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[摘 要]当前桥梁工程的质量问题已成为关注的重点问题,在这方面桥梁工程中桥梁桩基础又是最为重要的。本文对桥梁桩基础施工中存在的质量问题及其原因进行了分析,并探讨了常见问题的预防处理方法。希望为提高桥梁桩基础工程质量提供参考。
[关键词]桩基础 施工 技术 质量控制
中图分类号:U445.55 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0197-01
随着社会的发展,市场经济不断深入,桥梁桩基础施工具有工具简单、占用施工面积小、操作方便、可全面展开施工、周期短等诸多优点,在整个公路桥梁的施工中, 桩基础是其中主要的基础形式之一,承载着传递桥梁上部载荷到深层稳定土层的作用。本文,对桩基础施工过程中出现的质量通病及其控制措施进行了探讨。
一、桥梁桩基存在的质量问题与预防策略
1、护筒冒水或下沉
护筒发生冒水或下沉的多是由于护筒底部的湿土压实度不够、护筒周围密封不严、护筒内泥浆液位差过大或提钻头时碰撞护筒所致。
预防护筒发生冒水或下沉可采取以下控制策略:①加大护筒埋设深度,保持埋深在至少2m以下;②护筒底及周围用湿土填实;③保证护筒的顶面高出地面至少0.3m ;④提升钻头时,要尽量避免碰撞护筒。
2、桥桩出现问题
2.1钻孔灌注桩
对于钻孔灌注桩而言,主要的治疗问题为桩身夹泥、桩底沉淀层过厚。 出现桩身夹泥的原因包括四个方面:第一,拔管的速度过快,导管埋设混凝土的深度不足或提出混凝土表面;第二,由于机械方面的原因导致了停灌的时间过长,混凝土初凝后不能够正常浇筑;第三,混凝土方面的原因造成导管堵塞,停机时间过长;第四,出现塌孔情况。出现桩底沉淀层过厚的原因包括三个方面:第一,孔壁塌孔;第二,清孔工艺较差;第三,清孔不够彻底。
2.2人工挖孔桩
人工挖孔桩往往会由于施工难度不大而被施工单位忽视,此外受到工期等条件的限制,很多人工挖孔桩都是钻孔灌注桩的设计变更而来的,地下水位高、用水量大,导致了人工挖孔桩在施工工程中桩底的混凝土离析情况非常严重。出现混凝土离析的原因为当涌水量达到 7mm/h 的时候没有采用水下混凝土灌注;干灌时不采用串筒,混凝土振捣不充分甚至不振捣;混凝土塌落度小;不重视施工与管理。 出现桩底沉渣过厚的原因为清孔质量不高或没有进行二次清孔;软岩浸泡的时间过长;大片成孔后不能夠即使浇注,导致了塌孔;桩顶虚土侵入。
3、导管进水
3.1主要原因
(1)首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口与孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋住导管底口,以至泥水从底口进入。(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。(3)导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出混凝土面,底口涌入泥水。
3.2预防和处理方法
(1)若是第一种原因引起的,应立即将导管提出,并用空气吸泥机将散落在孔底的混凝土清除。不得以时需将钢筋笼提出并反复清除孔底的混凝土,然后再重新下放骨架、导管并投入储量充足的首批混凝土,重新灌注。(2)若是第2、3种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管,但必须用潜水泵将导管内的水抽干。
3.3卡钻与掉钻
卡钻主要是发生在冲击钻钻孔时,钻头因磨损先形成小孔,修补后钻头直径又过大造成卡钻,另外,钻头遇到探头石或钻孔内掉入物件也会导致卡钻。当发生卡钻后,要仔细分析卡钻的原因,不可强行提钻,以免发生掉钻事故。可用小锤冲击或边冲边吸的办法让卡钻周围的钻渣松动后再提钻。掉钻往往是由于钢丝枪上固定钻头的螺检松动或钻头的钢丝强度磨损造成的。由于掉钻是经常发生的一种事故,钻机应常备捞钻设备。若一次捞钻不成功,需将钻头周围泥土和钻渣清理后再行打捞。
