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桥梁桩基检测论文

时间:2023-03-14 14:49:34

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桥梁桩基检测论文

第1篇

【关键词】桥梁结构桥梁损害加固方法

中图分类号:TU997文献标识码: A

一.引言

我国通俗的道路施工中,只是将混凝土岩石或者沥青铺设于道路上,这样的工程没有考虑到路面的承重、路面的强度与稳定性,并且没有系统的设计参数和原理,使得路面工程在短的时间内瓦解,给政府乃至国家造成经济损失。桥梁的结构是承受负荷重力的主要载体,同时也是确保桥梁安全的重要支柱。随着使用时间的增加,在桥梁结构中产生了一些损害,导致桥面结构发生功能缺陷,威胁桥梁安全。

二.桥梁结构受到损害的原因随着时间的推移,桥梁结构会受到不同程度的损害,造成这些损坏的原因主要有:建筑材料性能降低、桥梁结构负荷重力过大、环境影响、自然灾害、人为事故损害、设计不合理、施工过程中的不利因素影响等。建筑材料性能降低。桥梁结构使用时间越长,建设这些桥梁结构所使用的建筑材料就会受到越多的磨损,其性能就会降低,从而使得桥梁结构受到不同程度的损害,影响桥梁结构的使用。桥梁结构负荷重力过大。我国目前的桥梁结构很多是按照80年代左右的设计标准设计建造的,那时公路运输量较低,所以桥梁结构的负荷能力较低,近年来随着经济的发展,我国机动车数量急剧增加,公路运输量的不断增大,尤其是工程用重型运输车的频频出现,使得桥梁结构负荷重力也不断增大,导致桥梁结构经常处于超载状态,从而使得沿线道路以及桥梁结构受到不等同程度的损害。环境影响。环境影响主要是指温度和湿度的影响。温度和湿度的变化会给桥梁结构带来不同程度的损害。自然灾害。自然灾害主要是指风、雨、洪水的侵蚀,雷电的袭击,地震、滑坡等。自然灾害会导致桥梁结构受损变形。人为损害。人为损害主要是指车辆、船舶等的碰撞等。人为事故会给桥梁结构带来直接性的损害。设计不合理。设计不合理主要包括桥型结构设计不合理、设计假定不尽、设计论证过程中缺乏合理的监测等。这些设计的不合理都可能成为桥梁结构本身存在的缺陷。施工过程中的不利因素影响。施工过程中的不利因素影响主要包括施工过程中难以控制的不利因素以及施工不合理产生的不利因素。这些不利因素,都会对桥梁造成损害,前者难以控制,但后者却是可以避免的。

三.桥梁结构加固原则

1. 总体效应原则。在结构加固中,应当考虑到加固之后整体结构系统会发生何等转变。在设计桥梁结构加固案例时,应对桥梁的总体进行综合浅析,以保证桥梁结构的整体性能不被破坏。

2. 设计案例的优化原则。在确定加固案例之前,要通过优化原则来加以断定。这其中应该尽量满足工程的综合经济指标,考虑加固施工的特点和加固技术的水平,在加固案例的设计和施工组织上采取恰当的手段,减少对外界环境和局部构件的影响,尽可能地缩短工期。在确定桥梁结构加固设计案例之前,应该对已有结构进行全面检查和可靠性浅析,在掌握已有结构的性能、构造以及缺陷等资料的同时,对结构的受力情况与持力水平进行浅析,为之后确定加固设计案例奠定基础。

3. 最大化利用的原则。在路桥梁结构加固时,应尽可能地降低对原桥梁结构的损坏,以保证原有结构的利用性能不被破坏;对于那些已有的结构或构件,在经过结构检测与可靠性鉴定的浅析之后,对其结构构造与承载性能有了全面了解的基础之上,应该尽量地保留并利用[1]。

四.桥梁加固方法

1.面铺装加固法。桥面铺装加固法主要包括局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法。局部修复凿补法是对铺装层出现的碎裂、脱落、洞穴等进行局部修复的方法,这里要注意的是:修复前要先进行凿毛,而且凿毛要使骨料露出,然后再用水泥混凝土修补经润湿的孔,涂刷上粘结材料以加强新旧混凝土间的粘结性;重新浇筑混凝土面板加固法适合无法修补的桥面板,其方法是将原有的行车道铺装全部拆除,采取重新浇筑混凝土面板进行加固;桥面补强层加固法不但能达到修补的效果,还能增强梁板的抗弯能力,提升其承载力,其具体方法是在旧有桥面上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。

2. 加大截面法。加大截面加固法又称外包混凝土加固法,它是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增大原混凝土构件截面面积,以而提升构件正截面抗弯,达到加固补强的目的,我们可以通过加厚桥面板或者加大主梁梁肋的高度和宽度来实现。其施工工艺比较简单,适应性比较强,施工手法成熟,能显著提升桥梁刚度,能取得比较好的加固效果,能广泛对一般建筑的梁、板、柱、墙等混凝土结构进行加固。但是这种方法也有着一些缺点,如施工的湿作业时间比较长,加固之后的建筑物净空有一定减少,且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。

3. 碳纤维加固法。碳纤维加固法,全称为粘贴纤维增强塑料加固法,它是通过采取专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,使它和被加固截面一同抗拉,以而使结构达到了加固和补强效果。碳纤维片材技术性能指标应满足要求。

这种方法几乎不会增加结构自重与截面尺寸,也不会转变净空高度,施工比较方便,对原始的道路桥梁结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力浅析可以进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握,比如说高强高效,可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能,由此适用范围非常之广[2]。

