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导语:在桥梁桩基施工总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
0 前 言
为了更好的研究桥梁桩基施工与检测技术, 文章将此分为两部分来进行具体的实例研究。在第一个问题中将研究青藏铁路不冻泉特大桥桩基施工, 并对此进行总结和经验分析; 在第二部分中将以重阳水库大桥桩基检测技术为例来进行分析, 它将以超声波透射法作为重点的检测技术来进行介绍。
1xx大桥桩基施工研究
1、1xx特大桥建设背景
作为重点建设工程的xx大桥, 地理位置位于xx山南侧, 海拔高度为 4 600 m, 中心里程为DK1006+ 822 , 共 90跨 32 m, 大桥总长为 2 955 m, 设计为1 25 m 钻孔桩基础, 桩长为 18m ~ 30 m, 桩总长为 6 588m。它的地表构成主要为冲击中砂、角砾、碎石, 细沙等。
12xx大桥桩基施工总述
在工程中面临的首要问题是冻土问题, 随着全球气候变暖, 冻土层逐渐变薄, 为了解决好冻土层变薄这一现象,选用了旋挖钻机与冲击钻机配合的方式进行工作, 并用了两个半月完成了任务。旋挖钻机的使用最大特点是一定要对埋入的钢护筒的周围进行填埋, 在外部涂上沥青。在使用冲击钻前, 要先在冻土层上放上枕木架, 然后将钻机放在上面, 可以平衡钻孔在冻土上的影响。打钻时,可能产生振幅波动对周围冻土产生坍塌, 这时要灌入混凝土固定冻土层。在钻孔时, 要时常松动绳索, 不仅可以预防冲击钻打空锤, 也可以使钻头更快地接触更深处地质层。检测土壤信息, 记录好钻孔时的绳索的收降情况, 时常听闻钻孔的声音大小, 判断钻孔的冲击状况来决定绳索的收降长度。
为了保护冻土结构和原生态, 要按要求用净化机对泥浆进行过滤处理, 将其分离出来的废弃物进行适当处理。在打孔的工作完成后, 要对孔深、孔的大小、孔的质量进行详细的检测, 不合格的要进行改造。清洁桩孔的方法是在孔干透后, 用泵吸干孔中的浆和碎石砂, 直到干净为止。
施工中灌注混凝土时, 要先设好孔内的导管, 做到管内密不透风和渗水, 灌注时还要用泵抽干泥浆, 防止泥浆流出, 对于抽出的泥浆也要送到渣场进行再利用。每天的灌注时间不宜过长, 基本都保持在合理的时间内即可。
在开工前, 要先将已有的混凝土用运输车提前运到现场, 由于混凝土使用前要对使用数量进行估测, 而往往估测的混凝土数量与实际使用量会有一定的误差, 为了防止这样的问题出现, 要提前做好准备, 对于不够的要及时补货。在对灌注的地点选择上有时也会有偏差, 所以需要长时间的检测, 一般温度在 2℃ ~ 5℃ 以内最为适合。
因为xx桥施工任务紧、工期短、要求工程在2002年底前完成任务, 而钻孔的时间只有三分之一, 所以技术人员不仅要将工作器具、地质情况、天气情况和工作进度考虑到, 也要对可能出现的重大问题做出预测和应急方案。工程计划用两个半月的时间完成钻孔桩, 三个月的时间完成钻孔。
xx大桥桩基施工的过程合理有序, 建造过程良好, 完成了预定的目标, 用了很短的时间就完成了所有的桩基工程。桩基的检测结果全部为优秀。xx大桥的桩基施工特点是在冻土层上完成了施工, 并且没有破坏任何冻土结构, 在施工中没有出现过塌方和土层下陷的情况, 同时又积累了混凝土新的施工经验,并引入了现代高科技技术, 是优秀的桥梁桩基施工典型案例, 它的经验和技术是值得借鉴和推广的。
2 xx水库大桥桩基检测技术研究
2 1xx水库大桥建设背景
xx水库大桥位于河南省南阳市重阳水库上, 桥宽 33m, 全长 664596 m。桥底的地质是由淤泥、卵石、细砂岩, 细沙淤泥等组成, 因为大桥桩基属隐蔽工程, 其技术含量高, 工程复杂, 为了保证大桥桩基的安全和质量, 技术人员将会进行严密的观测。
22大桥桩基的检测技术研究总述
在桥梁桩基检测中, 超声波透射法是最被普遍使用的,它不仅有超声波的穿透技术, 而且是目前最先进的检测技术。它采集的桩基信息不仅丰富, 而且对大桥的检测密度也高于应力反射波法。而应力反射波法检测深度只到灌注桩的上端。
超声波透射技术是利用声波的传播技术来进行检测的,当把发射探头装置放入声管中, 信号接收器就会将声波转换成资料进行收集和分析, 再通过电脑技术的帮助对其带回的资料加以研究和总结, 这样就对大桥内部的结构缺陷、建筑变形等有了很好的参考资料。
施工人员要将数根声测管埋入大桥桩基的外侧, 根据资料参考, 大桥外侧的瑕疵率较高, 将声测管的资料收回时就可以得到较全面的大桥瑕疵的分析资料。声测管的外部采用无缝钢管的材质, 它不仅质量过硬,对于高温、腐蚀都有其极好的预防性。在对声测管进行水泥浇灌时, 它不仅可以承受冲击力度, 也与水泥的粘合性效果极好。声测管可以承受环境因素与人为因素而产生的收缩变化, 它与水泥之间也不会产生裂纹和断开, 从而对检测不会产生影响。
在第一次的测量应采用粗测, 每收集到一定的信息后,换能器将下降一定距离, 如出现了异常情况需要采用细测方法。在检测的过程中, 先要将检测仪的零件进行组装和系统设置, 对声波和波幅的数据进行记录, 再通过电脑软件进行研究和分析, 计算出最后的声速、波幅曲线及 PSD资料。
最后的判定结果以声速范围值、波幅范围值以及 PSD的综合结果为依据。在重阳水库桥桩基的检测中, 采用超声波透射法检测时, 已查出有质量问题的就有十几根之多,这些都是可以进行修补的, 修补之后选用钻芯的方法进行再次的测试, 并对其进行压浆施工。
用超声波检测桩基的钢筋水泥的压强, 是会产生一定误差的。因为声速测量出混凝土的强度是有很大困难的。在!建筑基桩检测技术规范∀和!超声法检测混凝土缺陷技术规程∀中都有对超声波检测桩基的记录, 虽然只是作为一个参考资料, 但也是一次很好的经验积累。
大桥桩基检测的研究是随着时代进步发展的产物, 现代化的检测方法可以更好的对有缺陷的桥梁桩基进行加固和维修。超声波透射法不仅检测花费小、实用性高, 测算结果准确, 同时也是业内人士推荐的方法。在大量的桥梁桩基试验中, 总结了很多宝贵的经验, 在这里不仅要感谢那些战斗在第一线的施工人员们, 也要把他们的宝贵经验更好的传承下去。
关键词:公路;桥梁;桩基工程;技术控制
前言
我国经济的稳步发展加快了我国汽车的普及,同时也提高了对我国公路基础工程建设的需求。为了满足现代车辆保有量造成的行车需求,我国加快了公路基础工程的建设。在公路基础工程建设中,公路桥梁是施工中的重要结构之一。其担负着跨越江河、沟涧的重要任务。从施工企业角度出发,公路桥梁施工中的桩基工程是施工企业施工管理的重点与难点。其技术管理与质量控制关系到公路桥梁的使用安全及使用寿命,关系带施工企业的经济效益。近年来,由于桥梁桩基技术管理存在缺陷而造成的返工情况屡见不鲜。因此,现代公路桥梁施工企业必须提高对桥梁桩基工程施工技术的控制与管理。以技术管理为基础保障桩基施工质量,保障企业的经济效益。
