時間:2013年01月15日 分類:推薦論文 次數:
摘要:橋梁樁基礎是橋梁的關鍵部位,它的質量好壞與否直接影響到整座橋梁的工程質量。本文結合工程實際,對橋梁樁基容易出現的問題及其相應的處理措施談一些看法。
關鍵字:橋梁樁基, 質量問題, 處理措施
Abstract: The bridge pile foundation is the key part of the bridge, the quality stand or fall or not directly affects the whole bridge engineering quality. Combined with the engineering practice, it is the bridge pile foundation easy to the problems and the corresponding treatment measures about some views.
Key Words: bridge pile foundation, quality issues, treatment measures
中圖分類號: K928 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著社會發展,市場經濟不斷深化,我國高速公路及城市建設發展迅猛,橋梁工程中橋梁樁基極為要害,橋梁樁基由于深埋在地表下,而且多數施工區域地下水較高,因此樁基的質量一直都較難以把持,況且樁基質量將直接影響橋梁的整體質量。本文結合工程實際,對橋梁樁基容易出現的問題及其相應的處理措施談一些看法。
一、樁基在鉆孔過程中容易出現的問題及處理措施
1、坍孔
坍孔的特征是孔內水位突然下降又回升,孔口冒出細密的水泡,出渣量明顯增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等。坍孔的原因大多數是由于泥漿性能不符合要求、孔內水頭未能保證、機具碰撞孔壁等原因造成的。發生坍孔后,應查明坍孔的位置再進行處理。坍孔位置較深且不是很嚴重時,采用粘土回填至坍孔位置以上2m~3m,并采取加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施,繼續慢慢鉆進;坍孔嚴重時,應立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填,如果無砂類土和礫石土,可采用粘質土摻入5%~8%的水泥進行回填,待孔內回填土穩定后重新開鉆;坍孔位置不深時,可采用加深護筒的方法,將護筒內的填土夯實,重新開鉆。
2、 斜孔
斜孔一般多發生在采用沖擊鉆成孔上。造成斜孔的原因通常是由于地質松軟不均、巖面傾斜、鉆架移位、鉆架不平或鉆頭遇到探頭石等原因造成的。鉆孔時,要經常檢查鉆盤是否水平或鋼絲繩是否垂直,孔口位置的鉆桿或鋼絲繩的平面位置是否正確,一旦發現偏差應及時調整。當出現斜孔時,一般可在偏斜處吊住鉆頭反復掃孔,使鉆孔正直。偏斜嚴重時,應回填粘質土(采用回旋鉆成孔)或片石(采用沖擊鉆成孔)到偏斜處頂面,待沉積密實、穩定后重新開鉆。
3、擴孔
擴孔大多數是由于孔壁坍塌或鉆桿擺動過大造成的。對于擴孔的處理,目前沒有更好的處理措施,一般是采用失水率小的優質泥漿護壁,改善鉆機的機械性能(減小鉆擺動)來控制擴孔率。
4、縮孔
縮孔通常是由于地層中含有膨脹土、軟塑土、泥質頁巖等不良地質造成的,鉆頭磨損過大亦能使孔徑稍小。縮孔發生后,應立即查明原因,如因鉆頭磨損過大造成的縮孔現象,應對鉆頭及時補焊,加大鉆頭。如因以上不良地質條件造成的,當縮孔不嚴重時,可采用鉆頭上下反復掃孔來擴大孔徑;當縮孔嚴重時,采取鋼護筒防護,一般情況下鋼護筒的長度要根據不良地質的厚度情況來確定,最好是不良地質部分全部下鋼護筒。
5、孔內漏漿
孔內漏漿一般是鉆孔鉆至透水層時由于泥漿的性能較差、或護筒周圍透水、或鉆孔遇到小溶洞時發生的。當遇護筒內水頭不能保持時,一般采取護筒周圍回填土夯實、增加護筒埋置深度、適當減小護筒內水頭高度、增加泥漿相對密度和粘度、倒入粘土使鉆頭慢速轉動等措施。當用沖擊鉆沖孔時,可往孔內回填片石、卵石及適當投入一定數量的水泥,反復沖擊,增加護壁。
6、卡鉆
卡鉆常發生沖擊鉆沖孔時,因先形成了梅花孔、十字孔、沖錘磨損未及時補焊、鉆孔直徑變小而新鉆又過大、沖錘傾倒、遇到探頭石或孔內掉入物件卡住等原因造成的。卡鉆錘后不宜強提,可用小錘沖擊或用邊沖邊吸的辦法將卡錘周圍的鉆渣松動后再提出。
7、掉鉆
掉鉆一般是由于鉆桿磨損過甚、鉆錘的鋼絲繩磨損過甚或鋼絲繩的卡口螺絲松動造成的。掉鉆是在樁基鉆孔過程中經常發生的故障之一,每臺鉆機都應配備足夠的打撈工具。掉鉆后應馬上用打撈叉、打撈鉤、繩套等工具打撈。如果由于打撈時間過長造成鉆頭被埋,應先清理泥沙,然后再使用打撈工具進行打撈。特別強調指出:初次掉鉆頭時,鉆頭在孔內一般是正立的,如果一次打撈不成功造成第二次或者多次掉鉆,那么鉆頭掉在孔內就不一定是正立的,給打撈造成更大的困難。
二、樁基在清孔過程中容易出現的問題及處理措施