4. 粘钢加固法。所谓的粘钢加固方法,就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板。这种方法适用于各种大、中、小型的桥梁加固,能够很好地保护原混凝土构件,而且在案例设计及结构计算方面都非常之简单。但实施历程中,由于钢板重量过大,操作上比较复杂,而且固化剂在结硬以后脆性较强,难以保证其粘结的耐久性,此外,钢板和胶体界面还有着一些潜在的锈蚀。

5. 锚喷技术。随着施喷机具的进展和速凝剂的利用,现代技术奖喷射硷与钢筋网、锚杆配合利用,逐渐改善锚喷技术的。它可以尽量不利用侧向模板,而且其运输、浇注、捣固合并为一道工序、占地面积小且设备简单、施工机械化程度高、效率高、节省劳动力,在实施历程中可以不中断交通。

6. 外部预应力加固法。这种方法也叫反弯矩法,主要是借助于“预应力”作用完成的一种加固方式。通过在构件外对预应力钢筋进行张拉,不但能够增加主筋,提升构件的截面强度,还能减少桥墩底部沉降的幅度,可以说是一种十分积极的加固手段,对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、防止裂缝的作用,延长了桥结构的利用寿命。

五.案例分析

某桥梁下部结构扩大基础和桩基础维修加固措施3]。

1.工程概述。

该桥梁总长583m,上部结构采用30m标准跨径预应力T梁和16m钢筋混凝土空心板。上部结构采用结构简支、桥面连续。0号-7号墩台范围桥梁为主桥,跨越主河道, 跨径组成为(330+430)m 的T梁组成,其余跨均为16m钢筋混凝土空心板引桥。0号主桥台采用扩大基础肋板式桥台,1号-2号桥墩采用扩大基础双柱墩,其余主桥墩采用双柱式墩柱嵌岩桩,主桥墩柱直径均为1.5m,引桥桥台采用三柱式桩柱桥台,引桥桥墩均采用双柱式桩柱桥墩,引桥墩柱直径均为1.2m。

2. 0号-6号墩台基础病害。

该桥于1997年建成通车,由于河道大量采砂,河床下降严重,0号-6号墩台范围为跨越主河床跨,目前桥位处河床地面相比桥梁竣工时高程平均下降3m左右,最深处达4m。其中尤以1号墩、2号墩的扩大基础病害严重。下面逐一叙述分析0号-6号墩台基础病害。

(1)0号桥台基础病害。0号台为肋板式桥台,检查发现桥台已无护坡防护桥台,桥台覆土被大量冲刷,扩大基础外露,基础局部脱空,地层岩基面基本。分析护坡破坏原因有二点:一是多年洪水冲刷护坡损毁所致;二是桥台处公路排水沟排出雨水常年冲刷桥墩台护坡,导致倾斜岩基外露。护坡损坏降低了桥台稳定性,加快基础底部岩基稳定性和强度。(如图一)

(2)1号-2号桥墩基础病害。1号-2号墩下部结构为扩大基础双柱式桥墩,检查发现柱侧存在施工时留下的沉井未拆除,沉井底部比扩基底部高程稍高。1号桥墩扩大基础底部有悬空现象,底部持力层呈倒梯形。1号墩靠近岸侧基础下部落在基岩上,靠近河心侧基础下部没有完全落在基岩上,基础下部局部为砂土。2号桥墩基础处于河水中,但水上河心侧沉井出现明显的倾斜,该处侧墙混凝土出现较宽开裂现象。目前1号墩和2号墩立柱还未出现明显倾斜现象。(如图二)

(图一)(图二)

基础冲刷原因:一是河道采砂严重,导致河床冲刷下降所致;另一原因为公路排水沟流水直接冲击1号墩柱基础附近土层,导致1号墩基础底部冲刷尤为严重。

扩大基础底部呈倒梯形原因:施工期间沉井下沉时岸侧先接触基岩,而另一侧沉井基岩线较深,此时沉井改侧未达到基岩,仅在砂土层,而沉井岸侧受岩基阻碍已不能下沉,于是施工单位便在沉井中浇筑扩大基础,造成部分基础没有落在基岩上,由于扩大基础上部尺寸比下部尺寸大,基础下部土体被冲刷掏空后,基础底部就呈现场看到的倒梯形形状。

沉井出现倾斜开裂可能原因:在洪水冲刷下,河床不断降低,造成沉井下部支承土体被掏空,造成沉井侧翻,不均匀沉降受力,局部出现开裂,并不断倾斜。

从沉井倾斜、基础脱空、地质钻探结果分析,扩大基础和沉井底部未完全接触倾斜基岩面。土层冲刷后,造成沉井倾斜,扩基悬空,造成扩大基础有效传力面积减少,稳定性降低。

(3)3号-6号桥墩基础病害。3号-6号墩为桩柱式桥墩,现场检查发现3号-6号墩基础冲刷严重。该处地面冲刷平均深度达4m。原设计桩基嵌岩2m,经计算桩基各项力学指标安全系数较小,特别是桩侧土压应力已超标。

3. 实施维修加固方法

根据0号-6号墩结构、病害以及钻探资料,结合专家组意见,对各墩台进行不同方法的维修加固处理。对0号台基础主要进行矩形挡土墙防护,并设置排水沟引流。对1号-2号墩基础主要进行封闭方体箱形嵌岩护墙防护,对墙内土体进行压浆,为减小施工对基础扰动,保留原沉井,对2#墩倾斜沉井基础以上部分进行切除。对3号-6号墩桩基础采取两种方法:一是利用椭圆形封闭箱形嵌岩护墙防护桩基免于冲刷,二是新增加承台和钻孔桩基分担原有基础荷载。