一、桥梁桩基常见的施工技术
在进行桥梁工程的具体施工中,人工挖孔桩和钻孔灌注桩是两种最常见施工技术方法,依据工程实际地质的不同,可酌情考虑使用哪种方法。
(一)人工挖孔桩施工
人工挖孔桩技术,是通过人工进行挖掘成孔,并在周围用钢筋安装成骨架,接下来浇筑混凝土并成为具有支撑结构的桩基。人工挖孔桩在桥梁桩基施工中具有广泛应用,其具有如下突出特点:任何恶劣的环境都能施工,环境适应性较强,较钻孔灌注桩施工场地要求不太严格,检测比较方便,施工设备简单易操作,工作效率较高。
(二)钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩是指利用钻孔设备,一边破碎土体一边清除土渣而在地基中形成桩孔,然后在其孔内放置钢筋笼,最后再灌注混凝土而形成的桩基。在具体施工时,以确保顺利成孔和成桩,必须采取制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水水位和灌注水下混凝土等相应的工艺和方法。钻孔灌注桩施工技术具有如下特点:设备简单易操作,并且广泛适用于各种粘性土、砂性土等土质层,也适用于碎石、卵石类土及岩层等。
二、桥梁桩基施工技术的具体应用
(一)人工挖孔桩施工技术具体应用
⑴定位护筒
进行人工挖孔桩施工前,应依据桩的轴线向引出四个桩心控制点,并钉牢在桩孔附近的木桩上,允许有10mm 以内的桩位偏差,并在标桩设置醒目标记。护筒要采用工具式钢护筒,护筒上部开设 1~2 个溢浆孔,确保护筒的位置埋设准确、稳固,用粘土把护筒与坑壁之间填实,使护筒的排浆口与泥浆沟连接,保持护筒中心线与桩位线不大于 50mm的偏差,护筒在土中埋深1.0m,护筒上口高出地面 100~200mm,要保持孔内浆面比地下水位高出 1.0m 以上,以避免泥浆面浮动、冲刷孔壁而引起坍孔。
⑵人工挖孔施工作业
进行挖孔作业的施工人员必须佩带安全帽,并且确保每次挖孔作业的持续时间不得超过3h,在3m 以下井下作业必须具备通风设施。孔洞口处要比周围2m 范围高 50cm,要把弃土堆砌在 5m 之外。空洞下照明应采用 36V 安全电压进行照明,并且确保孔内的通风和排烟。
⑶进行清孔
为了清除孔底沉淀的土渣和泥浆,以确保灌注砼的强度及承载力,需要仔细对孔底进行检查,一般采用换浆清孔的清孔方法,不断的循环换浆清渣,直至达到(泥浆比重不大于 1.05为止。在清孔时需要注意:①必须确保孔内水标高度不超过具体要求;②灌注砼前保证孔底沉淀物厚度符合设计规定的要求;③杜绝采用加深孔底的方法代替清孔。
⑷钢筋笼的安装
制作钢筋笼时,要求提前分段焊成钢筋骨架,严格按设计图纸及规范要求确定具体尺寸,钢筋笼的主筋在地面加长时,接长采用闪光对焊并相互错开,主筋与箍筋采用点焊的方法。安装钢筋笼时,利用吊车或钻架上的卷扬机进行吊装,并且确保起吊时要垂直平稳,避免斜吊和晃动,上料不得超过吊筐容积的 80%,准确校正钢筋笼的位置并加以固定,避免灌注砼后钢筋笼上浮。
⑸导管的安装
待钢筋笼安装完毕,便进行导管的安装。一般采用内径为30cm、壁厚4mm的钢管,大概每节长 2m,并且可以调整长度,要依据孔深确定导管的实际长度。导管两端用法兰盘及螺栓连接,并垫橡皮圈以确保不漏水。在浇注砼前必须检查导管的密封性,以确保导管密封不渗水。将导管放入离孔底 0.2~0.3m位置,在导管上口接上漏斗,并设置隔水栓。待漏斗中有足够的砼储备量时,则打开隔水栓,砼便从漏斗处迅速滑落,孔内水位随之外溢,证明砼已经灌入孔内。
三 公路桥梁桩基施工过程问题处理措施
近年来我国公路桥梁工程的增加、施工企业的经验积累以及成孔技术的成熟为保障公路桥梁桩基成孔质量奠定了良好的基础。但是,在桩基施工中仍要加强技术控制与管理。从钻机选择、钻头选择入手,以测量放样、护筒埋设等技术控制保障施工质量。根据公路桥梁桩基所在地的地质情况选择钻机及钻头。对与过粘土层、红粘土等地质情况应选用回旋钻机。对于岩层地质则选择冲击钻机进行钻孔。通过针对地质情况的钻机选择,为保障工程施工技术参数要求奠定基础。做好钻机选择后应以三角闭合导线控制网对水准基点进行技术复核与控制。并采用坐标法测定台墩中线以及桩位。针对公路桥梁桩基测量放线需求强化测量放线技术复核以及数据观测,保障装机位置复核设计要求。
在做好上述技术控制后还需要加强护筒埋设过程的技术控制。根据技术要求对护筒埋设以及回填密实度等技术参数进行控制,以此保障护筒埋设施工质量。
根据成孔施工技术需求,成孔中应根据钻机技术特点确定技术控制要点。从开钻、持续钻进、停钻后的中心开钻、地质条件变化后的处理等内容出发,结合成孔技术控制点进行技术控制与管理。在程控后,还应做好清孔工作,在距设计标高10cm开始清孔,以孔底干净为基准进行清孔技术控制与管理。
做好清孔工作后即可着手进行钢筋笼的安装施工。根据设计文件要求对钢筋笼主筋直径、孔径以及箍筋材质等进行控制。并按照焊接要求进行焊接技术检查。以吊装的垂直、位置控制为重点保障钢筋笼安装质量。根据桩基工程地质情况选择适宜的混凝土产品及灌注方式。从混凝土塌落度、混凝土含水量等技术控制入手,以混凝土关注量、振捣控制等为重点保障桩基灌注及振捣质量,实现公路桥梁桩基工程技术控制目标。灌注施工强应对成孔质量进行检查,同时检查孔内地下水对成桩质量的影响。按灌注砼要求进行砼质量的检查,并保障灌注过程的连续性。针对工程所在地的气候条件,还应加强高气温及低温环境下砼的保护。通过多方面技术控制保障桩身混凝土强度,实现公路桥梁桩基施工技术控制目标。
3.1强化施工过程中技术控制要点的监督与执行
为了确保公路桥梁桩基工程技术控制目标的实现,在施工过程中的技术控制要点得到有效的贯彻执行。在公路桥梁桩基工程施工过程中还应通过现场技术人员、质量监控人员的有效监控确保施工过程中的技术控制要点得到有效监控。在每项工程开工前组织施工技术人员、设备操作人员等进行技术讨论。以工艺卡为基础对施工过程中的各技术参数进行详细的讲解。以施工人员技术水平的提高为基础、以施工过程中技术人员的监控与指导为重点,实现公路桥梁桩基工程技术控制目标。
四.总结语
总而言之,桩基施工质量是桥梁工程整体质量的关键因素,这就要求在桩基施工过程中,仔细分析和研究诸多不利因素,并及时进行协调和解决。只有在施工过程中,合理把控各环节的施工工艺和施工要点,才能确保整个桥梁工程的安全使用,并能有效地降低工程造价和保证施工工期。
参考文献:
[1] 于立丽.桥梁桩基施工质量控制的要点[J].价值工程,2011,(06).
