复合桩在路桥施工技术的应用分析

复合桩在路桥施工技术的应用分析

康斌

51120319761005515X 重庆市 400000

摘要：水泥土搅拌桩是一种常用的地基处理方法，它能在土体中形成具有一定强度、稳定性的柱体，对地基进行支撑加固。水泥搅拌桩在路桥工程中的应用越来越广泛，为进一步掌握其在路桥工程中的应用状况，本论文从技术应用的角度出发，对其在路桥桥头软土地基处理中的应用进行了探讨，并对其承载力、沉降及桩土应力比进行了研究。试验结果表明，该方法是有效的。

关键词：复合桩；路桥施工技术；应用分析

引言

水泥搅拌桩是一种基础工程建设中常用的技术手段，其特点是可以在土层中形成一定强度和稳定性的柱状体，从而起到支撑和加固的作用。在路桥施工中，水泥搅拌桩也得到了广泛的应用，为了更好地掌握水泥搅拌桩在路桥施工中的应用情况，本文从技术应用的角度进行了分析，介绍了复合混凝土搅拌桩在路桥桥头软土地基处理中的应用，研究了其在轴向荷载作用下的承载力、沉降和桩土应力比。试验和分析证明了复合混凝土搅拌桩复合地基的有效性。

1 复合桩技术发展

复合桩技术的发展历程可以追溯到20世纪中期，当时的路桥施工技术面临着诸多挑战，如地基稳定性差、承载能力低等问题。为了解决这些问题，工程师们开始探索和研究新型的桩基技术。复合桩技术就是在这样的背景下应运而生。

在复合桩技术的初期阶段，主要采用的是钢筋混凝土复合桩，这种桩型结合了钢筋的高强度和混凝土的耐久性，显著提高了桩基的承载能力和稳定性。随着科技的不断进步，复合桩技术也得到了不断地发展和创新。

进入21世纪，随着新材料和新工艺的出现，复合桩技术迎来了新的发展机遇。例如，碳纤维增强复合材料的出现，为复合桩技术的发展提供了新的方向。CFRP具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，将其应用于复合桩中，可以进一步提高桩基的承载能力和耐久性。

复合桩技术的发展历程是一个不断创新和完善的过程。随着新材料、新工艺和计算机技术的不断发展，复合桩技术将会在路桥施工技术中发挥更加重要的作用，为工程的安全、稳定和高效提供有力的保障。

2复合桩技术特征

2.1复合桩技术具有高承载力特征

复合桩通过结合不同材料的优点，如混凝土和钢材的协同作用，能够显著提高其承载能力。这使得复合桩在承受重压和长期负载的情况下表现出色，成为路桥施工中的理想选择。

2.2复合桩技术具有良好的变形性能特征

复合桩在受到外力作用时，能够表现出良好的变形性能。其独特的结构设计使得桩身在受到压力时能够发生一定的弹性变形，从而有效缓解地基应力，提高路桥的稳定性和安全性。

2.3复合桩技术具有施工简便特征

复合桩的施工过程相对简便，可采用预制和现场浇筑相结合的方式。这种施工方法不仅缩短了工期，还降低了施工成本，提高了施工效率。

2.4复合桩技术具有环保节能特征

复合桩的制造和使用过程中，对环境的污染较小。同时，由于其高效的承载能力，可以减少对地基材料的消耗，实现节能环保的目标。

3复合桩在路桥施工中应用的意义

复合桩是指由不同材料组合而成的桩，通常由钢管和混凝土组合而成。钢管通常作为复合桩的外壁，提供了较好的抗弯强度和抗压能力；而混凝土则充填在钢管内部，发挥了压缩强度和保护钢管的作用。这种组合结构使得复合桩具有较高的承载能力、抗侧移能力和整体稳定性。复合桩在路桥施工中应用的意义包括：（1）承载能力强。复合桩由钢管和混凝土组合而成，具有较高的承载能力，能够承受较大的荷载，适用于路桥等工程中需要较高承载能力的场合。（2）抗侧移能力。由于钢管和混凝土共同作用，复合桩具有较好的抗侧移能力，能够有效抵抗侧向荷载，提高了结构的整体稳定性。（3）施工效率高。复合桩采用预制的方式制造，易于现场施工安装，可以减少施工周期，提高工程进度，降低施工成本。（4）适应性强。复合桩可以根据具体的工程要求进行预制，可以实现多样化的形式和规格，适应不同的地质条件和工程需求。（5）环保节能。复合桩的制造材料多为可回收利用的钢管和混凝土，符合可持续发展理念，对环境友好，有利于节约资源和降低能耗。