(1).0号桥台基础维修加固措施。0号台主要采取护坡防护,为排水沟预留空间兼造价考虑,在外露桥台基础水平距离外缘1.5m处做C30混凝土挡土墙,挡土墙截面为矩形(主要考虑基岩面不平,矩形状易于施工),平面绕桥台成矩形进行布置,护坡基础嵌岩深度不小于2m。后在挡土墙上做混凝土护坡,坡度为1:1。同时对公路排水沟进行整治,防止流水侵蚀护坡,在护坡边做排水沟。

(2). 1号-2号桥墩基础加固措施。1号墩—2号墩主要采取防护兼加固方法,利用新嵌入基岩护墙对扩大基础进行防护。步骤是:签于扩基底部已出现脱空,施工前首先采用采用片石混凝土压实基础脱空部分,用钢板桩围堰对扩大基础进行施工期间临时支护。然后对基础与板桩围堰所围砂土进行双液压浆,灌实基础下缘土体。做好基础施工期间支护后,在护墙外侧区域做护墙施工砂袋围堰,护墙基岩面清理好后指定位置采用12.7cm地质钻机钻孔基岩2m,嵌入钢管混凝土灌注桩,同时保证护墙根部嵌岩0.2m,立模绑扎护墙钢筋、浇筑混凝土后,浇注混凝土,使护墙与钢管混凝土桩成为整体。回填基础周围覆土后完成扩大基础维修处理。

(3). 3号-6号桥墩基础加固措施。原桥桩基设计嵌岩深度2m,基础承载能力满足规范。但由于冲刷较为严重,安全系数较低。为保证桥梁持续正常使用对桩基进行维修加固处理,加固措施有两条:

a. 利用新增桩基进行加固。沿3号-6号墩系梁上缘位置向下增设2.4m高承台,新增承台与桩基、系梁接触面植筋。为增加立柱向承台传递荷载途径,在承台上缘沿原柱周新增1.5m高圆柱,在界面处植筋。由于新增高桩承台对河道泄洪能力影响较大,因此承台尺寸设计尽量小型化、线条平顺化。承台下新设计四根桩基支撑承台,新增设桩基嵌岩4m,桩径1.2m。新增桩基以及与原有桩基中距不小于桩径2倍。

该方法可以较大程度提高下部基础承载能力,但需要对原有桩柱进行较多量的植筋,对原结构有一定损伤,造价较高,桩基施工需要操作空间较大,施工不方便。

b. 新增护墙防冲刷。由于桩基承载能力有一定安全度,可在桩四周直接做施工用砂袋围堰,在指定位置采用12.7cm地质钻机钻孔入基岩2m,嵌入钢管混凝土桩,同时保证护墙根部嵌岩0.2m,立模绑扎混凝土护墙钢筋、浇筑混凝土,使护墙与钢管混凝土桩成为整体。在护墙内外回填覆土后完成桩基础防护处理。

该方法可以永久防护桩基免于冲刷,并较少对原结构产生损伤和扰动,但对基础承载能力增加有限。施工中3号-6号桥墩基础维修最后采取第二种维修加固方法。

六.结束语

桥梁结构损害是多种因素共同作用的结果,对桥梁结构进行加固,要根据损害特点、构成原因及损害的程度,选择合适的加固方法,确保桥梁安全。

参考文献:

[1] 张春丽 关于桥梁结构损害及加固策略的分析 [期刊论文] 《科技资讯》 -2012年16期

第2篇

关键词:路桥施工;钻孔灌注桩;技术;分析

Abstract: as China's transportation infrastructure construction of development is rapid, so bored pile technology is also widely used in highway Bridges and other areas. In short, the highway bridge construction is a very important construction. Only the construction process to every project faces every detail problems are thoughtful, and strive to no risk at all, just won't for people and property losses from the country.

Keywords: road &bridge construction; Bored piles; Technology; analysis

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1.引言

在桥梁的基础施工中,钻孔灌注桩基础施工工艺的发展比较早。随着桥梁设计和施工技术的飞速发展,在公路桥梁中钻孔灌注桩基础的应用也愈来愈普遍。由于钻孔灌注桩技术具有无挤土效应、对附近环境影响较小、低噪声、施工操作简单且设备投入小、能适应各种地质条件等优点,所以它在桥梁的桩基础中被广泛的应用。因为钻孔灌注桩施工大多时候是在水下进行,所以无法观察其施工过程,成桩后也无法进行开挖验收。施工中任何一个环节产生问题都会使整个工程的进度和质量受到直接的影响,严重时会产生不良的社会影响,给投资者带来巨大的经济损失。故而,争取把隐患消除在成桩之前,做好施工质量控制,规范施工流程,这是能否生产出优良灌注桩的关键所在。

2.钻孔灌注桩施工的现状

随着社会经济的快速发展,也对路桥钻孔灌注桩技术提出了更高的要求。不过当前钻孔灌注桩的施工质量现状中还存在着很多问题和缺陷。主要是泥浆护壁的成孔技术方面,存在其独有的缺点,主要包括:在固化期间的灌注混凝土通常会出现凝固收缩现象,这就会造成桩土间产生无法控制的细小缝隙;局部坍塌、松动、卸载等扰动破坏使桩周上的刚度和强度大大减低了,而“软弱层”和“泥皮层”更加加重了这种后果;使用泥浆会在桩和桩周土之间形成“泥皮层”,且承载力较低,孔底残留的泥浆沉淀物和沉渣也会在桩底形成一个“软弱层”;成孔时很难避免对桩周土造成局部坍塌、松动、卸载等扰动破坏,且钻孔时间越长,桩径越大,桩越长,其破坏的程度就会越严重。

