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【摘 要】 经济的发展推动了近些年城市化建设,城市化建设中又必然带动公路桥梁的建设施工,公路桥梁建施工项目的数量和规模都在扩大,当前钻孔灌注桩的方法是公路桥梁基础施工中最普遍的技术方法,在公路桥梁施工中占有很重要的技术分量。这种方法施工工艺技术复杂,所以对质量的控制也不好把握,往往会出现很多的问题。因此笔者对公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制进行实际分析。
【关键词】 公路桥梁;施工;钻孔灌注桩;质量控制
引文
在公路桥梁施工技术应用中,钻孔灌注桩是常见的下部基础结构形式,其特点主要有施工快、施工简单、安全性好、适应性强以及不易受气候环境影响等。
但因钻孔灌注桩是隐蔽工程,存在较大的施工风险,所以,施工过程中需加强质量控制,促进公路桥梁钻孔灌注桩施工顺利进行,同时确保钻孔灌注桩质量,尽可能避免断桩、缩孔、卡钻、露筋等现象出现,以及不必要的事故损失。
1、公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量的控制
1.1 施工准备阶段
施工准备阶段的工作主要包括五个方面的内容,即编制、审核施工方案、检查施工机械、检验工程材料和施工放样。(1)编制施工方案要结合工程目标和施工现场具体情况进行,施工方案要详细、科学,包括诸如加工钢筋工艺、成孔技术、混凝土的水下浇注方法等,还应有具体的工程质量控制措施以及常见问题的预防、处理方法。(2)施工技术方案编制完成后,要及时上交给相关工程监理以及专家审核,合格后方能开始施工(3)相对于其他工程,公路桥梁工程需要使用桩径和桩长都较大的钻孔灌注桩,需要相应的施工机械设备才能正常施工,因此要严格检查施工器械,严禁使用自行改装的钻机和其他类型钻机,除了正在施工的设备,还要预留备用设备以保证混凝土水下灌注不会中断;(4)材料是施工最基本也是最重要的因素,工程整体质量直接受到材料质量的影响,施工开始前,要派遣专门人员抽检材料,发现质量低下或者规格不符合工程要求的材料,都要及时更换;(5)保证钻孔灌注桩施工质量的另一个重要因素是桩体位置,所以要准确进行桩位放样,必须严格依照工程控制标准和设计方案进行,放样后要及时进行审核和复核,将资料及时上报给监理单位。
1.2施工过程中质量控制
在公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,成孔、清孔、钢筋笼、混凝土灌注等操作对施工质量有明显影响,一旦操作失误,会产生严重的质量问题。所以,为保证公路桥梁钻孔灌注桩施工质量,需严格控制上述工序的操作质量。(1)成孔质量控制。根据具体勘探报告记录的持力层孔深和等高线对比结果,以及吊挂松紧、钻具自重等具体情况,对岩土层巡检、记录和取样进行加强,并严密观察钻机钻进持力层、界面的反應,同时根据成桩岩样,科学、合理地确定入岩标准,从而确保持力层中桩基深度。此外,为有效控制成孔质量,应严格检査机架枕木基础稳定性,实时监测和控制钻孔时磨盘平整度和垂直度,及时对偏差数值进行适当调整,并根据轴线控制点监测桩位,对桩位对中和磨盘平整度进行严格的检查和控制。(2)清孔质量控制。结束钻孔后,提离钻头至孔底进行空转,在孔壁安全的情况下,初步稀释泥浆,之后输入比重新泥浆再次循环,钢筋笼下放并安装好导管后,需对孔洞进行二次清理,以免桩底沉渣形成松软层,使成桩端承力降低。