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摘要:在桥梁工程中,钻孔灌注桩是非常重要的一道工序,若是出现事故便会引发很严重的后果,本文主要是根据钻孔灌注桩施工过程中可能出现的事故,进行了原因的分析,并且根据原因找到了一些防范解决的措施,从而不断地提高桩基的质量,提高结构质量乃至整个桥梁工程的质量。
关键词:钻孔灌注桩;塌孔;缩径;卡管;桩基质量
在桥梁工程施工的过程中桩基础应用非常广泛,并且由于施工工艺存在一定的不同,具体施工工艺可以分成两类:就地灌注桩和沉入桩。其中本文要着重研究的钻孔灌注桩便是就地灌注桩中的一个种类,所处的位置是水下或者地下,隐蔽性非常强。并且任何一个环节存在疏忽的情况便很容易出现各种事故。若是对于事故的处理不能有效及时,则会很容易出现质量上的问题,造成很严重的损失。
一、钻孔灌注桩可能存在的事故和防范措施
(一)塌孔的出现原因和防止措施
出现孔壁坍塌的原因比较多,主要有护筒的长度达不到实际的需要;水头存在压力比较小的情况;地下水的压力比较高;砾石层存在没水或者渗流水;泥浆存在相对密度比较小的情况;孔内的存水比较多;成孔的时候,速度过快;护壁材料选择的不符合实际需要;孔壁没有形成泥膜保护。根据研究证实,出现塌孔的原因都是和土质有直接关系的。所以必须对地质资料进行深入的研究和掌握,在进行操作的时候必须根据地质需要进行。当塌孔出现以后,必须马上用卵石或者粘土和片石填实,避免地面出现坍塌的情况,放置几天以后再进行钻孔。
(二)缩颈出现的原因和防治的措施
钻孔灌注桩在软土区施工的时候,进行清孔之后,便会打破以前钻孔形成的平衡,形成缩颈,或者是在进行混凝土灌注之前,孔壁两侧存在受力不平衡的情况,从而出现软土积压占位的情况,导致缩颈的出现。根据这种情况,在钻孔的时候必须做好钻速和钻压控制,做好施工过程中的具体操作,钻压不能过大,并且在钻进的时候必须控制好钻进的速度,从而确保能够保护好孔壁,进行钻孔的时候要反复的对钻头进行提升,从而做好孔壁的挤压,确保孔壁中的软土能够排水固结,并且形成一定厚度的泥皮,提高软土稳定性,减少其变形的可能,除此之外,清孔和钻孔时的泥浆密度相差不应该太大。
(三)浮笼问题出现的原因和防治措施
在进行灌注的时候,混凝土会给钢筋笼造成一定的浮力,导致其升高,其位置便会不符合设计的要求,从而形成浮笼。钢筋笼上升之后,无法再进行下压,特别是对于摩擦桩而言,钢筋笼的底部位置一般要求离孔底四米。所以在进行灌注之前可以用点焊的方式把钢筋笼固定在护筒上,并且在灌注的时候,可以放缓灌注的速度,降低冲击力,当灌注到笼底上两米的时候,可以恢复到正常的速度进行灌注。
(四)卡管的问题出现的原因和防治措施
在灌注的时候,混凝土可能会出现卡在管中从而导致无法进行浇筑。主要的原因则是在于以下几个方面:混凝土中石料的颗粒比较大;存在导管变形或者混凝土的冲击力比较小的情况;混凝土的凝聚力比较小,可能存在离析的情况。此外在选择坍落度的时候首盘混凝土应该选择最大值,不然便会容易出现后来的混凝土很难顶升。出现卡管的情况以后,应采取增加混凝土压力或者提升导管的办法进行处理。在灌注之前必须进行石料颗粒、混凝土的和易性、坍落度以及搅拌的时间进行合理的控制和检测。若是出现离析的情况时必须进行二次搅拌,并且在灌注的时候,埋管不能太小,否则便会出现卡管后,没有办法进行导管提升的情况。