由于以上的各种原因大大的降低了桩周土的承载力,增大了桩基沉降,所以为了使其沉降满足要求,人们往往会使用增加桩长的办法,而不是想办法增强浇注桩身强度、消除桩土间缝隙、加固处理“软弱层”和“泥皮层”、恢复土原有的承载能力、减缓对桩周土的扰动破坏等,这都是以往设计和概念上存在的误区,所以长桩与超长桩的出现就在所难免。

3.钻孔灌注桩技术

1)桩基成孔时浅桩要使用小型的松动爆破配合人工挖孔,测量放样将各桩的基孔位确定后,根据桩径把孔口护围工作做好,且设置摇绞车排渣。使用15cm厚的C15砼在开挖过程中进行护壁,每层护壁的高度不可多于1.0m,在地质变化段埋设好连接钢筋,以加强护壁的整体性。开挖岩层要使用爆破作业,根据岩层倾向和硬度安排炮眼布置,先进行试爆,将间距和用药量确定好,避免孔壁破坏或成孔过大。

2)孔底清渣挖孔桩爆破完毕时,应在孔底预留20-30cm,用风镐、人工凿除至设计标高,把淤泥、松散石渣等拢动软土层清理掉,若地质比较复杂,必须使用钢钎把孔底以下的地质情况探明,且报经监理工程师复查确认后才能进行混凝土灌注,以确保桩底的嵌岩效果。

3)制作和安装钢筋笼,在施工现场根据孔深分节制作成型,使用吊车起吊入孔,使用两台电焊机进行单面焊接。用钢板封底并焊牢桩基检测管的下端,且要在加强箍筋内侧牢固绑扎,随着钢筋笼的加长,采用套管焊接进行密封。焊好最后一节后,要灌满净水并使用木塞堵死。

4.灌注桩的施工控制

1)钻孔前的质量控制。先准确放样然后埋设护简,《公路桥涵施工技术规范》已对埋设护筒的要求和方法作出了较为详细的规定。如果在水下进行钻孔,则使用锤击打入的方法埋设护筒,较为稳妥快捷,在护筒上口把桩中心标记作好是前提条件,以便钻机对中。钻孔对中的过程中,钻机底座的水平问题比较容易被忽视,不过在现今也不易出现差错,因为成套设备中有液压调整装置,但钻机底座的水平性在自制的钻孔设备中就不易控制。所以在钻孔及对位的过程中,均应对钻机的水平和垂直度着重进行观测和调整;如果在陆地上进行钻孔,则通常使用挖坑法,较为简单易行。

2)钻孔过程中的质量控制。首先应该按照孔位所在地的地质情况,采用适合的钻锥和钻机型号。在钻孔时,要使用减压钻进的方式。同时要确保孔底所承受的钻压不超过压块、钻锥和钻杆重量之和的60%,以减少及避免扩孔、弯孔和斜孔的产生,尽力确保钻孔的连续性,因故停钻时,为防埋钻,应将钻锥和潜水钻机提升至孔外。

3)孔底沉渣和终孔鉴定的控制。渣样在终孔鉴定中是判断的首要根据。针对嵌入中风化岩层的基桩,结合捞取的渣样进行岩面判别,对嵌岩的深度进行确定,终孔时对孔深进行测量,且要对渣样是否符合要求进行二次判别。要准确、及时的捞取钻渣和对钻孔进行原始记录,绝对不允许假造钻渣及同记记录。针对持力层落在强风化岩层上的基桩,按照渣样进行判别后进入到岩层,需注意残积土和强风化岩的区别。通常的强风化岩渣样会含有小块状的次生矿物,用手就能扳断,但残积土渣样基本上不含坚硬块体,石英除外。在混凝土灌注前,下导管和钢筋笼后,实施二次清孔,还要调制优质泥浆,使其可以降低颗粒的下沉速度,使用先进的反循环清孔工艺。待沉渣的测定与要求相符合后,立即进行混凝土灌注,避免土渣回落,尽力增大混凝土的初灌量,通过初灌量的冲力将残余孔底的少量沉渣冲开。

4)水下混凝土的灌注控制。水下混凝士的灌注是确保桩身质量的最关键工序,也是成桩的最后一道工序。本文所涉及的工程进行灌注时使用的是导管法灌注水下混凝土技术。采用剪球工艺灌注第一盘混凝土,混凝土的初灌量要根据不同桩径进行计算,确保灌入第一盘混凝土时可以把导管埋入2m以上的深度。混凝土灌注时,随着灌注高度的逐渐上升,必须及时的提升导管,提升时要确保导管底端埋入管外混凝土之下的深度也不大于8m且不少于4~6m,不可把导管底端提出混凝土面,以免导致局部离析或断桩。

5.结束语

总之,想要建成高品质的工程,就必须对施工中出现的常见问题的原因和处理方法进行熟悉,对桥梁钻孔桩施工中的技术及工艺进行加强与提高,层层把关。必须在钻孔灌注桩施工中做到:水下混凝土的灌注要紧张有序、统一指挥,严格按照规范操作每一个工序,制定切实可行的防范措施应对可能出现的问题,尽可能杜绝任何事故的发生。另外,桩基工程的检测技术也起着非常重要的作用,而且近些年已得到了广泛的重视,国家有关桩基工程检测的规范和标准已相继和施行,这对进一步规范桩基检测工作,保障工程质量起到了良好的作用。

参考文献:

[1]韩剑光.浅谈钻孔桩基础的施工监理[A].海南省公路学会2003年学术交流会论文触[C]2003.