[2] 周云军.桥梁桩基础设计施工中的几点感想[J].山西建筑,2009,(19).
[3] 蓝玉品.桥梁桩基施工常见质量问题及处治措施[J].西部交通科技,2010,(08).
关键词:道路桥梁;桩基施工;常见问题;技术要点
中图分类号: U448 文献标识码: A
引言
在城市高速公路建设发展的推动下,桥梁建筑业得到了飞速发展,并且在这个过程中占据了重要的地位,发挥着不可替代的作用。在桥梁施工的过程中,桩基施工关系到桥梁能否正常运行,所以说,施工者在建造桥梁的过程中一定要科学严谨,确保过硬的施工技术,这样才能够保证道路的连续性,提高桥梁建设项目的质量。但由于桥梁桩基施工具有一定的隐蔽性,在施工的过程中不免会存在着一定的问题,需要采取恰当的措施进行处理,否则将会存在着安全和质量的双重隐患。
一、道桥桩基的施工过程中的常见问题
1、进行灌注施工时常出现的问题
在分析大量数据之后,可见在实际进行道桥桩基灌注施工过程中,经常会出现严重影响道桥桩基施工质量的如下问题:
第一,导管和埋管拔脱问题。之所以会出现这种问题,其主要原因是由于在施工过程中,事先把导管埋藏的太深,或者是灌注的时间太长,进而导致混凝土的初凝显现,加大了导管之内的外部阻力,最终使施工者在作业过程中,完全无法拔出导管,一旦用力过大,还会有断裂问题发生。第二,封底问题的出现。出现这种问题,其最主要的原因是因为在施工过程中,施工者首次浇筑混凝土的时候,灌注量没有达到一定的量的标准,进而导致其灌注过程中,不能进行连续性的作业,最终致使桥梁的封底上的缺陷。第三,灌注混凝土的过程中会经常性的有剪球时卡管的情况发生。而出现这种问题的主要原因则是因为在灌注混凝土环节中,混凝土的质量达不到标准。第四,在施工过程的灌注环节,其中存有空气,因空气导致,形成气囊,发生断桩情况。换句话说,也就是灌注混凝土时,管道内存有大量的空气,而进行灌注混凝土时,空气并没有被及时的进行排除,进而产生了气囊,致使施工人员无法再继续灌注混凝土,最后发生了断桩的情况。
2、钻孔施工环节存在的问题
我们经过分析大量的数据后可以知道,道桥桩基施工过程中的钻孔环节,常常有以下情况发生:
第一,钻孔倾斜问题。通过对大量数据的分析,我们可以得出,钻孔倾斜事故在现实施工过程中十分常见。这种事故时常发生的关键原因,是工具钻机底座的根基不够稳定,导致的不平均沉降,使钻盘发生了倾斜,引起钻孔倾斜。第二,坍孔事故的发生。钻孔桩的施工过程中,经常发生的事故就是坍孔事故。究其主要原因,是由于在施工过程中,施工的地质情况相对复杂,一般是地质层中有砂砾层、流砂,或是施工人员在钻进时,突然水头发生损失,进而发生坍孔事故。第三,缩孔事故的发生。缩孔事故的发生,其主要原因是钻锥磨损过度,地层中有与水相遇后导致膨胀的粘土泥岩、软土,最后造成缩孔事故的发生。第四,出现护筒下沉的情况。护筒下沉这种情况在现实施工过程中的出现频率并不高,造成这种情况的主要原因则一般是钻孔施工之前的准备工作不足或是地质不良等。
二、桥梁桩基施工中混凝土灌注技术要点
1、在桥梁桩基施工中, 护壁混凝土的强度等级应与桩基混凝土的强度等级一样,且在一般情况下,护壁应高出地面至少30厘米,另外应对护壁进行仔细检查有无漏水和渗水。
2、桩基混凝土配合比,应在施工前选择适当的取料场对原材料进行检测合格后,分干浇法和水下灌注法进行配合比设计。一般情况下,钻孔桩水下混凝土的坍落度比干浇法混凝土坍落度要大,但无论何种混凝土都应满足施工工艺的具体要求,如混凝土坍落度、初凝时间、终凝时间等,其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。如果开盘后的混凝土坍落度过小或拌和不均匀,加上累积混凝土过程中粗骨料下沉,可能导致漏斗口处粗骨料相互挤压密实而堵塞漏斗口,导致剪球后混凝土难以下落。此时可用一定长度(一般比漏斗长 2m 左右)直径为 20mm~25mm 的钢筋捅塞球,使混凝土下落;或利用机械振动使混凝土下落,这种方法要求操作技术娴熟,以保证混凝土下落时导管回落到正常埋管的位置。
3、在进行干灌混凝土时,灌注前应仔细检查孔底有无积水和沉渣。一般情况下,沉渣较容易清除,但在地下水位比较高时,积水就难清尽,可用两种方法处理:地下水量较少时,可在第一盘混凝土灌注前使用海绵、毛毡等物品尽量将孔底积水吸干净,一旦吸干净就可以立即进行混凝土灌注,且第一盘混凝土的水泥用量应适大加大,避免孔底混凝土由于积水而使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低,严重时会造成混凝土离析,另外灌注过程中,应严格控制混凝土振捣高度,保证混凝土振捣充分避免漏振和过振,最后随着桩基混凝土的不断上升,桩基表面由于混凝土振捣而产生的浮浆不断增加,这时应用捉桶将表面的浮浆取出倒掉,特别是接近桩顶更是如此,也避免由于混凝土配合比失真而造成桩顶出现低强度区;地下水量较大时,可按水下灌注法灌注砼。
4、钻孔桩水下混凝土灌注时应仔细对每盘混凝土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混凝土以造成断桩,另外,应将混凝土灌注超过桩顶设计标高至少0.8 米,也保证将桩头凿出浮浆后桩顶的混凝土质量。
浇筑过程中还应注意浮笼事故的发生,浮笼事故在灌注水下混凝土过程中并不鲜见, 对于只下半笼(即钢筋笼长度小于成孔深度)的钻孔桩更是有可能发生。产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关,但预防不力是一个因素,所以下笼时应采取相对固定措施,尽可能多焊几条主筋在钻机底座上,增大固结力。
在灌注过程中混凝土何时接近或进入钢筋笼应做到心中有数。在混凝土面接近和进入钢筋笼时, 应保持许可范围之内的较深埋管,并连续灌入混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力;当混凝土面进入钢筋笼一定深度后,适当提升导管,以增加钢筋笼的埋深,使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。
5、桩基混凝土灌注完成后,在混凝土终凝后应对桩基混凝土进行保养。
三、桩基钻孔过程中技术要点
下文笔者还是根据自身多年的实践经验,针对以上在道路桥梁桩基钻孔施工过程中所总结的普遍问题,将道路桥梁桩基钻孔施工中需重视的技术要点进行分析。
第一,为了使钻孔倾斜问题得到最大程度上的遏制,应该在进行钻孔施工前期,细致的查明钻孔桩机底座基础是否已经牢固、安稳。另外,还要对施工区域的地质构成情况开展全覆盖的调查、了解、掌握,这样才能确保采用合适的钻孔技术进行施工。与此同时,如果出现钻孔倾斜问题,要确保及时探讨、查明钻孔倾斜的缘由,做到立即校正并固定。
第二,为了使护筒下沉问题得到最大程度上的避免,应该在护筒就位之前,让施工人员全面的对现场的实际情况进行细致的了解和调查,进而确定护筒的埋进方法和预埋深度,同时对护筒的四周进行固化,确保底部粘土层不漏水。如果护筒下沉,要争取时间并尽全力保证不坍孔,立即采取有效的固定方法,将护筒深埋。