3.4钢筋笼上浮
钢筋笼上浮的主要原因是由于灌注混凝土时,混凝土冲出导管底口后,向上的顶托力过大,导致钢筋笼上浮。另外的一个原因是灌注混凝土时导管插入过深,在灌注过程中导管周围混凝土发生初凝,随着灌注高度的增加,拔导管导致钢筋笼被初凝的混凝土带出上浮。
在灌注过程中,如遇钢筋笼上浮应立即停止浇注,检测导管与混凝土表面的相对高度,当混凝土顶面离钢筋笼底部约lm时,应降低灌注速度,将导管提升至混凝土表面2m时,再以正常浇注速度继续。为防止钢筋笼上浮,除做好观测措施外,还可以将钢筋笼的顶面焊接在诸如护筒等固定位置上。
二、桥桩质量控制措施
1、在施工前选择取料场对原材料进行检测
桩基础砼配合比,在施工前选择取料场对原材料进行检测 ,待检测合格后,分别对人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计,一般情况,钻孔桩砼的塌落度比人工挖孔桩砼塌落度要大一些,但无论哪种砼都应满足施工工艺的要求。
2、桥桩检测方法方面
反射波法是桩基治疗检测的一种常用手段,具有经济、高效、无破损的特点。 但是在大直径灌注桩的过程中,反射波法存在着一定的局限性,主要是由于大直径桥桩成桩之后桩身不均匀,再加上检测队伍人员良莠不齐, 导致了不能够完全检测出局部缩孔与桩底沉渣问题。因此各项目管理单位应该根据自身的实际条件来加大超声波检测法的推广,加大声测的比例。
3、在砼终凝后应对桩基混凝土进行保养
桥梁工程桩基砼灌注完养护至龄期后, 应对桩基质量进行检测,目前我国对于交通工程中桥梁桩基的检测方法普遍采用的有两种,一是超声波透射法,二是低应变法。低应变法由于其检测结果精度低,目前主要用在小直径桩或短桩的检测。然而超声波透射法虽然检测成本高于低应变法,但其检测结果准确性较高,所以目前我国采用相当普遍。
4、静电载荷试验方面
对于桩身的完整性而言,低应变检测仅能够进行定性描述,因此需要利用静电载荷试验来对桩身缺陷的定量检测与桩身材承载力进行进一步确定。 如果在强烈桩基的设计与施工中缺少静电载荷试验,将不能够对桥桩的设计参数进行检验,会造成不必要的浪费。 对于一些地质较为复杂的特大、大、中桥进行设计与施工时,应该在桥位现场进行试桩,通过静电载荷试验对设计参数与承载力进行验证,从而对基桩的设计进行调整,选择合理的施工方案。
5、 对每盘砼下料量和导管拔管高度进行严格的计算
钻孔桩水下砼灌注应仔细对每盘砼下料量和导管拔管高度进行严格的计算。否则极易出现导管拔出砼以造成断桩,另外,应将砼灌注超过桩顶设计标高至少 1.0 米,也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的砼质量。
结语
综上所述,在桥梁桩基础施工过程中,我们必须要注意技术问题和进行严格的质量控制。达到桥梁高标准、高要求、“零缺陷”的质量目标,对铁路桥梁桩基础施工方法及施工中出现的质量缺陷进行研究,提出了预防和处理措施,为类似工程施工提供参考。同时需要管理与质检部门能够尽快地制定一些技术措施,形成市场规范,提高桥梁桩基的质量。这样才能确保整个桥梁建筑物的工程质量。进而推动整个桥梁工程项目的经济效益和社会效益的共同发展。
参考文献
[1]步辉军.桥梁桩基础施工质量常见问题分析[J].科技致富向导,2014,36:126.
[2]缪其红.试论铁路桥梁桩基础施工技术要点[J].黑龙江科技信息,2014(2):244.
[3]赵毅,何媛. 刍议桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].低碳世界,2014(7):211-212.