[2]袁定安.钻孔灌注桩低压力后压浆的应用研究[D].成都:西南交通大学,2002.

第3篇

论文摘要:随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析,桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法,本文提出了桥梁加固的目的,论述了桥梁加固的常见方法及特点,给出了桥梁加固的方案选择和加固效果评价。

桥梁是公路交通的咽喉,其使用功能的好坏直接影响整条线路的畅通,既有公路中由于受到当时局限的设计、材料、施工加固等各方面的影响,严重制约了公路运输事业的发展,加上不能适应现在交通量飞速增长,使得旧桥检测和旧桥加固技术显得非常迫切。

1加固目的

随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,截止至2000年,我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。因此,加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2加固方法

加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下,该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响,甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工,因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用,因此,一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维(CFRP)加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点,近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳,是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术,因其强度高,耐腐蚀,且施工简便等优点,目前已广泛应用于实际工程中。如广深高速公路福田互通立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固。然而,由于碳纤维本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。

增大截面与配筋加固法。增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而,由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行,施工难度较大且施工质量难以控制,因此,尽管在某些情况下费用并不太大,但以上因素制约了该技术的广泛应用,一般用于T型截面梁的加固维修。如河南南阳桐柏淮河大桥加固。

改变结构受力体系加固法。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理,增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大,目前极少单独采用。如2003年湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)加固、2005年福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)加固。

此外,结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法和增加横向联系加固法等。

2.2非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损,可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强,抗冲击耐磨耗等性能,可延长桥面的使用寿命,在不增加桥梁恒载的情况下,改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中,以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用,效果明显;TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝,在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3U型高桥台加固

预应力锚索框架法。该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。

锚杆配合钢筋混凝土抱箍法。该加固法采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打入锚杆与槽钢抱箍,最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土,新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力不足,且施工处理不到位,造成桥台前墙下沉。

2.4桥墩加固

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤,可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构,其状态变化主要是由地基所引起,此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力,提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法,即在旧桩的两侧各增设一根桩,并通过植筋扩大承台,共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因,造成桩基缩径,采用的加固方法是清除桩体虚浮物,通过植筋后,外抱箍微膨胀混凝土。 转贴于

目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

3加固方案选择

加固方案与诸多因素有关,常考虑的主要因素:3.1桥梁结构型式;3.2桥位地形、水文、自然状况;3.3桥梁现状分析研究结论;3.4施工技术水平;3.5能否封闭交通;3.6预期加固效果;3.7资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合,体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;

4加固效果评价

桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言,不方便进行荷载试验,通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。

桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国公路危旧桥的改造提供技术支持,确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全,使得桥梁加固做到“有法可依”。

参考文献

[1] 《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中国计划出版社,1992.

第4篇

论文摘要:通过对某高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥的支座更换,恢复桥梁的安全正常运营。用矮千斤顶顶升桥梁上构进行支座更换施工工艺既科学、实效,又简便、安全,具有较强的适用效果和参考意义。

一、前 言

某高速公路L1、L2、L4互通式立交桥建于1997年,至今运营时间已有6年,桥梁墩柱、梁底、桥面都有不同程度的裂纹出现,特别是桥面破损严重,经交通科研单位检测鉴定为支座变形所造成,需对桥台及各桥墩处支座予以更换。

二、工程概况

该高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥是一个多肢、混合型的立体交叉,按荷载汽——超20级,挂——120设计。其中L1桥桥跨布置为16m+4×20m+16m,梁高0.85m,宽9m,桥墩为单桩式桩基础,桥台一侧为双桩式桩基础,另一侧为一字型桩基础桥台;L2桥桥跨布置为 10m+16m+10m,梁高0.85m,宽9m,桥墩为单桩式桩基础,桥台一侧为一字型桩基础桥台,另一侧为重力式U型桥台;L4桥桥跨布置为13m+4×16m+13m,梁高0.85m,宽12m,其中左右两边各有2m宽人行道挑梁,桥墩为单桩式桩基础,桥台为双桩式桩基础。L1、L2、L4桥均属于弯桥,其平、纵断面均处于曲线上。