第三,为了使缩孔问题得到最大程度上的避免,道桥桩基钻孔施工之前要采用失水率较小的、品质高的泥浆保护管壁,还要根据地层的差异,采取差异化的速度。如果发生缩孔情况,要在缩孔的地方多次重复的进行扫孔,并及时的、连续的进浇注混凝土,杜绝缩孔现象的再一次发生。
第四,为了使坍孔问题得到最大程度上的避免,道桥桩基钻孔施工过程中要认真剖析该地域的地质地貌情况,根据具体情况及时对施工方案进行调整,以确保工程的顺利开展。如果坍孔现象比较轻微,要通过调控泥浆比例的方式,采用深埋护筒的方法处理此问题;如果坍孔现象比较突出,要马上移走钻机,同时用砂砾石夹着粘土回填钻孔。
结语
总之,随着公路桥梁建设技术的不断发展,桥梁桩基施工技术也取得了较快的发展。桥梁桩基的施工质量直接关系到桥梁主体结构的安全,必须对桩基施工中出现的质量问题以及安全隐患采取科学合理的方式处理,以确保桩基质量安全可靠。
参考文献:
关键词:公路桥梁 施工
1、研究背景
在公路建设中,桥梁占据了一定的工程量。尤其高速公路,据统计,在已建成使用的高速公路中,桥梁占了工程总量的40%之多。在续建续扩过程中,这种比重还会不断增加。另外,桥梁建设在施工中的难度往往比挖山填谷的难度大,所以,桥梁在公路建设中越来越多地占据了主要地位。而在桥梁施工过程和使用过程中,往往避免不了各种客观因素而出现一些质量问题,从而降低了工程的承载能力,缩短了工程的使用寿命[1]。
2、公路桥梁施工中的问题分析
2.1钢筋混凝土桥梁裂缝问题
自从钢筋混凝土施工技术出现至今,裂缝问题就一直存在,一直伴随着钢筋混凝土技术的发展历程直到今天。钢筋混凝土最大的缺点就是抗拉能力差,就是因为这个缺点,造成了其容易开裂的事实。裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。常见的裂缝产生的原因有以下几点。
(1)因荷载引起的裂缝。
(2)因气候、温度原因引起的裂缝。
(3)由于收缩引起的裂缝。
(4)因钢筋锈蚀引起的裂缝。
(5)因冻胀引起的裂缝。
(6)因施工质量问题引起的裂缝。
2.2钢筋混凝土桥梁的碱蚀问题
钢筋混凝土桥梁碱蚀主要表现为碱一集料的反应和卤素离子的侵蚀以及由此引起的其他的损坏(钢筋锈胀等),其形成主要是因为混凝土中的主要成分―硅酸钙,遇水后发生水化反一次,形成游离钙、硅酸和氢氧根。碱蚀刚开始以水迹的形态出现。然后逐渐发展成为碱迹,最后形成碱蚀。
在碱蚀过程中,如果结构还存在裂缝,就会引起钢筋的锈胀,加速构件的失效。常见的混凝土桥梁的碱蚀多发生在:(1)边梁挑沿处;(2)预制的边梁、次边梁或和第三片梁的铰缝及腹板处;(3)其它预制梁的铰缝及腹板处;(4)泄水孔周围及附近;(5)梁端及帽梁;(6)桥台背墙等。
桥梁碱蚀病害是桥梁的一个通病,应该在设计、施工、养护的各个环节都加以重视。如果能根除碱蚀病害,不仅会给桥梁维修部门节省支出,而且还会延长桥梁的使用寿命。
2.3桥梁的桩基施工问题
不言而喻,桥梁的桩基施工是极其重要的,是保证桥梁施工质量的基石。桩基质量得控制,是桥梁施工过程中极其重要的一个环节,但是,由于地下水影响,埋深等因素的影响,也是桥梁施工过程中最难控制的一个环节之一。结合多年的施工经验,我认为在桩基施工的过程中,我们应该注意以下几点:
(1)桩基施工中护壁混凝土强度等级应与桩基混凝土的强度等级一样,且护壁应高出地面至少30厘米,另外应对护壁进行仔细检查有无漏水和渗水;
(2)桩基混凝土配合比,应在施工前选择取料场对原材料进行检测合格后,分人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计;
(3)混凝土灌注前应仔细对孔底进行检查,检查孔底有无积水和沉渣;
(4)钻孔桩水下混凝土灌注应仔细对每盘混凝土下料量和导管拔管高度进行严格的计算;
(5)人工挖桩混凝土灌注首先应将孔积水,特别是串筒润湿而流下的积水吸干净,避免孔底混凝土由于积水而使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低,严重时会造成混凝土离析;
(6)桩基混凝土灌注完成后,在混凝土终凝后应对桩基混凝土进行保养。
3、公路桥梁施工中的控制措施
(1)对原材料的组织和选用
骨料的级配:骨料的级配对于混凝土收缩的影响比较复杂。如果级配不合理,选料单一,则骨料所购成的骨架会不那么紧密,这对于混凝土的干缩会很大,易形成干裂,离析,蜂窝,麻面等状,所以在进行混凝土混合比时,应多选用几种粒级石子进行搭配,级配应以尽量减少空隙率为目的,并通过试验确定。根据实验确定骨料体积含量最佳为大于或等于70%。在满足混凝土用粗骨料级配要求范围的基础上,应采取措施将粗骨料级配控制在接近级配的范围内。若有条件,可选用有利于减少收缩的优质骨料。一般情况下,细骨料对混凝土干缩影响最小的砂是各种砂质中的机制砂,而河砂等则相对大一些。粗骨料对于混凝土干缩影响最小的碎石是各种石料中的石灰石碎石,其他如河砾石、机碎石则相对大一些。因此,在选用骨料时,细骨料最好选用机制砂,粗骨料最好选用石灰石碎石。如果当地没有石灰石碎石,可在施工周围选取符合条件的粗骨料,杜绝使用风化石、表土软石和火山灰石。在选用符合条件的粗骨料石时,必须把附着的粘土等杂质清理,冲洗干净。
(2)在施工时,对混凝土的配合比必须按照标准进行配比,即根据强度等级,抗渗等级,耐久性和工作性等进行配合比设计。同时,在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土塌落度;对于水灰比,一般应小于或等于60%;即每立方米的混凝土用水量应小于或等于180kg;对于水泥用量,普通强度的混凝土应为270~450kg/m3,高强度混凝土应小于550kg/m3(其中含一定量的矿物粉);对于砂的比率,在满足施工要求的条件下,应适当采用较小的砂率。在操作中,应搅拌均匀,并随时检验混凝土的塌落度,根据不同构件调整塌落度。同时,在搅拌时间上应控制在90s之内[2]。
(3)在进行浇筑时,应根据不同构件采取相应的浇筑方法,如对于桥墩柱的浇筑,应该分层来进行浇注,一般层厚为30~40cm。同时,在浇注时应配以足够的振捣人员和工具,以确保连续作业在混凝土初凝前完成。在对浇筑的混凝土进行振捣时,应力求整体得到振捣,受振均匀,但不能过久,过重,以保证混凝土结构密实,不出现气泡,不使粗骨料下沉、浆液渗出混凝土表面或流失,从而避免蜂窝,气泡的形成。
(4)在混凝土膜撤除后,应及时给予保湿养护,根据不同季节、气候采取相应有效的措施进行养护,以确保因混凝土干缩而不发生干裂现象。
4、结语
通过对桥梁在施工中出现的缺陷进行有效的质量控制,可以总结归类出多种预防措施,在持续发展的桥梁业中有了更加宝贵的经验,在工程建设中可以避免诸多不良因素,为公路建设的稳步发展创造更多的有利条件和有效方法。
参考文献:
【关键词】铁路桥梁桩基施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
在我国社会经济的高速发展过程中,人们对交通运输的要求也越来越高,为了不断满足人们生产与生活的需要,交通运输业也在不断地进行自我完善。近年来,我国交通运输事业取得了举世瞩目的成就,特别是在铁路交通发展方面。而铁路交通的发展也为我国整个交通运输业的发展起到了很大的推动作用。然而,在铁路交通取得较大成就的同时,各种铁路交通安全事故也是不断上演,其施工的质量也越来越成为人们关注与重视的话题。当然在铁路交通的建设中,无可厚非铁路桥梁的施工是最重要的环节之一,其施工质量将会直接影响整个铁路交通的建设效果。而在铁路桥梁的施工中,桩基施工是最基本,也是最关键的环节之一,它是与整个铁路桥梁的施工质量息息相关的。因此,针对这种情况,我国的铁路桥梁建设中一定要重视桩基的施工技术,不断提高其施工的质量与效果,切勿埋下安全隐患。
一、桥梁桩基施工的准备
1、桥梁桩基施工位置的选择
为了保证桥梁桩基的坚固性以及承载性,需要保障桩基施工位置的平整性,且需要具有专业的地质人员对施工环境的地质结构进行分析,保证施工场地的平整性。当施工场地位于浅水区域时,采用筑岛法保证施工场地的平整,当施工场地位于深水区域时,选择钢管管桩施工平台法,从而保证施工平台的牢固性以及平整性。
2、桩位的确定与测量
施工位置平台搭建好以后,就应该确定桥梁桩基的地面坐标,也就是”打桩“的位置。一般来说,需要采用方木桩对桩位中心以及标高进行标示,进而确定开孔的位置,同时也需要埋设护桩。护桩埋设的技术规范:由桩中心处开始测量,而后在大于桩径50 cm 处均匀做出三个护桩的中心点并作出标记,而且要求护桩顶与地面保持水平,并用水泥砂浆对其简单浇筑以保证护桩的坚固。
3、护壁的施工以及护筒的埋设
在开挖孔的过程中,需要埋设护筒或者制作混凝土护壁以保障孔内的清洁,并且保证挖孔工作的顺利进行。现浇混凝土护壁的施工技术较为复杂,要求劳动强度较大,且混凝土护壁的施工质量也不好保证,容易出现蜂窝、渗水的现象。护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,上一节护壁浇筑完成后,需拆下钢模板用于下一节,可循环周转。第一节井圈护壁是护壁施工的重点工序,应符合以下标准:(1)井圈中心线偏离设计轴线的距离,应不大于20 mm;(2)井圈顶面应高于施工平面250~300 mm,下面壁厚要低于上层壁厚100~150 mm。相比而言,护筒埋设要较为简单,其要求水上主墩的钢护筒应采用厚度不低于12 mm 的钢板卷制,其与护壁的作用相同。对于钻孔的顶部与底部均需采用不低于12 mm 的钢板进行加固护筒的内径要大于钻头直径0.2~0.4 m,且直径为2.5 m 的护筒需采用厚度为14 mm 的钢板卷制而成,其他直径尺寸的钢护筒则用厚度为10 mm 的钢板卷制。按照施工土质的实际情况,护筒的高度不能低于2 m。护筒距离施工地面的高度要超过0.3 m,要高于最高施工水位1.5 m~2.0 m。护筒埋置中心与桩位中心的偏差距离应不大于0.05 m。
4、钻孔泥浆的技术要求
在钻孔工序开始之前,应选择并备足造浆粘土或膨润土,钻孔时泥浆需要不断的循环和净化。 选料与配制应符合技术标准,泥浆比重1.1~1.2,泥浆粘度一般地层为16Pa·s~22Pa·s。含砂率必须小于2%。
钻孔桩浇注混凝土施工过程中控制
泥浆的制备
泥浆材料用塑性指数I p ≧17 的粘土,自来水如井水、河水时,其PH值为7~9,加适量的膨润土,分散剂和增粘剂搅拌而成,泥浆循环系统设置循环池、储浆池和沉淀池,其布置按三倍的出土量计算现场安排一辆车,随时外运泥浆,泥浆在存放过程中不断地用泵搅拌循环池泥浆,使之保持流动状态,由专职检查人员每天按规定时间对泥浆进行检查,每天检查不少于两次,现场检查两个指标:比重和含沙率,泥浆的技术指标符合:比重:1.1~1.3;含沙率不大于4%;胶体率95%以上,粘度:18~22s;Ph值≥6.5。
吊装钢筋笼
在钢筋笼的起吊和安装的过程中,为避免变形的出现,需设置支撑物。在安放入孔时应保持垂直状态,对准桩孔缓慢放入,并避免与孔壁出现碰撞。在下笼时如果遇到阻碍应停止,等原因查明处理后方能继续进行,并严禁强行下放和高起猛落。当钢筋笼全部入孔以后,检查其居中位置,同时采用钢丝绳和插杆进行固定,以防钢筋笼出现上浮或下沉。当混凝土灌注结束以后,才能对钢丝绳和插杆进行拆除。
成孔与清孔
可根据具体工程情况选用泥浆正循环和反循环方法作业,不同类型的土层采用不同的钻头,一般粘性土、淤泥和淤泥质土及砂土,选用鱼尾钻或笼式钻头,穿过不厚的砂夹卵石或在风化岩石层钻进时,选用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头,锥角可小些,必要时采用组合牙轮钻头或冲式钻头,在钻孔过程中,每前进几米左右,测量一次孔壁的垂直度。直到设计孔底标高,经常对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查,确保能够满足设计要求,即进行清孔,清孔时要保持孔内泥浆面不降低,防止缩孔、塌孔,在钢筋笼入孔与安放导管后,混凝土灌注前,对孔底用优质泥浆二次清孔,使沉淀物漂流溢出,灌注前孔底沉渣厚度不大于100mm。
桩基混凝土配合比,应在施工前选择取料场对原材料进行检测合格后,分人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计,一般情况下,钻孔桩水下混凝土的坍落度比人工挖孔桩混凝土坍落度要大,但无论何种混凝土都应满足施工工艺的具体要求。并且混凝土的原材料必须经过严格的试验检测,特别是粗集料的粒径不能大于40mm。在拌制过程中,按配合比要求,盘盘过称计量,控制混凝土的水灰比(0.55)坍落度(18-20cm),对坍落度达不到要求或拌和后出现离析的混凝土,必须重新拌制或作废料处理,混凝土的输送严防漏浆。
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。
总结
对于铁路桥梁的基桩施工来说,其施工技术在整个铁路桥梁的建设中扮演着重要角色,基桩施工技术水平的高低,将直接影响到铁路桥梁施工质量的好坏,所以,铁路桥梁的建设者一定要对基桩的施工技术引起足够的关注与重视,要不断促进自身施工技术的提高,为铁路桥梁的建设施工提供有力的技术支持。当然,在铁路桥梁基桩具体施工中,要注意的问题不仅仅只包括文章所提到的几个方面,更多值得施工者去重视的地方还必须在实践中进行不断地自我改进与自我完善。只有不断提高铁路桥梁的施工质量,才能确保铁路桥梁的稳定与安全。
参考文献
[1] 徐随安。 112米单线铁路大跨度连续梁合龙段施工技术[J]. 科技咨询导报. 2007(26)
[2] 吴波。高波,蒋正华,全学让,周振强.地铁隧道施工对地表沉降影响的优化控制分析叨.现代隧道技术,2003,(3).