(五)在进行混凝土浇筑的时候,存在浇筑错误的情况
在进行浇筑的时候,往往会存在测量混凝土表明深度错误的情况、或者是计算导管长度错误,这会直接导致埋管的时候深度达不到要求,桩中存在混凝土薄弱夹层,甚至在拔出导管的时候出现导管进水的情况,所以在进行灌注的时候,必须认真的进行测量和计算,并且及时的对数据进行复合。
二、控制好桩底回淤量
桩基承载力的大小是和桩底回淤量有直接关系的,必须做好回淤量的控制。回淤这种能够情况出现的主要原因是灌注的时候减压,注入大量的清水,进行泥浆密度的降低。由于相对密度的降低,导致对孔壁的压力降低,打破了钻孔时候的平衡状态,很容易导致塌孔事故。由于清水注入导致泥浆粘度下降,孔壁中的泥浆和泥沙就回沉积,从而形成回淤。清水注入后耽搁的时间越长,回淤便会越多,产生回淤之后必须进行二次清孔,不但给工程增加了难度还增加了风险,所以在进行清孔的时候,必须根据土质的实际情况进行,避免出现孔壁塌陷的情况。当地质好的时候,清孔以后的泥浆相对密度取值的时候应该取的比较低;若是地质条件不好,则应该取高值。但是取高值的时候,灌注的难度会直接加大,事故发生的概率也会相应增加。所以,根据实际的施工经验,当地质不好的时候,清孔工作进行过程中应该及时的进行粘土的添加,重新开展清孔造浆工作,减小孔壁的压力,避免出现孔壁坍塌的情况,并且还能进行回淤量的控制。此外悬管高度必须关注前确定好,若是导管存在悬管过高的情况,那么经过清水的清洗首盘混凝土中水泥很容易出现流失的情况,直接导致桩基的承载力减少。
三、工程实例
八步至昭平二级公路工程三门滩大桥基础采用双桩柱形式。全桥共有桩16根,其中嵌岩桩14根。桩基的设计桩径为14×1.8m+2×1.3m。根据设计单位提供的地质资料,自上而下依次划分为六个工程地质层。第一层为耕植土,主要成分为粉沙土;第二层为砂砾,结构松散到中密;含卵石,第三层为卵石,主要有变质岩、岩浆岩碎块构成;填充物为砂砾。含漂石,由稍密到中密;第四层为强风化花岗岩,局部有断裂破碎带通过,岩石破碎,厚度变化较大;第六层为微风化花岗岩。
三门滩大桥横跨桂江,地下水位较浅,仅为0.1m~1.4m。桩基采用钻孔灌注桩。护筒高1.5m左右,到砂砾层最大深度为5.5m,到卵石层底层最大深度为13.8m。砂砾层、卵石层需要在钻孔是特别注意泥浆护壁。在钻进过程中,注意控制了进尺速度,确保泥膜的护壁质量。因砂砾层有渗水作用,孔内水头保持在一定高度,防止了渗透水的侵入。钻进时泥浆比重为1.3~1.4。达到要求孔深后,进行成孔检测,然后开始掏渣清孔。清孔时,当泥浆比重降到1.2左右的时候,向孔中添加粘土造浆。再清孔,把泥浆比重降低到1.05左右,顺利地完成了灌桩。经检测,桩基质量均合格。
四、结语
桩基对于桥梁而言是非常重要的,甚至直接决定了桥梁的使用寿命,所以必须做好桩基的工作,确保桩基的承载力达到实际需要,进行回淤量的控制,提高桩基的质量,提高桥梁的质量,从而减少事故的发生。
参考文献:
[1]符辰宁.浅谈钻孔灌注桩桩基施工工艺和质量控制措施[J].西部交通科技,2013
[2]梁志松,郭广明.桩基工程中钻孔灌注桩的施工质量控制[J].施工技术,2013
[3]袁金伟.钻孔灌注桩事故原因分析及其质量控制[J].山西建筑,2010