严格把控孔洞沉渣清理,严禁对未达清孔沉渣厚度要求的孔洞浇灌混凝土。(3)钢筋笼质量控制。分段制作钢筋笼,错开焊接大多数钢筋接头,注意检查和控制钢筋笼立焊质量;缓慢且垂直地将钢筋笼轻放至孔洞,严禁强制将钢筋笼下放至孔洞,以免钢筋笼变形和孔壁坍塌;下放好钢筋笼后,焊接固牢其上端和护筒,以免钢筋笼因混凝土对顶部的托力而上升。(4)混凝土灌注质量控制。成孔隐蔽和钢筋笼下放合格后,才能在孔内灌注混凝土,但灌注前,需严格检查混凝土配比和材料,并确定混凝土坍落度为灌注混凝土时,先详细检査孔内导管长度与距孔底的距离,并通过压力平衡法准确计算混凝土灌注量,而且后续灌注混凝时必须及时补充;为避免导管拔空,浇捣混凝土时,导管在混凝土的埋深应为2-6米,具体则需精确测量。
1.3 施工后期质量控制
对于已竣工的公路桥梁钻孔灌注桩,需及时进行检测和验收,确保钻孔灌注桩施工质量符合公路桥梁建设施工标准和要求。在检测和验收过程中,需重点检测钻孔灌注桩成桩后承载力是否符合公路桥梁工程设计标准和要求,并通过静荷载试验法、动测法、声波透射法等严格检测桩承载力和桩身结构完整性。目前,桩承载力和桩身结构完整性常用声波透射法进行检测,该方法具有设备简单、操作简便、可靠准确等优点,能准确测出桩身是否均匀和完整。为了进一步明确桩承载力和桩身结构完整性,验收已竣工公路桥梁钻孔灌注桩施工时,需结合静荷载试验法、动测法、声波透射法进行综合检测。
2、施工技术难点分析
下面针对施工中常见的几个技术难点进行分析。(1)灌浆气塞。施工过程中,导管中的空气被压缩会产生气塞问题,继而导致下料无法正常进行,解决这个问题的主要方法是注浆过程中控制注浆位置,稍微偏向导管一侧,以便排出导管中的空气。(2)钢筋骨架上浮。钢筋骨架会受到导管和混凝土向上的作用力,产生上浮现象,解决这个问题的方法是消减钢筋骨架受到的作用力,一般使用混凝土块压制钢筋骨架。(3)埋管。如果在施工过程中没有控制好导管埋深,深度太大导致和混凝土产生巨大的阻力,难以拔出,如果强行拔出,导管可能因此断裂。解决这个问题要以预防为主,在施工过程中时刻控制导管埋深,也可以振捣混凝土防止埋管问题。
3、钻孔灌注桩常见缺陷
3.1断桩现象
在公路桥梁工程的施工建设过程中,断桩是最为常见且后果较为严重的缺陷之一。导致断桩发生的原因有很多,主要在灌注混凝土过程、卡管现象和地质因素导致的坍塌。灌注混凝土过程中可由于在导管的埋深过小、已完成灌注混凝土的表面标高出错导致断桩,或由于测量中探测器数据不精准、超压力较小导致将坍土层误认为灌注混凝土表面引起断桩。卡管现象主要由于施工人员在混凝土混合的过程中操作不当导致,混凝土的稀稠度相差过大,导致混凝土离析; 或缩短混凝土的初凝时间,混凝土在灌注过程中阻力加大导致导管阻塞。地质因素在工程质量中占有举足轻重的地位,一些施工地方地质条件较差,桥梁两侧桥台的海拔、纵横坡相差较大,加大了坍塌的可能性。 3.2桩体混凝土有离析、蜂窝现象
导致桩体混凝土离析、蜂窝现象的主要原因为作为受弯构件的水平承载桩布筋过密。承载桩在灌注中筋间距离小于60mm,就会导致混凝土中的粗骨料难以从笼内挤出到笼外,使钢筋和孔壁的距离难以填满,引起混凝土离析、蜂窝现象产生。
3.3扩径和缩径
扩径和缩径的产生主要由于在施工过程中钻锥磨损、焊补不及时或在是施工工程地层有粘土、软土、泥岩等不良地质等原因导致。
4、缺陷处理技术
在所有的施工技术操作过程,往往会出现很多的问题,所以我们需要总结相关问题的处理方法,技术不断发展,方法很多。以下就简单列出几个方法可以参考。