[4]温兴萍.浅析桥梁桩基础施工中的技术问题与质量控制[J].科技信息,2013(1):316.
[关键词]桩基础 施工 技术 质量控制
中图分类号:U445.55 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0197-01
随着社会的发展,市场经济不断深入,桥梁桩基础施工具有工具简单、占用施工面积小、操作方便、可全面展开施工、周期短等诸多优点,在整个公路桥梁的施工中, 桩基础是其中主要的基础形式之一,承载着传递桥梁上部载荷到深层稳定土层的作用。本文,对桩基础施工过程中出现的质量通病及其控制措施进行了探讨。
一、桥梁桩基存在的质量问题与预防策略
1、护筒冒水或下沉
护筒发生冒水或下沉的多是由于护筒底部的湿土压实度不够、护筒周围密封不严、护筒内泥浆液位差过大或提钻头时碰撞护筒所致。
预防护筒发生冒水或下沉可采取以下控制策略:①加大护筒埋设深度,保持埋深在至少2m以下;②护筒底及周围用湿土填实;③保证护筒的顶面高出地面至少0.3m ;④提升钻头时,要尽量避免碰撞护筒。
2、桥桩出现问题
2.1钻孔灌注桩
对于钻孔灌注桩而言,主要的治疗问题为桩身夹泥、桩底沉淀层过厚。 出现桩身夹泥的原因包括四个方面:第一,拔管的速度过快,导管埋设混凝土的深度不足或提出混凝土表面;第二,由于机械方面的原因导致了停灌的时间过长,混凝土初凝后不能够正常浇筑;第三,混凝土方面的原因造成导管堵塞,停机时间过长;第四,出现塌孔情况。出现桩底沉淀层过厚的原因包括三个方面:第一,孔壁塌孔;第二,清孔工艺较差;第三,清孔不够彻底。
2.2人工挖孔桩
人工挖孔桩往往会由于施工难度不大而被施工单位忽视,此外受到工期等条件的限制,很多人工挖孔桩都是钻孔灌注桩的设计变更而来的,地下水位高、用水量大,导致了人工挖孔桩在施工工程中桩底的混凝土离析情况非常严重。出现混凝土离析的原因为当涌水量达到 7mm/h 的时候没有采用水下混凝土灌注;干灌时不采用串筒,混凝土振捣不充分甚至不振捣;混凝土塌落度小;不重视施工与管理。 出现桩底沉渣过厚的原因为清孔质量不高或没有进行二次清孔;软岩浸泡的时间过长;大片成孔后不能夠即使浇注,导致了塌孔;桩顶虚土侵入。
3、导管进水
3.1主要原因
(1)首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口与孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋住导管底口,以至泥水从底口进入。(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。(3)导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出混凝土面,底口涌入泥水。
3.2预防和处理方法
(1)若是第一种原因引起的,应立即将导管提出,并用空气吸泥机将散落在孔底的混凝土清除。不得以时需将钢筋笼提出并反复清除孔底的混凝土,然后再重新下放骨架、导管并投入储量充足的首批混凝土,重新灌注。(2)若是第2、3种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管,但必须用潜水泵将导管内的水抽干。
3.3卡钻与掉钻
卡钻主要是发生在冲击钻钻孔时,钻头因磨损先形成小孔,修补后钻头直径又过大造成卡钻,另外,钻头遇到探头石或钻孔内掉入物件也会导致卡钻。当发生卡钻后,要仔细分析卡钻的原因,不可强行提钻,以免发生掉钻事故。可用小锤冲击或边冲边吸的办法让卡钻周围的钻渣松动后再提钻。掉钻往往是由于钢丝枪上固定钻头的螺检松动或钻头的钢丝强度磨损造成的。由于掉钻是经常发生的一种事故,钻机应常备捞钻设备。若一次捞钻不成功,需将钻头周围泥土和钻渣清理后再行打捞。