[4]张秀枝.钻孔灌注桩施工质量控制、事故预防及处理措施[J].陕西建筑,2009
[5]李鹏飞.钻孔灌注桩施工质量事故防范[J].科学之友,2011
[6]李军强.钻孔灌注桩施工中常见的质量事故及防范措施要点[J].甘肃冶金,2011
[7]陈荣.浅谈钻孔灌注桩事故的防范与处理[J].技术与市场,2011
[8]赵亮,李泳波,吴秋林.浅谈钻孔灌注桩常见质量问题及防范措施[J].科技致富向导,2011
[9]陈振华.桥梁钻孔灌注桩常见质量事故及防范措施[J].科技致富向导,2011
关键词:钻孔灌注桩;塌孔;缩径;卡管;桩基质量
在桥梁工程施工的过程中桩基础应用非常广泛,并且由于施工工艺存在一定的不同,具体施工工艺可以分成两类:就地灌注桩和沉入桩。其中本文要着重研究的钻孔灌注桩便是就地灌注桩中的一个种类,所处的位置是水下或者地下,隐蔽性非常强。并且任何一个环节存在疏忽的情况便很容易出现各种事故。若是对于事故的处理不能有效及时,则会很容易出现质量上的问题,造成很严重的损失。
一、钻孔灌注桩可能存在的事故和防范措施
(一)塌孔的出现原因和防止措施
出现孔壁坍塌的原因比较多,主要有护筒的长度达不到实际的需要;水头存在压力比较小的情况;地下水的压力比较高;砾石层存在没水或者渗流水;泥浆存在相对密度比较小的情况;孔内的存水比较多;成孔的时候,速度过快;护壁材料选择的不符合实际需要;孔壁没有形成泥膜保护。根据研究证实,出现塌孔的原因都是和土质有直接关系的。所以必须对地质资料进行深入的研究和掌握,在进行操作的时候必须根据地质需要进行。当塌孔出现以后,必须马上用卵石或者粘土和片石填实,避免地面出现坍塌的情况,放置几天以后再进行钻孔。
(二)缩颈出现的原因和防治的措施
钻孔灌注桩在软土区施工的时候,进行清孔之后,便会打破以前钻孔形成的平衡,形成缩颈,或者是在进行混凝土灌注之前,孔壁两侧存在受力不平衡的情况,从而出现软土积压占位的情况,导致缩颈的出现。根据这种情况,在钻孔的时候必须做好钻速和钻压控制,做好施工过程中的具体操作,钻压不能过大,并且在钻进的时候必须控制好钻进的速度,从而确保能够保护好孔壁,进行钻孔的时候要反复的对钻头进行提升,从而做好孔壁的挤压,确保孔壁中的软土能够排水固结,并且形成一定厚度的泥皮,提高软土稳定性,减少其变形的可能,除此之外,清孔和钻孔时的泥浆密度相差不应该太大。
(三)浮笼问题出现的原因和防治措施
在进行灌注的时候,混凝土会给钢筋笼造成一定的浮力,导致其升高,其位置便会不符合设计的要求,从而形成浮笼。钢筋笼上升之后,无法再进行下压,特别是对于摩擦桩而言,钢筋笼的底部位置一般要求离孔底四米。所以在进行灌注之前可以用点焊的方式把钢筋笼固定在护筒上,并且在灌注的时候,可以放缓灌注的速度,降低冲击力,当灌注到笼底上两米的时候,可以恢复到正常的速度进行灌注。
(四)卡管的问题出现的原因和防治措施
在灌注的时候,混凝土可能会出现卡在管中从而导致无法进行浇筑。主要的原因则是在于以下几个方面:混凝土中石料的颗粒比较大;存在导管变形或者混凝土的冲击力比较小的情况;混凝土的凝聚力比较小,可能存在离析的情况。此外在选择坍落度的时候首盘混凝土应该选择最大值,不然便会容易出现后来的混凝土很难顶升。出现卡管的情况以后,应采取增加混凝土压力或者提升导管的办法进行处理。在灌注之前必须进行石料颗粒、混凝土的和易性、坍落度以及搅拌的时间进行合理的控制和检测。若是出现离析的情况时必须进行二次搅拌,并且在灌注的时候,埋管不能太小,否则便会出现卡管后,没有办法进行导管提升的情况。
