡坡出現(xiàn)問題時應及時進行治理。

第二，分級截流的方法進行處理?？v橫結(jié)合，對于陡坡排水工程應該合理采取分級截流及縱橫結(jié)合排水坡頂以外的坡面水水從坡頂截水溝排走，分級陡坡每個臺階設平臺截的堆積層，其對樁基造成單側(cè)堆載，形成水平推力，嚴重影響樁基穩(wěn)定性及橋梁安全使用。水溝排水，坡腳設置邊溝排水，根據(jù)地形和坡面大小，設置急流槽。截水溝和急流槽相結(jié)合，使坡面水盡快排出。

第三，內(nèi)外排水，綜合治理。除了排出坡面水，還應該考慮影響陡坡穩(wěn)定的坡體內(nèi)地下水。排除坡體內(nèi)地下水和地表水相結(jié)合，綜合治理，才能保證陡坡穩(wěn)定。

第四，因地制宜，經(jīng)濟適用。根據(jù)氣候環(huán)境、工程地質(zhì)和工程材料等情況，不要過度防護和設置過多的排水設施，排水溝渠選擇地形和地質(zhì)較好的地段通過。山區(qū)陡坡地段橋梁基礎防水害的目的是把陡坡范圍內(nèi)的坡面水有效地匯集并迅速排除出坡面，防止坡面水通過沖刷、入滲、水化作用將陡坡樁側(cè)土體掏空、沖蝕，造成樁基裸露受力不均，降低樁基承載性能，給橋梁正常使用留下安全隱患。

2.陡坡地質(zhì)災害防治技術研究

首先，采用抗滑擋土墻。采用抗滑擋土墻整治滑坡，對于小型滑坡，可直接在滑坡下部或前緣修建抗滑擋土墻，對于中、大型滑坡，抗滑擋土墻常與排水系統(tǒng)、刷土減重工程等整治措施聯(lián)合使用。其優(yōu)點是較小的破壞山體，較快的穩(wěn)定滑坡，尤其對于陡坡體因前緣崩塌而引發(fā)的大規(guī)

?；?，抗滑擋土墻效果良好。但擋土墻施工過程中，應盡量避免或減少對滑坡體前緣的開挖。對于深層滑坡體和正在滑移的滑動體，修建擋土墻進行土體開挖，加劇滑坡體運動，因為此類滑坡，不宜采用抗滑擋土墻，而宜采用其他抗滑整治措施。

其次，注漿加固。注漿加固是對于由崩滑堆積體、巖溶角礫巖堆積體、以及松動巖體溝槽的極易滑動的陡坡或由于開挖形成的多卸荷裂隙陡坡，對坡體注入水泥砂漿，以固結(jié)坡體并提高坡體強度，避免不均勻沉降，防止出現(xiàn)滑裂面，確保危巖體整體性。

再次，支撐技術。支撐技術主要對于墜落式危巖中危巖體下部具有一定范圍凹陷的巖腔，以及巖腔底部為承載力較高且穩(wěn)定性好的中風化基巖，且危巖體重心位于巖腔中心線內(nèi)側(cè)時，宜采用支撐技術進行危巖防治。

四、結(jié)束語

綜上所述，國內(nèi)外陡坡橋梁樁基施工經(jīng)驗、樁基加固和坡面防護的研究成果基礎上，結(jié)合依托工程沿線陡坡地形地貌特點，建立了適用于山區(qū)陡坡的樁基施工標準化技術，研究成果對山區(qū)陡坡橋梁樁基施工具有一定的工程實用價值。

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