三、施工组织

根据本次施工任务组建L1、L2、L4桥支座更换项目经理部,制定详细、严密的施工方案,配置人力、机械及设备,使本次施工安全、有序、顺利地进行。

本顶目配置高70mm,φ=300mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm)共20台。

四、制定施工方案

项目初步制定的是采用万能杆件拼装支架支撑,大吨位千斤顶起顶的支座更换方案,为便于安装支架并提供足够的支承能力,需在支架下设置钢筋砼基础。经详细审查设计图纸,地基为人工素填土,钢筋砼基础置于其上产生的沉降量较大,若采用大吨位螺旋千斤顶,同时高行程(80mm左右)起顶,当发生不均匀沉降时,同排一部分千斤顶受力增大(可能超出千斤顶最大受力,使千斤顶损坏),另一部分千斤顶受力减小而此时行程很大(大于梁的允许变形值),会损坏梁体。为了减小沉降量,必须增大钢筋砼基础尺寸,并对支架进行预压,此方案工程量较大且工期加长,安全性也不是很高。出于安全的角度考虑,充分利用梁体与墩顶的空间,制定了一个更加可靠的施工方案,此方案采用钢管包箍墩柱,用高度为70mm,φ=300mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm)配电动油泵进行梁体顶升更换支座,避免沉降造成突然卸载的影响,圆形扁式油压矮千斤顶的最大行程为15 mm,且为单油路,操作控制顶升量更为简便,使梁体的变形值控制在允许的范围内。由于千斤顶放置于梁体垫石与墩顶之间,方案制定时需对每座立交桥各墩台处顶升的重量、墩顶及垫石顶局部受压、钢管包箍增强等进行计算,同时由原设计部门提供起顶时梁板的允许变形值,以便在实际施工过程中对施工工序进行严格控制,确保梁体的变形在允许范围内,保证施工过程中的桥梁结构安全。以L1桥为例,起顶重量、钢管包箍增强、局部受压等计算过程如下:

1 L1桥不等跨径连续梁支承反力计算(按去掉桥面铺装计算):

根据连续梁电算程序计算得各墩台支承反力:

2. 局部承压计算

依据各墩台受力情况,在各桥墩顺桥向支座两侧安设两台250吨圆形扁式千斤顶(规格为φ300×70mm),在各桥台横桥向三个支座之间安设两台250吨圆形扁式千斤顶(规格为φ300×70mm),千斤顶最大行程为15mm,每次顶起时控制在10mm左右。由于千斤顶作用,使墩台顶部处于局部承压状态,根据最不利原则,以4#墩为例进行局部承压应力计算:

(1) 墩柱混凝土加钢管包箍后通过钢管预压紧箍作用可提高砼抗压强度(如图4,单位cm),

钢筋砼短柱轴心受压组合强度计算式为:

N0=Ra×Aa(1+θ1/2+θ)

θ=Rs×As/Ra×Aa

Ra 1=Ra×(1+θ1/2+θ)

式中:

θ——钢管砼杆件的套箍指标,

Rs——钢管材料的抗拉、抗压设计强度

As——钢管包箍截面面积

Ra——砼抗压强度设计值

Ra 1——钢管包箍砼抗压强度

Aa——核心砼截面面积

套箍指标:

θ=Rs×As/Ra×Aa=215×3.14×(0.612-0.62)/(14.5×3.14×0.62)

=0.49837

混凝土加钢管包箍砼抗压强度:

Ra1=14.5(1+0.498371/2+0.49837)=31.963 Mpa

说明:①②③式套用钢管砼短柱轴心受压的承载力计算方法,《CECS28:90》。短柱轴心受压承力计算有三种方法《CECS28:90》、《DL5099-97》、《JC101-89》,其中《CECS28:90》采用的是显式,直接计算,没有限制使用范围;《DL5099-97》、《JC101-89》采用了系数表达方式,系数的具体表达式极为繁杂,以表格的形式直接给出,实际应用时受应用范围的限制。故这里套用《CECS28:90》中的方法计算。

(2) 4#墩局部应力计算(千斤顶位置如图5、6,单位cm)

Nc=0.6×β×Ra1×Ac(按素混凝土局部承压计算)

式中:

Nc——局部承压时的纵向力

β——砼局部承压强度提高系数

Ad——局部承压时的计算底面积

Ac——局部承压面积

计算过程如下:

Ad=4×(3.14×602×(arctg(39.686/45)/360)-45×39.686/2)

=1624.284cm2

Ac=3.14×152=706.5cm2

β=(1629.284/706.5)1/2=1.519

Nc=0.6×1.519×31.963×3.14×1502=2058110 N=2058.11 KN

4#墩的支承反力为3493.7KN,每个千斤顶反力为1746.85KN,小于Nc=2058.11KN,局部承压满足要求。

四、施工步骤及施工工艺

1.旧桥面凿除、清理

采用小型凿岩机、把桥面板分成两幅,从桥台一侧开始,一幅一幅凿除,小型凿岩机在施工中严格控制风镐的功率,使风镐正好凿至桥面与梁板的接触面,以免凿伤梁体,凿除完后采用小型拖拉机人工装运至废旧场丢弃。这样可以减轻一部分恒载。

2.拆除伸缩缝

拆除桥头两侧伸缩缝,在两桥台与梁板的间隙处用木板或橡胶临时填塞,避免起顶时梁体的纵向滑移。

3.支架搭设

采用竹子、木材、铁线搭设施工平台安放设备,平台宽度要求满足油泵、材料、工作人员操作的要求,支架要稳固。

4.制作包箍钢管砼及安装千斤顶等设备。

墩柱直径为120cm,钢筋保护层厚7cm,旧支座所占中心面积为66×66 cm2,φ300mm矮千斤顶的支垫位置较窄,为保护墩柱顶局部砼承压安全,需采用钢板包箍包裹墩柱顶提高边缘砼抗压强度。先在墩柱顶支座钢板范围以外凿开部分砼,深度大约3cm,清理干净,按墩柱顶面尺寸(扣除支座钢板面积)加工好四块厚度为2cm的钢板并开好坡口,将四块钢板焊接在支座钢板的四周,相邻钢板相互焊接,形成一个直径为122cm的圆板盖在墩顶。钢板焊缝要密实,后焊钢板要与支座钢板平齐,然后加套包箍,包箍厚度为1.2cm,直径为120cm,宽为50cm的两个半环,两个半环间采用高强螺栓连接(规格为φ27mm,长为120mm),在包箍下缘与墩柱接触面粘贴宽5cm、厚0.5cm的环形橡胶条,使下缘密封,在包箍上缘焊接方形5cm×5cm厚0.5cm的6块小钢板(均布于圆周),包箍上缘接触到墩顶钢板后,上紧高强螺栓,将钢板与包箍上缘接触面焊接紧密,再把高强螺栓部分加焊紧密,在顶钢板开一个压浆孔,两个排气孔,在墩顶钢板压浆孔处压灌环氧树脂砼,使墩柱与钢管包箍紧密结合为一体形成钢管砼,达到提高砼强度的目的。待环氧树脂砼强度达到要求后,将矮千斤顶放置于各墩顶顺桥向盆式支座两侧,台帽顶则放置于三个板式支座的中间,并安装好油泵。

