关键词:路桥桥梁;桩基施工
引言
现今我国公路桥梁的建设发展迅速,但其中有关的质量问题和很多弊端也逐渐显现,应引起相关部门和人员的注意。公路桥梁的桩基施工属于水下、地下工程,常会出现断桩、废桩并导致变更设计的状况。这些情况引起的后果都很严重,工期延误,不必要的经济损失都随之出现,并会带来日后使用的安全隐患。
一、桥梁桩基工程施工特点
1.1复杂性
桩型多,各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大;地下未知因素多;桩工机械设备品种多。
1.2隐蔽性
桥梁桩基工程属于隐蔽工程,因此质量控制难度高,容易引发质量事故,质量检查较困难。
1.3困难性
施工限制条件多;不安全因素多;工序多。
1.4质量事故常见性和多发性
桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化,加之在地下作业“看不见、摸不着”,稍有疏忽就会出现质量缺陷,甚至质量事故。
二、常见的路桥桥梁桩基施工质量问题及原因
2.1塌孔的出现
塌孔在施工过程中较容易出现。主要是因为:1)护筒埋藏深度不够,加之周围回填土质量不高引起漏水发生。2)操作措施不当。提升钻头时用力过猛,使停钻时间较长。3)泥浆稠度没有达标,不能发挥护壁的作用。4)泥浆水位高度欠缺,对孔壁的压力没有达到足够标准。5)向孔内加注水时,流速过大,使孔壁受到冲刷。6)在松软砂层中进行钻进时,进尺过快。
2.2发生缩颈或孔斜事故
当施工过程中遇到钢筋笼放不下去的情况时,极有可能是因为出现缩孔或孔斜导致的,通过放检孔器即可判断是否出现缩颈或孔斜。如果不进行深入分析,从表面上看这种质量事故在及时发现的前提下不会引起严重的质量问题和安全隐患。但孔斜情况的发生在造成工期浪费的同时还造成人力资源和物力资源的浪费,对桩基的承载能力的影响也是不容忽视的。
出现缩颈的原因是多种多样的,但极有可能是因为地质情况不良引起的。孔口附近堆积石砂料会产生较大的压力,此时一种高塑料黏土带孤石橡胶土同时挤入孔内所致。孔斜事故发生的原因可归结为:1)在钻孔时遇到较大的孤石或探头石。2)在某些地质条件下钻头受力不均匀,这些情况主要会发生在有倾斜度的软硬底层交界的地方或岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中。3)扩孔较大时,钻头摆动方向偏向一侧。4)钻进安装不符合标准,导致钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程振动过大引起孔斜。5)钻具弯曲或插接式的连接钻杆出现磨损,间隙过大受压后钻杆的倾斜导致孔斜发生。
2.3卡管与埋管现象分析
卡管在实际施工中主要包括两种,即剪球时的卡管与灌注中的卡管,引起这两种情况的原因有所不同。剪球时卡管的情况较多。引起剪球时卡管的主要原因有:1)剪球制作出现问题很不合理。塞球直径与导管的直径差过小,容易引起堵塞。2)混凝土的配置比例有问题,没有达到合格标准。用于封底的混凝土坍落度过小或搅拌不均匀。在混凝土发生累积的过程中粗骨料发生下沉,导致漏斗口处出现粗骨料相互挤压过紧引发漏斗口的堵塞。这些问题都会使剪球后混凝土难以下落。灌注过程中出现卡管现象是因为混凝土凝固时间过早引起堵塞造成的。如果粗骨料的直径过大,就会引起混凝土在导管内的停留时间延长,也会延长灌注时间,部分混凝土会发生初凝增大下落时的阻力停留在导管内。引起这种情况的大多是机械故障或混凝土的粗骨料直径过大,在浇筑水下混凝土的过程中,会遇到不可抗力的自然因素。这些突发状况会导致浇筑中断,引起埋管现象的发生。导管掩埋深度过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大,导致埋管。
2.4钢筋笼偏位
1)钢筋笼的长度超出一定范围,箍筋没法发挥作用,导致钢筋笼的刚度较弱,吊入孔内后容易出现变形。钢筋笼上没有设置垫块或其他可控制保护层厚度的装置,也或由于桩孔本身偏斜或偏位引起此种现象发生。2)钢筋笼吊装时没有垂直进行缓慢下放,而插斜孔内使保护层深度不达标导致钢筋笼偏位。钢筋笼放置的初始位置过高,而混凝土灌注时流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大,钢筋笼被混凝土托顶上升。孔底沉渣未清理完整,使钢筋笼不能下放到原先设计好的规定深度,其位置不符合设计要求。3)如果在混凝土灌注至钢筋笼下时提升导管,会使导管底部距离钢筋笼很近,加上灌注的混凝土自导管流出后冲击力较大,引起钢筋笼上浮。4)当混凝土的灌注量超过钢筋笼且导管埋深较大时,若其上层混凝土接近初凝状态,会在表面形成硬壳,在混凝土和钢筋笼之间产生一定的握裹力,此时导管底端没有及时提到钢筋笼底部以上,混凝土从导管流出后会以一定速度向上顶升,混凝土上升也会引起钢筋笼上浮。
三、改善路桥的桥梁桩基施工的策略和预防问题的措施
3.1塌孔的处理
塌孔主要包括孔口坍塌和孔内坍塌,要根据不同情况采取有针对性的措施。发生孔口坍塌时,可立即将护筒进行拆除,并对其周围进行回填夯实,加长护筒并重新埋设后再钻进。用冲击钻机钻孔时,可使用片石或卵石填充,反复冲击,以增强护壁。当发生孔内坍塌时,首先要对坍塌位置进行准确判断然后再分析原因。塌孔不严重时,可回填砂和黏土混合物到塌孔处以上,然后便可以继续钻进。塌孔严重时,应使用砂和黏土混合物全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
3.2缩颈或孔斜的处理及预防
解决缩颈事故的发生,首先应做到保持孔口附近无堆积物,以减弱土压力的作用;还可通过改装正孔器或加强长钢护筒来解决。
对孔斜事故的处理,如果孔斜不严重可在偏斜处吊住钻头进行反复的扫孔,可使钻孔修直。但如果孔斜较严重则必须要采取更有效的措施,采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。
3.3卡管与埋管的处理
使混凝土下落,保证混凝土在微振动的作用下自然下落回到正确埋管位置。在此过程中应注意要严格计算封底混凝土的数量,宜多不少。还要对配合比进行优化设计,使混凝土达到较好的封底效果。
3.4对钢筋笼的纠偏处理
清孔时对泥浆的比重和黏度进行选择,将钻头上下活动,以使孔内的杂物被搅拌成浆排出孔外。一旦发现浮笼现象发生应立即处理,用钢管或方木呈网状压住所焊钢管及护筒,可保证钢筋笼上浮时不至过大偏位。
结束语
桩基是桥梁的基础结构,其质量好坏在很大程度上决定桥梁承载力的大小和使用年限的高低。因此,相关人员在施工过程中一旦发现桩基施工问题,应及时采取适当措施进行及时处理,以确保公路桥梁桩基的质量。
参考文献
[1]张恒.浅谈桥梁桩基施工中的挖孔灌注桩技术[J].《科技信息》,2010,(7).
[2]韩敬梅.浅谈桥梁桩基施工质量保证要点[J].《黑龙江科技信息》,2010,(36).