3.4钢筋笼上浮
钢筋笼上浮的主要原因是由于灌注混凝土时,混凝土冲出导管底口后,向上的顶托力过大,导致钢筋笼上浮。另外的一个原因是灌注混凝土时导管插入过深,在灌注过程中导管周围混凝土发生初凝,随着灌注高度的增加,拔导管导致钢筋笼被初凝的混凝土带出上浮。
在灌注过程中,如遇钢筋笼上浮应立即停止浇注,检测导管与混凝土表面的相对高度,当混凝土顶面离钢筋笼底部约lm时,应降低灌注速度,将导管提升至混凝土表面2m时,再以正常浇注速度继续。为防止钢筋笼上浮,除做好观测措施外,还可以将钢筋笼的顶面焊接在诸如护筒等固定位置上。
二、桥桩质量控制措施
1、在施工前选择取料场对原材料进行检测
桩基础砼配合比,在施工前选择取料场对原材料进行检测 ,待检测合格后,分别对人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计,一般情况,钻孔桩砼的塌落度比人工挖孔桩砼塌落度要大一些,但无论哪种砼都应满足施工工艺的要求。
2、桥桩检测方法方面
反射波法是桩基治疗检测的一种常用手段,具有经济、高效、无破损的特点。 但是在大直径灌注桩的过程中,反射波法存在着一定的局限性,主要是由于大直径桥桩成桩之后桩身不均匀,再加上检测队伍人员良莠不齐, 导致了不能够完全检测出局部缩孔与桩底沉渣问题。因此各项目管理单位应该根据自身的实际条件来加大超声波检测法的推广,加大声测的比例。
3、在砼终凝后应对桩基混凝土进行保养
桥梁工程桩基砼灌注完养护至龄期后, 应对桩基质量进行检测,目前我国对于交通工程中桥梁桩基的检测方法普遍采用的有两种,一是超声波透射法,二是低应变法。低应变法由于其检测结果精度低,目前主要用在小直径桩或短桩的检测。然而超声波透射法虽然检测成本高于低应变法,但其检测结果准确性较高,所以目前我国采用相当普遍。
4、静电载荷试验方面
对于桩身的完整性而言,低应变检测仅能够进行定性描述,因此需要利用静电载荷试验来对桩身缺陷的定量检测与桩身材承载力进行进一步确定。 如果在强烈桩基的设计与施工中缺少静电载荷试验,将不能够对桥桩的设计参数进行检验,会造成不必要的浪费。 对于一些地质较为复杂的特大、大、中桥进行设计与施工时,应该在桥位现场进行试桩,通过静电载荷试验对设计参数与承载力进行验证,从而对基桩的设计进行调整,选择合理的施工方案。
5、 对每盘砼下料量和导管拔管高度进行严格的计算
钻孔桩水下砼灌注应仔细对每盘砼下料量和导管拔管高度进行严格的计算。否则极易出现导管拔出砼以造成断桩,另外,应将砼灌注超过桩顶设计标高至少 1.0 米,也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的砼质量。
结语
综上所述,在桥梁桩基础施工过程中,我们必须要注意技术问题和进行严格的质量控制。达到桥梁高标准、高要求、“零缺陷”的质量目标,对铁路桥梁桩基础施工方法及施工中出现的质量缺陷进行研究,提出了预防和处理措施,为类似工程施工提供参考。同时需要管理与质检部门能够尽快地制定一些技术措施,形成市场规范,提高桥梁桩基的质量。这样才能确保整个桥梁建筑物的工程质量。进而推动整个桥梁工程项目的经济效益和社会效益的共同发展。
参考文献
[1]步辉军.桥梁桩基础施工质量常见问题分析[J].科技致富向导,2014,36:126.
[2]缪其红.试论铁路桥梁桩基础施工技术要点[J].黑龙江科技信息,2014(2):244.
[3]赵毅,何媛. 刍议桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].低碳世界,2014(7):211-212.
[4]温兴萍.浅析桥梁桩基础施工中的技术问题与质量控制[J].科技信息,2013(1):316.