5.梁体顶升及支座更换

(1).更换方法

由于旧盆式支座上、下板的锚固螺栓全部扭曲,下板与支座垫石混凝土结合在一起,要取出上、下板,需要凿除上、下板粘结的混凝土并割除连接件,要求墩顶与垫石必须有足够的空间,即梁体顶升需有较大高度,施工的危险性较大。考虑到以上因素,经业主、设计、监理、施工单位共同研究,决定在不拆除旧盆式支座上、下板的情况下,顶升桥梁至一个新盆式支座的高度后,取出旧盆中的橡胶块,填充一块大小、高度一致的圆形钢板把整个盆塞满(保证支座传力良好),然后将新盆式支座的上、下板与旧盆式支座的下、上板焊接在一起(旧盆式支座的上、下板安装反了),达到更换旧支座的目的。新的盆式支座安装后,整个梁体比原来抬高了一个相同的高度(约12cm),在桥台板式支座处通过调节支座垫石高度来协调,在桥头两侧通过引道来调整抬高的高差。

(2).顶升施工

顶升前要对每个墩台的左、右原始高度进行记录,以便比较和控制顶升量,由于采用高度为70mm,φ300mm的圆形扁式液压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm),其活塞面为φ250mm的圆面,加油压后圆面受力必须均匀,否则就会出现活塞拉缸损坏,在施工过程中要仔细观察活塞面上升是否均匀,出现不均匀情况要停止加油压并马上卸载,重新放置钢板调整好位置再加油压顶升。首先进行L1桥的顶升,L1桥跨径为16m+4×20m+16m,整个桥位于竖曲线内(基本以3#墩为对称中心),顶升顺序为先从6#台至0#台每个墩台顶升高度为10mm(千斤顶的行程)。由于支垫钢板有空隙,在卸载过程中产生压缩,所以在墩台每次顶升几个毫米后,需马上比较各墩台之间的顶升量及一个墩台左、右两侧的顶升量之上偏差,按照偏差值从0#台至6#台每墩台顶升来调节平衡,完成一个来回,使每个墩台之间的顶升高差控制到小于10mm范围内。不断重复以上过程直至符合新盆式支座的安装高度要求。

(3).更换支座

顶升完成后,取出盆内的旧橡胶块,在新支座上板定位好加工成与盆大小一致的圆形钢板,用千斤顶把上板顶升到旧支座上板,使上板及圆形钢板与旧支座上板结合良好,焊接稳固。安装完上板后,取出千斤顶进行下板安装,将下板安放在墩顶中心位置,焊接稳固。在四氟板上涂硅脂油。在桥墩进行盆式支座安装的同时,浇注好桥台四氟板橡胶支座垫石,待达到强度70%~80%后,安装好新的板式橡胶支座,就可以卸载了。卸载施工工艺与顶升施工工艺正好相反,施工顺序是先从6#台依次至5#、4#、3#、2#、1#各墩、最后至0#台,再从0#台依次至各墩、最后至6#台为一个来回。卸载完成后,对盆式支座进行补焊(因为支垫钢板处,卸载前无法焊到),支座更换结束。

L2桥一部分位于直线内一部分位于竖曲线内,从0#台至3#墩为上坡,采用的顶升顺序为0#台1#墩2#墩3#墩,为一个回合,不断地重复直至完成。卸载也采用与顶升一样的顺序。L4桥与L1桥情况比较相似,采用与L1桥相同的施工顺序来进行顶升和卸载。桥梁支座更换完成后,浇注桥面铺装及引道路面砼,圆满完成全部施工任务,立交桥恢复正常运营。

L1、L2、L4桥支座更换的顶升和卸载每一步操作都要进行记录,作为资料存档。因这次更换支座数目较多,而篇幅有限,仅附L1桥1#墩的顶升和卸载记录作为参考,详见表1、表2。

五、结束语

近年来各省市建造的类似L1、L2、L4桥类型的桥梁有很多,今后一定的年限内陆续都需要进行相应的维护,而直接以钢板包箍墩柱顶提高边缘砼抗压强度,作为施力平台,采用矮千斤顶顶升梁体更换支座的施工工艺,不需要搭设受力支架,不受场地制约,既简便、安全,又科学、实效,希望能为各地同行提供些经验借鉴。

参考文献

[1] 陈宝春,钢管混凝土拱桥设计与施工,人民交通出版社,1999.

[2] JTJ021-85,公路桥涵设计通用规范,中华人民共和国交通部颁标准.