4.1原位复桩法
对于在施工过程中就检测有断桩现象的桩体可采用原位复桩法,对缺陷断桩进行彻底清理,在断桩的原位灌注新桩,这种方法具有处理彻底的优点,但在缺陷修复施工过程中工期较长,成本较高,操作难度也较大,因此在选用的过程中应当与工期、工程当地的地质条件以及缺陷程度等多种因素相结合考虑。
4.2接桩法接桩法
首先对桩体混凝土进行声测,判断断桩程度和位置,若检测结果显示断桩发生在浅表位置,则可采用接桩法处理。首先进行清理工作,对桩体的缺陷部位进行凿除,将断桩导致的夹泥以及状体内不密实的混凝土进行清理并将桩体表面的凿毛进行清洗。其次对缺陷桩体绑扎模板、钢筋,使接桩与灌注桩成为一体。最后进行混凝土的灌注,在混凝土的调配上应当尽量选择比原来标号更高的混凝土。
4.3 补桩法
补桩法适用于灌注桩出现承载力不能满足原有的设计标准或出现断桩的现象,主要操作为在原有的混凝土灌注桩的两侧增加灌注 2 个桩体,加注的桩体与原有桩体的标高一致,同时采用连系梁将3 个桩体连系,可以共同承载公路桥梁的负荷。
结束语
总之,公路桥梁建设的中心内容可以通过钻孔工艺及质量来体现。全面了解钻孔灌注本身存在的问题,不仅可以更好的解决各种安全隐患,同时对于提高工作效率及工程质量有极大的帮助。为了全面提升我国桥梁建设,需要正確把握工艺及技术,把质量提到一定高度,从而让桥梁建设品质走上另一个高度。
参考文献:
[1]王保亭. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术分析[J]. 黑龙江科技信息,2014,23:190.
[2]杨发荣. 公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施[J]. 交通建设与管理,2014,18:152-153+157.
[3]魏建发,方良堂. 公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制分析[J]. 江西建材,2014,23:143.
【关键词】 公路桥梁;施工;钻孔灌注桩;质量控制
引文
在公路桥梁施工技术应用中,钻孔灌注桩是常见的下部基础结构形式,其特点主要有施工快、施工简单、安全性好、适应性强以及不易受气候环境影响等。
但因钻孔灌注桩是隐蔽工程,存在较大的施工风险,所以,施工过程中需加强质量控制,促进公路桥梁钻孔灌注桩施工顺利进行,同时确保钻孔灌注桩质量,尽可能避免断桩、缩孔、卡钻、露筋等现象出现,以及不必要的事故损失。
1、公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量的控制
1.1 施工准备阶段
施工准备阶段的工作主要包括五个方面的内容,即编制、审核施工方案、检查施工机械、检验工程材料和施工放样。(1)编制施工方案要结合工程目标和施工现场具体情况进行,施工方案要详细、科学,包括诸如加工钢筋工艺、成孔技术、混凝土的水下浇注方法等,还应有具体的工程质量控制措施以及常见问题的预防、处理方法。(2)施工技术方案编制完成后,要及时上交给相关工程监理以及专家审核,合格后方能开始施工(3)相对于其他工程,公路桥梁工程需要使用桩径和桩长都较大的钻孔灌注桩,需要相应的施工机械设备才能正常施工,因此要严格检查施工器械,严禁使用自行改装的钻机和其他类型钻机,除了正在施工的设备,还要预留备用设备以保证混凝土水下灌注不会中断;(4)材料是施工最基本也是最重要的因素,工程整体质量直接受到材料质量的影响,施工开始前,要派遣专门人员抽检材料,发现质量低下或者规格不符合工程要求的材料,都要及时更换;(5)保证钻孔灌注桩施工质量的另一个重要因素是桩体位置,所以要准确进行桩位放样,必须严格依照工程控制标准和设计方案进行,放样后要及时进行审核和复核,将资料及时上报给监理单位。
