不良地质条件下道路桥梁桩基施工工艺研究

1 钻孔灌注桩施工工艺

1.1 施工流程

钻孔灌注桩施工主要包括测量放线、埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注等环节。在不良地质条件下，各环节均需采取针对性措施。测量放线时，要确保桩位准确，考虑到不良地质可能导致的地面变形，需定期复核桩位。埋设护筒能起到固定桩位、保护孔口、隔离地表水等作用，在软土等易变形地层，护筒埋设深度要足够，且要采取加固措施防止护筒下沉或倾斜。泥浆制备至关重要，在砂层、岩溶地区等，需调整泥浆的比重、黏度、含砂率等指标，以增强泥浆的护壁能力和堵漏效果。钻孔过程中，要根据不同地质情况选择合适的钻进参数，如在软土地层，应控制钻进速度，避免过快钻进导致孔壁坍塌；在岩溶地区，遇到溶洞时，可采用回填片石、黏土等方法进行处理后再继续钻进。清孔要彻底，保证孔底沉渣厚度符合设计要求，防止沉渣影响桩基承载能力。钢筋笼制作与安装要保证钢筋的规格、数量、间距等符合设计，在吊运过程中防止钢筋笼变形。混凝土灌注采用水下灌注法，要确保混凝土的和易性、流动性，控制好灌注速度和导管埋深，防止断桩等质量事故发生。

1.2 在不同不良地质中的应用要点

在软土地层，为提高桩基的承载能力和稳定性，可采用长螺旋钻孔压灌桩工艺，利用混凝土的压力将桩底的软土挤密，同时在钢筋笼上设置注浆管，进行桩底后注浆，增强桩端阻力。在岩溶地区，若溶洞较小，可采用填充法，向溶洞内填充低标号混凝土、片石、黏土等材料，然后再进行钻孔；若溶洞较大，可采用钢护筒跟进法，在钻孔过程中，随着钻进深度的增加，逐步下沉钢护筒，直至穿越溶洞，防止溶洞坍塌和漏浆。在砂层地质，除了优化泥浆性能外，可采用套管护壁法，在钻孔前先将套管打入砂层，为孔壁提供支撑，防止坍塌。在黄土地区，施工前要做好场地排水工作，避免施工用水和雨水积聚。钻孔时，可适当加大泥浆比重，提高泥浆的护壁效果，同时缩短成孔时间，减少黄土受水浸泡的时间。

2 人工挖孔桩施工工艺

2.1 施工流程

人工挖孔桩施工流程包括场地平整、测量放线、开挖第一节桩孔土方、支护壁模板、浇筑第一节护壁混凝土、安装垂直运输设备、继续下挖并重复护壁施工直至设计深度、清孔、钢筋笼制作与安装、浇筑桩身混凝土。在不良地质条件下，每一步施工都需严格把控。场地平整要充分考虑不良地质对场地稳定性的影响，对软土地基等进行必要的处理。测量放线精度要求高，因为人工挖孔桩的施工偏差对桩基质量影响较大。开挖过程中，要根据地质情况合理确定每次开挖的深度，在软土、砂层等不稳定地层，每次开挖深度不宜过大，且要及时进行护壁施工。护壁模板安装要牢固，护壁混凝土浇筑要密实，确保护壁能有效保护孔壁安全。垂直运输设备的安装要稳定可靠，防止在吊运土方等材料过程中发生事故。清孔要彻底清除孔底的虚土、杂物等，保证桩端与持力层紧密接触。钢筋笼制作与安装和钻孔灌注桩类似，但要注意在狭窄的孔内进行操作时的安全问题。桩身混凝土浇筑要连续、快速，防止出现冷缝。

2.2 在不同不良地质中的应用要点

在软土地层，由于土体自稳能力差，人工挖孔桩施工难度较大，一般需要对桩周土体进行加固处理，如采用深层搅拌桩等方法对软土进行改良后再进行挖孔。在岩溶地区，人工挖孔桩施工前要详细勘察溶洞分布情况，对于可能遇到的溶洞，提前制定处理方案，如在溶洞部位采用钢筋混凝土护壁加强护壁强度，或在遇到较大溶洞时，采用混凝土填充后再继续挖孔。在砂层地质，可采用钢套筒护壁，随着挖孔深度的增加，逐节下沉钢套筒，确保孔壁稳定。在黄土地区，要特别注意防水措施，在孔口设置截水沟，防止地表水流入孔内，同时在护壁混凝土中添加防水剂，提高护壁的防水性能。

3 预制桩施工工艺

3.1 施工流程

预制桩施工流程主要有桩的预制、运输与堆放、锤击沉桩或静压沉桩、接桩（如需）等环节。桩的预制要保证桩身混凝土的强度、尺寸、外观质量等符合设计要求，在预制过程中可根据不良地质条件对桩身进行适当的加强设计，如在软土地层使用的预制桩，可增加桩身的配筋率。运输与堆放时，要注意保护桩身不受损坏，堆放层数不宜过多，避免桩身因自重产生裂缝。锤击沉桩适用于多种地质条件，但在不良地质中，要合理选择锤击设备和锤击参数，防止桩身损坏和偏位。静压沉桩则适用于软土地层等对噪声和振动控制要求较高的区域，通过静压设备将预制桩缓慢压入地基中。接桩时，要保证接桩的质量，采用合适的接桩方法，如焊接、法兰连接等，确保接桩处的强度不低于桩身强度。

3.2 在不同不良地质中的应用要点

在软土地层，静压沉桩是较为常用的方法，它能避免锤击沉桩对软土的扰动，减少桩身周围土体的隆起和侧移，有利于保证桩基的施工质量和周边建筑物的安全。在砂层地质，锤击沉桩时可适当增加锤重，提高桩的入土能力，但要密切关注桩身的垂直度和贯入度变化，防止桩身倾斜或断裂。在岩溶地区，由于地下溶洞等地质构造的存在，预制桩施工前要进行详细的地质勘察，对溶洞位置、大小等进行准确判断，对于可能影响预制桩施工的溶洞，可采用预先填充、加固等方法进行处理后再沉桩。在黄土地区，预制桩施工要注意桩身的防腐问题，因为黄土中的某些化学成分可能对桩身混凝土和钢筋产生腐蚀作用，可在桩身表面涂抹防腐涂层等措施进行防护。

4 结论

综上所述，不良地质条件给道路桥梁桩基施工带来了诸多挑战，但通过深入研究不同不良地质的特性，合理选择和优化施工工艺，并结合实际工程案例不断总结经验，能够有效提高桩基施工质量，确保道路桥梁工程的安全与稳定。在软土地层、岩溶地区、砂层及黄土地区等不良地质条件下，钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩等常见施工工艺各有其适用要点和优化方向。在实际工程中，应根据具体地质情况、工程要求、施工条件等因素综合考虑，选择最适宜的施工工艺，并在施工过程中严格控制各环节质量，加强监测与管理，以保障道路桥梁桩基在不良地质条件下能够满足设计承载能力和稳定性要求，为道路桥梁的长期安全运营奠定坚实基础。随着科技的不断进步，未来还需进一步探索和研发更加先进、高效、适应复杂地质条件的桩基施工工艺，推动道路桥梁建设事业的持续发展。

参考文献

[1] 王帅 . 不良地质条件下的公路桥梁桩基施工技术 [J]. 汽车画刊 ,2024,(07):220-222.

[2] 王帅 . 不良地质条件下的公路桥梁桩基施工技术 [J]. 汽车画刊 ,2024,(07):220-222.