4复合桩技术优点

4.1减少周围环境影响

复合桩是一种环保的新型复合桩，在工程实践中不仅节约了大量的淡水，而且无排泥现象，可有效降低资源浪费。在钻孔灌注桩施工过程中，存在着弃土外运的问题，如果不能对弃土进行有效地处理，很可能会影响环境，而采用复合桩技术，无需将弃土外运，只需要将地基土就地搅拌即可。另外，与传统的预制桩施工工艺相比，复合桩具有减小挤土效应、降低周边环境影响等优点。

4.2减少工程成本

复合桩周边采用水泥土搅拌桩工艺，相对于混凝土，其侧阻力比混凝土高20%左右，承载能力较高，因此，在路桥工程地基处理中，可有效减少桩基数量，降低工程成本。传统预制桩在施工过程中，有些桩虽能达到设计深度，但在施工过程中易发生截桩、造成材料浪费等问题。采用复合桩后，可根据基础施工要求预先设定预制桩长度，可有效地减少或避免截桩问题，降低资源浪费，从而降低工程成本。

4.3增强桩身的抗腐蚀性

在软土地基处治中，桩基的耐久性是一个普遍存在的问题，受环境影响，桩身极易发生锈蚀，对工程结构产生严重影响。与普通钻孔灌注桩和预制桩相比，复合桩耐腐蚀性能更好，能充分保证工程结构的安全。水泥土的渗透性比未处理过的土低100-1000倍，因此，复合桩的应用可有效地将桩体和相应的腐蚀性介质隔离开来，提高桩基的抗腐蚀性能，完全能够满足相关设计要求。

4.4缩短桩基施工周期

由于复合桩承载能力较强，施工过程中桩体数量较少，施工速度较快。复合桩的施工方法是先施工水泥搅拌桩，再沉入预制桩，形成流水作业，施工效率高。复合桩施工过程中产生的挤土效应比较小，可有效缩短预制桩下沉时间，进而缩短桩基施工周期，有效地加快了施工进度。

5路桥施工技术在复合桩中应用

5.1精选桩机和位置

复合桩的施工工艺是先打水泥土桩，再放入预制桩。具体施工时，首先要选择合适的桩机及桩位。在选择桩机方面，三轴混合机可用于水泥土混合机，相比于传统的双轴机，该设备施工简单，防水可靠，施工速度加快。施工前，应先对场地进行平整，清除地面上的杂物，保证桩基础稳定后，再进行试桩试验。试桩的数量不少于2根，主要是对设备的适应性进行分析，对比分析不同参数的桩基质量，确定具体的钻速、举升速率、搅拌次数和喷浆量等参数，以保证后续施工的顺利进行。

5.2合理控制搅拌进度

复合桩的施工方法为先打入水泥土，再下入预制桩。在具体施工中，应先选定合适的桩机和桩位。在桩机选型上，三轴混合机可与传统的双轴式搅拌机相比较，具有施工简便、防水可靠、施工速度快等优点。在施工前，应将场地清理干净，清除地表杂物，确保桩基稳定后，再做试桩试验。试验数量不少于2根，主要是对设备的适应性进行分析，对不同参数桩的质量进行对比分析，确定具体的机械钻速、举升速率、搅拌次数及喷浆量等参数，为后续施工提供保障。

5.3做好混凝土桩插入工作

插桩前应做好布桩工作，对桩位偏差进行严格控制，确保桩的垂直度。如在插桩过程中出现偏差，可采用转动桩机导架或滑桩机导架，对垂直度进行调整，确保垂直度满足设计要求后方可开始沉桩。在沉桩过程中，必须对送桩沉桩过程进行严格的控制，如发现有位移现象应及时纠正，确保在水泥初凝前插桩工作完成。