1.2施工过程中质量控制
在公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,成孔、清孔、钢筋笼、混凝土灌注等操作对施工质量有明显影响,一旦操作失误,会产生严重的质量问题。所以,为保证公路桥梁钻孔灌注桩施工质量,需严格控制上述工序的操作质量。(1)成孔质量控制。根据具体勘探报告记录的持力层孔深和等高线对比结果,以及吊挂松紧、钻具自重等具体情况,对岩土层巡检、记录和取样进行加强,并严密观察钻机钻进持力层、界面的反應,同时根据成桩岩样,科学、合理地确定入岩标准,从而确保持力层中桩基深度。此外,为有效控制成孔质量,应严格检査机架枕木基础稳定性,实时监测和控制钻孔时磨盘平整度和垂直度,及时对偏差数值进行适当调整,并根据轴线控制点监测桩位,对桩位对中和磨盘平整度进行严格的检查和控制。(2)清孔质量控制。结束钻孔后,提离钻头至孔底进行空转,在孔壁安全的情况下,初步稀释泥浆,之后输入比重新泥浆再次循环,钢筋笼下放并安装好导管后,需对孔洞进行二次清理,以免桩底沉渣形成松软层,使成桩端承力降低。严格把控孔洞沉渣清理,严禁对未达清孔沉渣厚度要求的孔洞浇灌混凝土。(3)钢筋笼质量控制。分段制作钢筋笼,错开焊接大多数钢筋接头,注意检查和控制钢筋笼立焊质量;缓慢且垂直地将钢筋笼轻放至孔洞,严禁强制将钢筋笼下放至孔洞,以免钢筋笼变形和孔壁坍塌;下放好钢筋笼后,焊接固牢其上端和护筒,以免钢筋笼因混凝土对顶部的托力而上升。(4)混凝土灌注质量控制。成孔隐蔽和钢筋笼下放合格后,才能在孔内灌注混凝土,但灌注前,需严格检查混凝土配比和材料,并确定混凝土坍落度为灌注混凝土时,先详细检査孔内导管长度与距孔底的距离,并通过压力平衡法准确计算混凝土灌注量,而且后续灌注混凝时必须及时补充;为避免导管拔空,浇捣混凝土时,导管在混凝土的埋深应为2-6米,具体则需精确测量。
1.3 施工后期质量控制
对于已竣工的公路桥梁钻孔灌注桩,需及时进行检测和验收,确保钻孔灌注桩施工质量符合公路桥梁建设施工标准和要求。在检测和验收过程中,需重点检测钻孔灌注桩成桩后承载力是否符合公路桥梁工程设计标准和要求,并通过静荷载试验法、动测法、声波透射法等严格检测桩承载力和桩身结构完整性。目前,桩承载力和桩身结构完整性常用声波透射法进行检测,该方法具有设备简单、操作简便、可靠准确等优点,能准确测出桩身是否均匀和完整。为了进一步明确桩承载力和桩身结构完整性,验收已竣工公路桥梁钻孔灌注桩施工时,需结合静荷载试验法、动测法、声波透射法进行综合检测。
2、施工技术难点分析
下面针对施工中常见的几个技术难点进行分析。(1)灌浆气塞。施工过程中,导管中的空气被压缩会产生气塞问题,继而导致下料无法正常进行,解决这个问题的主要方法是注浆过程中控制注浆位置,稍微偏向导管一侧,以便排出导管中的空气。(2)钢筋骨架上浮。钢筋骨架会受到导管和混凝土向上的作用力,产生上浮现象,解决这个问题的方法是消减钢筋骨架受到的作用力,一般使用混凝土块压制钢筋骨架。(3)埋管。如果在施工过程中没有控制好导管埋深,深度太大导致和混凝土产生巨大的阻力,难以拔出,如果强行拔出,导管可能因此断裂。解决这个问题要以预防为主,在施工过程中时刻控制导管埋深,也可以振捣混凝土防止埋管问题。