[3] 张杰,骆建军,吴波.地铁区间三连拱隧道施工地表沉降的数值模拟及模型试验研究[U].隧道建设,2005,(2).
[4] 刘建军。 桥梁钻孔灌注桩施工工艺探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2011(05)
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;桩基;混凝土灌注;钢筋笼
Abstract: With China's construction of bridge engineering career to flourish, pile has become an important form the basis of the project, all pile foundation type, especially in the main bored piles. The bored piles belongs hidden engineering, underground engineering is not visible, the impact of many factors, and the complexity of their own construction, may cause more defects. Constantly sum up, the analysis of these defects and the use of appropriate preventive measures to solve practical problems, it is particularly important in the quality control of bored pile foundation construction. The paper first analyzes the importance of quality control of bored pile construction bridge engineering, and then discussed in detail the project's quality control points, and finally bored pile common quality problems and prevention measures described.Keywords: bridges; bored piles; pile foundation; pouring of concrete; reinforcement cage.
中图分类号:U445.55+1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
桥梁工程中钻孔灌注桩基础施工质量控制的重要性
桩基工程利用新技术与新的施工材料提高了桩基的承载力与使用寿命,为我国公路、铁路运输事业的发展提供了坚实的技术基础。在我国桥梁工程项目不断增加的今天,桥梁施工过程中钻孔灌注桩有着极为重要的应用。提高施工企业钻孔灌注桩施工质量控制的认识对保障工程施工质量、提高桥梁使用寿命有着重要的意义。在现代车辆载重量不断提高的今天,桥梁桩基施工质量直接影响到桥梁的承载能力,关系到桥梁的使用安全。针对桥梁工程桩基础施工质量的重要性,现代桥梁钻孔灌注桩的施工比寻加强质量控制与管理。以现代桩基工程质量控制理论知道施工管理,以此保证桩基施工质量、保障桥梁整体工程承载力与使用寿命。
桥梁工程中钻孔灌注桩施工质量的控制要点
(一)泥浆的制备
泥浆循环池由制浆池、沉淀池、泥浆池组成。为避免泥浆对周围环境的污染,在钻孔过程中,对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆,随时用汽车运至指定弃土场。泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作,造浆用的优质粘土塑性指标大于25,粒径小于0.074mm,粘粒含量大于50%。泥浆比重,冲击钻孔一般不超过1.4。
图1 泥浆循环池示意图
(二)清孔的质量控制
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣尽量排除干净。
清孔方法主要有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射和砂浆置换等。不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10~1.20,清孔后孔底残留的沉渣厚度,对于支承桩不得大于100mm,对于摩擦桩不得大于300mm。通常清孔分两次进行,既在钻孔结束后清孔一次,待钢筋笼、导管安放完毕后再清一次孔。第二次清孔后应马上进行水下混凝土的灌注工作,中间耽搁时间不宜过长。
(三)钢筋笼的制作要点
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计高度上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。
在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
钢筋笼主筋的保护层允许偏差如下:水下浇注混凝土桩±20mm,非水下浇注混凝土桩±10mm。具体允许偏差值见下表:
表 钢筋笼制作允许偏差
(四)水下混凝土灌注
水下混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序。灌注导管采用φ250mm的快速卡口垂直提升导管。导管使用前组装编号,并进行接头抗拉试验和水密性试验,保证接头牢固、严密、不漏水。具体施工控制要点如下:
下放导管时小心操作,避免挂碰钢筋笼。导管安装的长度建立复核和检验制度,避免因误装造成断桩。
关键词:湿陷性黄土地层;深桩基施工;流砂层
Abstract: In this paper, a special railway line bridge northwest area as an example, through the study of construction technology of deep pile foundation of the bridge site in loess area, loess mechanical drilling in fractured formation, strong weathered mudstone, sandstone and mudstone strata, flow of bad geological sand accumulation construction data and parameters, summarize the construction experience and technical parameters pile foundation in loess area, greatly improve the construction efficiency of similar pile foundation.
Key words: collapsible loess deep foundation construction; fluidized bed;
中图分类号:U445.4文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1 工程概况
1.1 XX大桥整体工程概况
XX大桥是西北某铁路专用线殊结构的铁路桥梁,其孔跨的形式为(60+104+60)m连续梁+3-32简支梁,桥梁全长340.63米。本桥跨跃V型深沟部分采用(60+104+60)m连续梁跨越,连续梁的单孔跨度为全线最大(104m),本桥桩基共计67根,其中连续梁部分的桩基直径为φ150cm,普通简支梁部分桩基直径为φ125cm,桩基最深长达80米。
1.2工程地质特征及条件
1.2.1地形地貌
桥址区域位于黄土梁峁区,地形起伏较大,地面高程介于1587-1676米之间,前台桥址为一深切“V”字型冲沟,该沟向小里程一侧地势相对较陡峻,向大里程方向地势相对较平缓,地表多为耕地。
1.2.2地层岩性
根据地质调查及钻探揭示,桥址区地层主要为第四系上更新统风积砂质黄土,黏质黄土,中更新统风积黏质黄土,下第三系泥岩夹砂岩。
1.3水文地质特征
桥址区冲沟内,本次调查期间无地表水流,为一季节性流水冲沟,勘探深度范围未见地下水。
1.4不良地质及特殊岩土
1.4.1不良地质
桥址区不良地质主要为坡面溜坍,集中出现于前台深切冲沟沟岸两侧,沿沟岸基本断续均有分布,规模大小不等,形态各异,底部横向宽度约为40-55米,局部可达60米,纵向长度约为15-20米,最大可达25米,溜坍体内物质主要组成为第四系全新统滑坍堆积砂质黄土,厚约为1-5米,坡面溜坍体顶部坎面较陡,近乎直立,下部临空面较大,多数处于不稳定或极限平衡状态,随时都有继续下滑的可能,对工程有一定影响,可经工程处理(如清除或坡面防护)。
1.4.2特殊岩土
工程范围内地表分布的砂质黄土具有Ⅳ级(很严重)自重湿陷性,湿陷土层厚度约为25~30米,由于砂质黄土具有湿陷性,表现为冲沟沟岸一带多发育有黄土陷穴,规模大小不等,形态各异,陷径多为5-15米,深4-9米不等,部分底部连通呈串状,其顶部以黄土桥形式相连。
1.4.3场地稳定性、适宜性评价
1.4.3.1场地内地形起伏大,沟谷深切,第四系地层较厚,地层相对较单一,主要为砂质黄土,底部为第三系泥岩夹砂岩。
1.4.3.2、场地内不良地质发育,主要以坡面溜坍形式沿前台沟谷两岸集中出现,导致前台沟岸两侧多为不稳定斜坡。