同时，为了避免混凝土桩插入过程中出现的位移问题，还应考虑挤土效应。为解决这一问题，可在桩基两侧采用工字钢梁，并通过螺栓连接对应的槽钢和工字形钢梁，以减小挤土效应对插桩的影响。在插桩施工中，也会有水泥土挤出槽的现象，对此应及时清理，确保沟沿清洁。另外，为了充分保证复合桩的施工质量，在埋设混凝土桩后，需对其进行检测，确认其施工作业符合要求，才能进行混凝土填芯工作。

6浅析路桥复合桩施工中的几个问题

6.1复合桩施工对周边环境的影响

复合桩在施工过程中可能会对周围环境产生影响，如地下水位的变化、土体的扰动等。这些影响可能进一步影响到路桥的稳定性和安全性。因此，在复合桩施工过程中，需要充分考虑其与周围环境的相互作用，采取相应的措施减小不利影响。

6.2目前国内外对复合桩施工技术标准尚无统一规范

目前，复合桩技术在国内外尚未形成统一的技术标准。不同的工程可能会采用不同的设计方法、施工工艺和材料选择，导致工程质量难以保证。因此，有必要制定统一的复合桩技术标准，规范其设计、施工和验收过程。

6.3施工质量难以控制

复合桩的施工过程涉及多个环节，如材料制备、钢筋加工、混凝土浇筑等。任何一个环节的失误都可能影响到复合桩的质量。因此，需要加强施工质量控制，确保每个环节都符合设计要求和技术标准。

7制定路桥工程复合桩施工方案

7.1开展详细的地质调查和环境评估

为了减小复合桩施工对周围环境的影响，建议在施工前进行详细的地质勘察和环境评估，了解周围环境的特征和敏感程度。在施工过程中，要采取相应的措施，如合理控制施工进度、减少对周围土体的扰动等，以减小对周围环境的不利影响。同时，要加强施工过程中的环境监测和预警，及时发现和处理可能存在的问题，确保路桥的稳定性和安全性。对于复合桩的施工过程，还应强调施工队伍的专业素质和技能水平。因为施工过程中的技术操作是否规范，直接关系到桩身质量和周围环境的安全性。因此，建议对施工队伍进行专业的培训，增强他们的技术水平和安全意识。同时，要制定完善的施工方案和安全管理制度，明确施工流程和责任分工，确保施工过程的顺利进行。

此外，为了减小复合桩施工对周围环境的影响，还可以考虑采用一些环保材料和设备。例如，在施工过程中，可以采用环保型的桩基材料和工艺，减少污染物的排放。同时，也可以引入先进的施工设备和技术，提高施工效率和质量，进一步减小对周围环境的影响。

7.2复合桩统一技术标准的制定

为了解决复合桩技术标准不统一的问题，建议相关部门组织专家进行深入研究，制定统一的复合桩技术标准。这些标准应包括设计、施工、验收等各个环节的具体要求和技术指标，以确保工程质量的一致性和可靠性。同时，要加强对复合桩技术标准的宣传和培训，提高工程人员的技术水平和认识程度，确保标准的顺利实施。

在深入研究并实施统一的复合桩技术标准后，还应建立一个有效的监督机制，以确保在实际工程中的应用得到严格遵循。这个监督机制可以包括定期的检查、审计和评估，以及针对违反标准的行为采取相应的处罚措施。此外，建议加强与其他国家和地区的合作与交流，吸收和借鉴他们的成功经验和技术进展。这有助于在制定标准时考虑到更多的因素和情境，提高标准的科学性和适用性。同时，也应鼓励创新，推动复合桩技术的不断发展和进步。通过设立科研基金、组织技术竞赛等方式，激发科研人员和工程师的创新热情，推动复合桩技术在设计、施工、验收等各个环节的持续优化和提升。