3、钻孔灌注桩常见缺陷
3.1断桩现象
在公路桥梁工程的施工建设过程中,断桩是最为常见且后果较为严重的缺陷之一。导致断桩发生的原因有很多,主要在灌注混凝土过程、卡管现象和地质因素导致的坍塌。灌注混凝土过程中可由于在导管的埋深过小、已完成灌注混凝土的表面标高出错导致断桩,或由于测量中探测器数据不精准、超压力较小导致将坍土层误认为灌注混凝土表面引起断桩。卡管现象主要由于施工人员在混凝土混合的过程中操作不当导致,混凝土的稀稠度相差过大,导致混凝土离析; 或缩短混凝土的初凝时间,混凝土在灌注过程中阻力加大导致导管阻塞。地质因素在工程质量中占有举足轻重的地位,一些施工地方地质条件较差,桥梁两侧桥台的海拔、纵横坡相差较大,加大了坍塌的可能性。 3.2桩体混凝土有离析、蜂窝现象
导致桩体混凝土离析、蜂窝现象的主要原因为作为受弯构件的水平承载桩布筋过密。承载桩在灌注中筋间距离小于60mm,就会导致混凝土中的粗骨料难以从笼内挤出到笼外,使钢筋和孔壁的距离难以填满,引起混凝土离析、蜂窝现象产生。
3.3扩径和缩径
扩径和缩径的产生主要由于在施工过程中钻锥磨损、焊补不及时或在是施工工程地层有粘土、软土、泥岩等不良地质等原因导致。
4、缺陷处理技术
在所有的施工技术操作过程,往往会出现很多的问题,所以我们需要总结相关问题的处理方法,技术不断发展,方法很多。以下就简单列出几个方法可以参考。
4.1原位复桩法
对于在施工过程中就检测有断桩现象的桩体可采用原位复桩法,对缺陷断桩进行彻底清理,在断桩的原位灌注新桩,这种方法具有处理彻底的优点,但在缺陷修复施工过程中工期较长,成本较高,操作难度也较大,因此在选用的过程中应当与工期、工程当地的地质条件以及缺陷程度等多种因素相结合考虑。
4.2接桩法接桩法
首先对桩体混凝土进行声测,判断断桩程度和位置,若检测结果显示断桩发生在浅表位置,则可采用接桩法处理。首先进行清理工作,对桩体的缺陷部位进行凿除,将断桩导致的夹泥以及状体内不密实的混凝土进行清理并将桩体表面的凿毛进行清洗。其次对缺陷桩体绑扎模板、钢筋,使接桩与灌注桩成为一体。最后进行混凝土的灌注,在混凝土的调配上应当尽量选择比原来标号更高的混凝土。
4.3 补桩法
补桩法适用于灌注桩出现承载力不能满足原有的设计标准或出现断桩的现象,主要操作为在原有的混凝土灌注桩的两侧增加灌注 2 个桩体,加注的桩体与原有桩体的标高一致,同时采用连系梁将3 个桩体连系,可以共同承载公路桥梁的负荷。
结束语
总之,公路桥梁建设的中心内容可以通过钻孔工艺及质量来体现。全面了解钻孔灌注本身存在的问题,不仅可以更好的解决各种安全隐患,同时对于提高工作效率及工程质量有极大的帮助。为了全面提升我国桥梁建设,需要正確把握工艺及技术,把质量提到一定高度,从而让桥梁建设品质走上另一个高度。
参考文献:
[1]王保亭. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术分析[J]. 黑龙江科技信息,2014,23:190.
[2]杨发荣. 公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施[J]. 交通建设与管理,2014,18:152-153+157.
[3]魏建发,方良堂. 公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制分析[J]. 江西建材,2014,23:143.