樁基在清孔過程中容易出現的問題有:塌孔、泥漿含砂率過大、沉渣過大等。清孔造成塌孔的原因是由于換漿過快、較快地降低泥漿相對密度造成的。清孔造成塌孔時,要根據塌孔的嚴重程度采取不同的處理方法進行處理。塌孔不嚴重時,可采用加大泥漿相對密度等改善泥漿性能的措施后繼續清孔。塌孔嚴重時,該孔需要回填重新鉆孔;泥漿含砂率過大及沉渣過大都是由于清孔時加水過快、過多、換漿時不及時撈渣或撈渣不干凈、沒有使用二級以上沉渣池等原因造成的。泥漿含砂率及沉渣過大時都應加大泥漿相對密度繼續清孔,邊清邊撈渣,等泥漿的含砂率符合要求后再把泥漿的相對密度降低至符合要求。
三、混凝土灌注施工質量問題及防治措施
1、卡管
初灌時,隔水栓堵管;混凝土和易性、流動性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;各種機械故障引起混凝土澆筑不連續,在導管中停留時間過長而卡管;導管進水造成混凝土離析等。
使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出。在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應通過實驗室確定,坍落度宜為18-22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應小于40mm.為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6- 1.0MPa,以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中,混凝土應緩緩倒入漏斗的導管,避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中,應時刻監控機械設備,確保機械運轉正常,避免機械事故的發生。
2、鋼筋籠上浮
鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當混凝土灌至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠的上浮;由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。
鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土過程中,應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管提出混凝土面。當發生鋼筋籠上浮時,應立即停止灌注混凝土,并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消失。
3、斷樁
混凝土凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。由于導管底端距孔底過遠,混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充;受地下水活動的影響或導管密封不良,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現混凝土不凝體;由于在澆注混凝土時,導管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,出現樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現象;澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現疏松、空洞的現象。
成孔后,必須認真清孔,一般是采用沖洗液清孔,沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規范規定。灌注混凝土前認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中,應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,并嚴格遵守操作規程。嚴格確定混凝土的配合比,混凝土應有良好的和易性和流動性,坍落度損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應根據首次混凝土灌入量的多少而定,嚴防斷裂。確保導管的密封性,導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。
4、埋管
埋管一般是由于導管埋置深度過大所造成的。為了避免造成埋管事故,在混凝土灌注過程中應嚴格控制埋管深度在2m~6m之間;若已造成埋管事故,即要對該樁基進行處理。
四、結束語
橋梁樁基礎是橋梁的關鍵部位,它的質量好壞與否直接影響到整座橋梁的工程質量。只要掌握了這些容易出現問題的原因之所在、出現這些問題后的處理措施,才能在樁基施工過程中有針對性地做到事先預防和控制、才能做到發生了其中的某種故障后能從容地進行處理,才能確保樁基的工程質量確保工程進度。
參考文獻:
[1]中華人民共和國行業標準.公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000).北京:人民交通出版社.2000
[2]楊文淵,徐犇.橋梁施工工程師手冊(第二版)[M].北京:人民交通出版社.2002
[3]葉志明.土木工程概論(第三版).北京.高等教育出版社.2009.1