7.3加大技术研究开发力度

复合桩技术在路桥施工中的应用虽然取得了一定的成果，但仍存在一些技术难题和挑战。为了推动复合桩技术的持续发展和进步，需要加强技术研发与创新。一是加大科研投入，鼓励科研机构和企业开展合作研究，共同解决复合桩技术中存在的关键技术和难题。二是推动技术创新，探索新的复合桩材料和施工工艺，提高复合桩的性能和适应性。三是加强技术交流和合作，借鉴国内外先进的复合桩技术和经验，推动复合桩技术在路桥施工中的广泛应用。

通过加强技术研发与创新，可以不断提升复合桩技术的水平和竞争力，为路桥建设带来更多的可能性。同时，也可以推动整个路桥施工行业的技术进步和发展，为我国的交通基础设施建设做出更大的贡献。

7.4提高复合桩施工质量管理

针对复合桩施工质量控制难度大的问题，建议采取以下措施：一是加强材料质量控制，确保使用的材料符合设计要求和技术标准；二是加强施工过程监控，对每个环节进行严格的检查和控制，确保施工质量符合设计要求；三是加强质量检测与验收，对完成的复合桩进行全面的检测和验收，确保工程质量达到标准要求。

这些措施的实施将大大提高复合桩施工的质量控制水平，减少施工过程中的质量问题和安全隐患。同时，还需要加强施工人员的培训和管理，增强他们的技能水平和责任意识，确保施工过程中的每个环节都能够得到有效地控制和管理。除此之外，建议在复合桩施工过程中引入信息化技术，建立数字化管理平台，对施工过程进行全面监控和管理。通过数据分析和技术支持，可以及时发现和解决施工过程中的问题，提高施工效率和质量水平。

8路桥复合桩施工工艺的总结与思考

复合桩在路桥施工技术中的应用，无疑为现代交通建设带来了革命性的变革。通过对其在路桥施工中的总结与反思，我们可以更深入地理解其价值和潜力。在实际应用中，复合桩凭借其独特的优势，如高强度、良好的承载能力和施工效率高等特点，在多个路桥项目中展现了出色的性能。例如，在某高速公路项目中，采用复合桩技术后，不仅缩短了工期，还提高了桥梁的承载能力和稳定性。这充分证明了复合桩在路桥施工中的优势。然而，任何技术都不是完美的，复合桩技术也不例外。在实际应用中，我们也发现了一些问题和挑战。例如，复合桩的施工质量控制、与周围土体的相互作用以及长期耐久性等方面仍需进一步研究和改进。为了解决这些问题，我们不仅需要加强技术研发和创新，还需要在实际工程中不断积累经验，完善施工规范和标准。

复合桩作为一种新型的路桥基础结构形式，在路桥施工中具有广泛的应用前景。然而，在实际应用中，复合桩技术仍存在一些问题和挑战，如技术标准不统一、施工质量控制难度大、与周围环境的相互作用等。为了解决这些问题，需要制定统一的复合桩技术标准，加强施工质量控制，考虑复合桩与周围环境的相互作用，并加强技术研发与创新。通过这些措施的实施，可以推动复合桩技术在路桥施工中的更好应用和发展，为我国的交通基础设施建设提供更加可靠和高效的技术支持。

9结束语

综上所述，随着我国基础建设事业的不断发展，在深厚软土地区修建公路桥梁工程日益增多。这些软土强度低，高压收缩，渗透率低。软土地基上施工将产生较大的沉降量，若不采取有效措施控制软土地基的沉降，则有可能造成结构损伤或增加工程造价。桥头跳车是一种危害较大、危害较大的桥梁和公路桥梁病害，其主要原因是桥头搭板与桥台基础间的差异沉降，常规水泥搅拌桩很难满足其沉降要求。复合水泥土桩是一种经济有效的地基处理方法，它充分利用钢筋的高承载能力，在软土地基中承受中、高设计荷载。与现浇桩、混凝土桩相比，它的工作荷载较大，造价也较低。

参考文献

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[2]许海英.PHC管桩复合地基处理技术在路桥过渡段的应用研究[J].城市道桥与防洪,2012,(06):233-235+19.