1.4.3.3、场地内广泛分布砂质黄土具有Ⅳ级(很严重)自重湿陷性,湿陷性土层厚度约为30米,由于湿陷性作用导致多发育有黄土陷穴。
综合以上条件,确定该桥工程地质条件较差。
2XX大桥在特殊地质围岩条件下的桩基础施工工艺
2.1桩基础施工特点
本桥桩基础施工采用钻孔桩法进行施工,其桩基础施工地处山间台地地段,为多年沉积土形成,台地段裂隙发育,暗穴众多,地表浅裂缝纵横贯通并切入地面以下25~30米深度。复杂的地表裂缝及暗穴,无法按照常规的桩基础护壁法进行施工,施工进度严重滞后,并存在较大的安全和质量风险。该桥群桩、深桩的施工难度在桩类的施工范畴内尤其是在西北湿陷性黄土地区尚属首例。国内外有过类似的桩基础施工技术研究,但桩身范围地质的如此复杂较为罕见,开展该地质条件下桩基础施工技术研究对于克服同类条件下的深桩、群桩施工难题有着重要的参考价值,根据实际情况形成完整的应用技术,对于加快本条线路和类似项目的整体桩基础施工进度具有重要的意义,同时具有很高的学术价值。
2.2桩基础施工过程中控制难点:
本研究课题的技术关键是:对自重湿陷性黄土、暗穴多、垂直裂隙发育的台地桩基础施工进行技术研究,突破复杂地质影响和制约桩基施工进度的地质难题。通过对桩基范围内上部较松软湿陷性黄土且垂直裂隙纵横贯通发育地段与桩尖处强度较大泥岩及其他岩层的综合技术处理措施,实现提高复杂地质条件下桩基础施工效率。
2.3桩基础具体施工优化调整过程
2.3.1钻孔初步确定施工工艺
根据以往施工经验,本桩基础施工过程中,初步确定具体施工工艺如下:
本桥的钻进成孔及泥浆护壁一项,因地质条件复杂,成为桥梁桩基础施工过程中的特殊环节、关键工序。钻进成孔一工序,过程中多次进行工艺调整,耗费了大量的时间,并且出现了严重坍孔、重新回填再次钻孔及反复施工调整的情况。
泥浆护壁工序,普通的粘土造浆从稠度、拌制时间等方面做了多次调整,始终没有达到预期的效果,因此对此项难关做了专项研究并不断实践调整,最终通过更换材料、调整造浆时间等参数达到了预期的效果,并顺利穿越了复杂地层段落。
以本桥1~5号墩桩基础施工为例,该桥墩地质条件复杂,具体地质情况及施工工艺调整过程如下:
关键词:公路桥梁;桩基检测;新技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
在公路桥梁中的桩基建设是一个主演环节,不仅关系到整体结构的质量,也关系到公路桥梁的使用年限,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,才能保障公路桥梁的整体稳定性,运用公路桥梁桩基的检测技术方法,制定合理的检测计划,就能够在实际检验方法的运用过程中,切实做到能够检验公路桥梁的桩基质量情况。随着桩基检验技术的大力推展,只有不断的通过技术调整,才能够确保公路桥梁的质量安全。
一、对于目前公路桥梁桩基检测简介
公路桥梁工程桩基主要可以分成以下几种:根据公路桥梁工程桩基施工方法可以分成人工挖孔桩、沉管成孔桩、螺旋成孔桩、冲击成孔桩等。根据公路桥梁桩基直径大小可以分为大直径桩、中等直径桩、小直径桩。公路桥梁工程桩基一般是大直径桩。根据公路桥梁工程桩基竖向受荷情况可分为抗压桩和抗拔桩等。根据公路桥梁工程桩基水平受荷情况可分为被动桩和主动桩等。
对于桩基的负荷能力以及结构性能的检测是目前在桩基检测项目中重要的检测项目。依据在检测项目工作的目的,就需要区别不同的检测方法优势情况,对于检验方法所受到的限制也要有所了解,依照工程建设的地点不同,按照在工程中的地理以及自然情况,施工中的工程要点相互结合,选择合适的检测方式,这是对于检测工作的前提准备,是为了能够获得更加准确的工程信息内容。
在公路桥梁工程桩基检测方法上,可以将公路桥梁工程桩基分成高应变检测低应测桩法、声波透射法、静载荷试验法等检测方法。其中,公路桥梁工程桩基静载荷试验可采用堆载平台法、锚桩法、地锚法、堆载和锚桩联合方法。公路桥梁工程动力测桩法主要可分为高应变动测法和低应变动测法。
二、公路桥梁中桩基的检测技术
(一)高应变检测
高应变动检测技术于上个世纪八十年代引入我国,在九十年代初,我国也相继出现了类似的计算机软件。近年来,在公路桥梁桩基工程中也常常采用这种方法,通过在桩顶施加高能量冲击荷载,实测力和速度信号,运用波动理论反演来推算被检桩的完整性及轴向抗压极限承载力。高应变检测桩身完整性的可靠性比低应变法高,只是在带有普查性的完整性检测中应用尚有一定困难。目前,在工程界采用最多的高应变试桩法主要有曲线拟合法和阻力系数法。高应变动测法在确定单桩的承载力方面具有明显优势,不需要静载试验中的堆载物或者锚桩,费用低、时间短且效率高,还能够进行大吨位的桩基检测,逐步取代了静载荷试验方法,成为桩基工程验收的重要手段。
高应变动测法不仅能够确定桩基承载力的大小,还能够反映出桩土阻力分布、桩身完整程度等信息。但是由于这种检测方法不但计算程序比较复杂,而且在现场测试中的桩头处理、锤击设备选择、传感器的安装等众多因素都影响检测精度,因而在公路桥梁桩基检测中的应用受到限制。但高应变动测法对于桩基设计和其他的检测方法均具有借鉴作用。
(二)静荷载法
目前,国内外公认的对桩的承载力进行测试的最直观与最可靠的方法是静荷载试验,但是受到测试仪表精度以及试验方法限制与分析方法差异还有工程判断能力的影响,使用此方法,有时候误差也会达到百分之十。所以,工程界一直在思考怎样对静荷载试验改进其测试与分析方法,并对其可靠度提高。这些年来,试验的吨位已经得到了提高,比如有些单位已经能加载超过30000吨位,另外还有一些相关研究人员研究探讨负摩阻现象。
(三)声波透射法
这是一项较为传统的技术,但是在以前没有进行广泛应用。近些年来,由于交通系统中的相关投资得到了增加,这种方法在国内的应用越来越广泛。传统方法中的模拟声波仪已经被数字化声波仪所取代,不仅使用比较方便,而且也使分析手段得到了提高。声幅与声频成为分析判断的要素。另外,声波CT也已经进入了使用阶段。
(四)低应变法
这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。
1.低应变动测法的适用范围介绍
公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。
通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。
2.低应变动测试过程分析
低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。
(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。
(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。
(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括: 橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。
(五)自平衡法检测
自平衡法测桩法是一种基于在桩基内部寻求加载反力的间接的静载荷试验方法。其主要装置是一种特制的荷载箱,它与钢筋笼连接而安置于桩身下部。试验时,从桩顶通过输压管对荷载箱内腔施加压力,箱盖与箱底被推开,从而调动桩周土的摩阻力与端阻力,直至破坏。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力,其测试原理见图。
自平衡测桩法具有许多优点
1.装置简单,不占用场地、不需运入数百吨或数千吨物料,不需构筑笨重的反力架;试验时十分安全,无污染;
2.利用桩的侧阻与端阻互为反力,直接测得桩侧阻力与端阻力;
3.试桩准备工作省时省力;
4.试验费用较省,与传统方法相比可节省试验费约30%~40%,具体比例视桩与地质条件而定;
5.试验后试桩仍可作为工程桩使用,必要时可利用输压管对桩底进行压力灌浆;
6.在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等情况下,该法更显示其优越性。
根据近年的实践表明,自平衡试桩法适用于钻孔灌注桩,人工挖孔桩、沉管灌注桩,桩受力的形式有:摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩、端承校、抗拔桩。
应用场地除一般的粘性土、粉土、砂土、岩层等常规场地外,目前已在坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、抗拔桩试桩获得成功。对于大吨位、大尺寸桩,采用自平衡法可方便地测得其承载力,但其代价也较大。由于该法可分别测得侧阻力、端阻力,故可求得单位面积侧阻力、端阻力。目前国内外都经常先进行模拟桩的测试,再根据实际尺寸换算求得大桩的承载力,但模拟桩的直径不应小于800mm,以防尺寸效应带来的误差。
结束语
目前对于公路桥梁的检测方法得到了工程管理的全面关注,不仅促进桥梁技术发展,同时对于桥梁通行质量有所保障,随着技术的不断发展,不仅取得了很多经济效益,同时也得到社会的普遍认可,就目前桥梁检测技术应用而言,还存在很多问题,对于桩基的检验技术而言,必须根绝实际情况进行选择,这样才能发挥每种检测技术的优势方面,对于所存在的缺点也要能够清楚的认识,才能够选择合适的桩基检测技术,公路桥梁中的桩基建设是一个重要施工环节,与整体结构的质量紧密相关,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,提升公路桥梁的整体稳定性,通过运用公路桥梁桩基的检测技术方法,确保公路桥梁的质量安全。
参考文献:
[1]韦少辉.公路桥梁中桩基检测新技术的开发和应用分析[J].科技创新与应用,2012,18:136.