(五)在进行混凝土浇筑的时候,存在浇筑错误的情况
在进行浇筑的时候,往往会存在测量混凝土表明深度错误的情况、或者是计算导管长度错误,这会直接导致埋管的时候深度达不到要求,桩中存在混凝土薄弱夹层,甚至在拔出导管的时候出现导管进水的情况,所以在进行灌注的时候,必须认真的进行测量和计算,并且及时的对数据进行复合。
二、控制好桩底回淤量
桩基承载力的大小是和桩底回淤量有直接关系的,必须做好回淤量的控制。回淤这种能够情况出现的主要原因是灌注的时候减压,注入大量的清水,进行泥浆密度的降低。由于相对密度的降低,导致对孔壁的压力降低,打破了钻孔时候的平衡状态,很容易导致塌孔事故。由于清水注入导致泥浆粘度下降,孔壁中的泥浆和泥沙就回沉积,从而形成回淤。清水注入后耽搁的时间越长,回淤便会越多,产生回淤之后必须进行二次清孔,不但给工程增加了难度还增加了风险,所以在进行清孔的时候,必须根据土质的实际情况进行,避免出现孔壁塌陷的情况。当地质好的时候,清孔以后的泥浆相对密度取值的时候应该取的比较低;若是地质条件不好,则应该取高值。但是取高值的时候,灌注的难度会直接加大,事故发生的概率也会相应增加。所以,根据实际的施工经验,当地质不好的时候,清孔工作进行过程中应该及时的进行粘土的添加,重新开展清孔造浆工作,减小孔壁的压力,避免出现孔壁坍塌的情况,并且还能进行回淤量的控制。此外悬管高度必须关注前确定好,若是导管存在悬管过高的情况,那么经过清水的清洗首盘混凝土中水泥很容易出现流失的情况,直接导致桩基的承载力减少。
三、工程实例
八步至昭平二级公路工程三门滩大桥基础采用双桩柱形式。全桥共有桩16根,其中嵌岩桩14根。桩基的设计桩径为14×1.8m+2×1.3m。根据设计单位提供的地质资料,自上而下依次划分为六个工程地质层。第一层为耕植土,主要成分为粉沙土;第二层为砂砾,结构松散到中密;含卵石,第三层为卵石,主要有变质岩、岩浆岩碎块构成;填充物为砂砾。含漂石,由稍密到中密;第四层为强风化花岗岩,局部有断裂破碎带通过,岩石破碎,厚度变化较大;第六层为微风化花岗岩。
三门滩大桥横跨桂江,地下水位较浅,仅为0.1m~1.4m。桩基采用钻孔灌注桩。护筒高1.5m左右,到砂砾层最大深度为5.5m,到卵石层底层最大深度为13.8m。砂砾层、卵石层需要在钻孔是特别注意泥浆护壁。在钻进过程中,注意控制了进尺速度,确保泥膜的护壁质量。因砂砾层有渗水作用,孔内水头保持在一定高度,防止了渗透水的侵入。钻进时泥浆比重为1.3~1.4。达到要求孔深后,进行成孔检测,然后开始掏渣清孔。清孔时,当泥浆比重降到1.2左右的时候,向孔中添加粘土造浆。再清孔,把泥浆比重降低到1.05左右,顺利地完成了灌桩。经检测,桩基质量均合格。
四、结语
桩基对于桥梁而言是非常重要的,甚至直接决定了桥梁的使用寿命,所以必须做好桩基的工作,确保桩基的承载力达到实际需要,进行回淤量的控制,提高桩基的质量,提高桥梁的质量,从而减少事故的发生。
参考文献:
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[9]陈振华.桥梁钻孔灌注桩常见质量事故及防范措施[J].科技致富向导,2011