关键词: 公路桥梁施工问题
一钢筋混凝土桥梁裂缝问题
自从钢筋混凝土施工技术出现至今,裂缝问题就一直存在。钢筋混凝土最大的缺点就是抗拉能力差,就是因为这个缺点,造成了其容易开裂的事实。裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱。耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。常见的裂缝产生的原因有以下几点:⑴因荷载引起的裂缝;⑵因气候、温度原因引起的裂缝;⑶由于收缩引起的裂缝;⑷因钢筋锈蚀引起的裂缝:⑸因冻胀引起的裂缝;⑹因施工质量问题引起的裂缝:
二钢筋混凝土桥梁的碱蚀问题
钢筋混凝土桥梁碱蚀主要表现为碱一集料的反应和卤素离子的侵蚀以及由此引起的其他的损坏,其形成主要是因为混凝土中的主要成分――硅酸钙,遇水后发生水化反一次,形成游离钙、硅酸和氢氧根。碱蚀刚开始以水迹的形态出现。然后逐渐发展成为碱迹,最后形成碱蚀。在碱蚀过程中.如果结构还存在裂缝。就会引起钢筋的锈胀,加速构件的失效。常见的混凝土桥梁的碱蚀多发生在:(1)边梁挑沿处;(2)预制的边梁、次边梁或和第三片梁的铰缝及腹板处;(3)其它预制梁的铰缝及腹板处;(4)泄水孔周围及附近;(5)梁端及帽梁;(6)桥台背墙等。桥梁碱蚀病害是桥梁的一个通病。应该在设计、施工、养护的个环节都加以重视。如果能根除碱蚀病害,不仅会给桥梁维修部门节省支出,而且还会延长桥梁的使用寿命。
三桥梁的结构病害问题
桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性.致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害。其具体原因如下:⑴原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大.桥梁因承载能力不足而产生病害。⑵结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。⑶桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。⑷不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害。⑸洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。⑹地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。
四桥梁的桩基施工问题
不言而喻,桥梁的桩基施工是极其重要的,是保证桥梁施工质量的基石。结合多年的施工经验,我认为在桩基施工的过程中,我们应该注意以下几点:⑴桩基施工中护壁混凝土强度等级应与桩基混凝土的强度等级一样。且护壁应高出地面至少30厘米,另外应对护壁进行仔细检查有无漏水和渗水;⑵桩基混凝土配合比。应在施工前选择取料场对原材料进行检测合格后,分人工挖孔桩和钻孔桩进行配合比设计;⑶混凝土灌注前应仔细对孔底进行检查。检查孔底有无积水和沉渣;⑷钻孔桩水下混凝土灌注应仔细对每盘混凝土下料量和导管拔管高度进行严格的计算;⑸人工挖桩混凝土灌注首先应将孔积水。特别是串筒润湿而流下的积水吸干净,避免孔底混凝土由于积水而使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低,严重时会造成混凝土离析;⑹桩基混凝土灌注完成后.在混凝土终凝后应对桩基混凝土进行保养。
五桥梁空心预制的问题
桥梁的空心预制,是如今桥梁建设中常用的一种施工方法,空心预制板的质量问题关系着道路交通安全,关系着群众的生命安全。在施工过程中我们要做到精确施工,严格按规范操作。发现问题及时纠正。不能回避已经出现质量问题。积极采取补救措施,对于没有把握的质量问题要敢于承担责任,不能由于一时的利益而给道路交通留下隐患,对该报废的奎-板决不能心慈手软存在侥幸心理。经过总结。桥梁的空心预制经常出现以下方面的问题:⑴预制空心板底板超厚,顶板厚度不足。在养生期间由于施工人员没有按规范操作。过早的在上面行走导致板顶部塌陷,量测发现只有设计厚度的三分之二;⑵空心板底混凝土不密实,出现渗水、漏水现象。报废的板在起掉后发现有漏水现象,并有不同程度的蜂窝;⑶预制空心板高度控制不严,超过设计高度;⑷预应力空心板封端对梁板总长控制不严出现长短不一。有的封端端面不垂直、斜交角大小不一致,增加了伸缩缝安装难度。在板安装时造成板无法就位现象,只有采取开凿台背的办法使出空心板就位;⑸预埋件埋设位置有的不正确。有的甚至漏设;⑹空心预制板顶板横向或底板纵向出现裂纹;⑺底板钢筋混凝土保护层厚度不足,钢筋被脱模剂污染。甚至出现露筋现象;⑻底座平面不平整,板两端安设支座的位置高度不一致,使板产生扭曲力。这种现象在预制板安装后勾缝时就很明显。
六改进公路麓工重量的策略
⑴大力提升全员质量意识。开展好质量管理的宣传工作,是加强公路施工质量管理的一种重要举措。施工方既不能将质量管理看做是。件简简单单的事情,也不能将其想象得十分复杂深奥。由于具体施工的工人或农民工的文化程度普遍较低。如果一味地与其他讲大道理,很有可能难以收到实实在在的效果。因此,质量意识的宣传与灌输,要分清层次。一级一级地传达下去,从而使原本十分复杂的理论逐渐变得浅显易懂,而且更加符合大众的接受标准。因此,对于质量意识,要有一个自下而七与自上而下的循环过程。只有经过这样的多次循环,质量意识才能真正深入人心。
⑵着重强化施工质量管理。一是强化质量问题的前期管理。在市场经济条件下,质量管理显然应当与经济紧密挂钩,但是。这仅仅是一种手段.却非真正的目的。在实际操作的过程之中,绝对不能本末倒置。有一种现象值得关注,那就是敲掉多少片粱、路基和路面返工多少次。就意味着质量工作抓得很严,表示质量工作做得很到位了。鉴于此,一定要将确保质量和提高质量,将精益求精作为施工的大提前,措施一定要合理.让各方都心服口服。二是坚定质量管理措施。质晕管理的措旌要强硬有力,绝对不能讲人情,也不能拖泥带水,该否决的就要坚决否决,绝对不能有什么通融的余地。一些工程中。质量管理之所以搞不下去,其原因就在于已形成的指令被各种各样的人情所溶化了,公路结构物施工中经常发生的类似现象值得引起警惕。
⑶充分发挥工地试验室的重要作用施工单位常常对对工地的试验室不够重视,以致于造成部分工地试验室不仅房屋简陋,而且试验仪器也残缺不全,完全难以适应公路工程施工的要求。因此,工地实验室人员的居住条件可以简陋一些,但是工地试验室一定要严格按照标准建设;实验室人员的工资可以少开一些,但是试验仪器一定要确保齐全完整。同时,试验室人员的素质一定达到相应要求,一定要有强烈的工作责任心与实事求是的工作态度。施工中所使用的产品符不符合使用要求,一定要根据试验室的检验结果来决定,一切都要用数据来说话。工程质量出现不合格时,宁愿自行进行返工处理,也要比监理或业主检查出来不合格之后再进行返工要好。只有这样,才能真正保障公路工程的质量。