第5篇

关键词:空心板梁,质量控制,梁板加固题目:空心板预制施工质量控制

 

引言

空心板梁在现代桥梁中建设较为普遍的应用,一般桥梁上部结构主要设计装配式预应力空心板,下部结构采用柱式墩,台或肋式台;钻孔灌注桩基础。其中预应力空心板是目前公路桥梁工程中广泛的一种结构形式,这种结构构造简单,受力明确。既可预制又可现浇,其有优越性,而预制空心板更具有施工方便,节约圬工,节约模板并利于集中成批生产的优点,能够有效提高工程施工质量进度,较适用于中小桥梁,同时桥梁的运营来看,空心板梁更换、加固维修较为方便,维修费用较为经济。

目前桥梁中,梁板的跨径有13M,16M和20M较为三种结构型式,全部采用梁场集中预制生产。下面主要就预应力混凝土空心板的预制施工质量控制浅谈几点看法。

一. 施工过程质量控制

1、梁厂建设:施工单位应根据各自管段内的梁板工程数量,结合施工环境选定合理的预制厂位置,梁厂场地平整宽阔,便于材料堆放,机械设备作业,成品梁的生产和存放。论文格式,空心板梁。预制场内设750型混凝土搅拌设备2套,张拉台座四个,张拉设备一套,钢筋加工设备1套,装载机,吊车和发动机组各一台。为保证施工的质量和安全,对修建的钢筋混凝土预制梁台座,张拉等都要进行工程验算,符合安全性方可准于施工。

2.张拉作业:预应力混凝土空心板采用先张法预应力工艺。施工中按照设计和规范要求,预应力钢胶线采用张拉力和伸长量双控拉措施进行,既除了千斤顶的压力表上的读数控制外,实测的钢绞线伸长量误差都必须在理论计算值的±6%误差范围内。伸长量根据实行施工中钢绞线的长度进行计算。为保证施工预应力的准确和施工安全,必须将张拉千斤顶锚具,钢绞线等送有资质的检测机构进行标定试验和钢绞线弹性模量的数据测定,还应特别注意张拉机械的故障及维修。论文格式,空心板梁。并且严格计算、复核,审核施工计算程序,杜绝施工计算错误,特别是理论伸长值,张拉力与对应压力油表读数关系的计算。项目部采用的张拉施工程序是首先采用两台穿心式千斤顶横向对称单根钢绞线,从中心往两侧均匀张拉,将其初应力调整到10%,使钢绞线相互间的应力一致,然后采用两台YC200千斤顶在一端进行整体张拉,慢慢施加预应力,将其应力张拉到控制应力。采用底松弛钢绞线张拉程序为:0--初应力(10%ó)—20%ó--60ó--ó(持荷2min锚固)。这其中一定要进行钢绞线伸长量的现场量测和记录,并特别注意其初应力以下的推断伸长量不能遗漏。

3.模板钢筋安装:外模板采用场制的定型模板,芯模采用充气胶囊。钢筋在防雨的制作棚内加工制作或堆放,对制作好的钢筋做好标识。论文格式,空心板梁。安装模板和钢筋严格按照设计图纸和规范施工,确保结构的尺寸。为保证安全,模板和钢筋帮扎应在张拉结束8小时后进行。论文格式,空心板梁。

4.混凝土施工:混凝土由搅拌站集中出料,对于其原材料水泥,砂,碎石,水,外加剂等都应经检验合格后方可使用。混凝土直接用混凝土罐车运输到模板内。浇筑时每片梁采用2台插入式振捣器同时振捣,振捣棒呈梅花式排列,振捣时间为20-30秒,振捣间距为30-45厘米,振捣棒与模板净间距为3-5厘米振捣棒移动距离保持规律,防止少振,过振或漏振,振捣棒不能碰撞钢绞线。

5.预应力钢绞线放张:当混凝土强度达到设计的90%后,才放松预应力钢绞线。放张时采用对称,均匀,分次完成,不得骤然放松预应力筋。预应力筋放张采用两台200吨千斤顶整体逐步放张。

6.移梁,堆放:采用吊车移梁。移梁,堆放时,梁体混凝土强度达到设计的90%,堆垛时放置在垫木上,吊环向上,标志向上。存放时间不得超过六十天,以避免产生过大的反拱。

二.存在的质量问题和处置方法

1.在施工过程中预应力空心板容易出现的质量问题有以下几个方面:

(1)空心板板底混凝土不够密实,常出现渗水,漏水现象;

(2)预制空心板时,其高度控制不严,往往超过设计的高度;

(3)预应力混凝土空心板封端(尤其斜空心板)对梁板总长控制不严,长出现长短不一,有的封锚端端面不垂直,斜交角大小不一致等,会增加了伸缩逢的安装难度,甚至出现返工情况;

(4)预埋构件埋设位置不准确,有的甚至漏设。如人行道的安装,如果预埋锚固筋的位置不准确或者漏设,则人行道块安装难以稳定甚至无法安装。论文格式,空心板梁。

(5)空心预应力空心板在顶板横向或板底纵向常出现裂纹;

(6)底板混凝土钢筋保护层厚度不足,出现钢筋外漏现象,钢筋被脱模剂污染;

(7)理论支持线部分的底座平面不平整,预制板两端安设支座的位置高度不一致,从而使板产生扭曲力;

(8)施工过程中施工预应力不足,对梁板安全存在很大隐患。

2.出现问题的原因

根据以往施工的经验和体会,我们认为出现上述问题的主要原因有以下几个方面:

(1)预应空心板的芯模固定不牢,混凝土振捣时因挤压力的作用使芯模上浮,造成空心底面超厚,顶板厚度不足,有可能为了保证顶板厚度,认为加大了板高的尺寸,影响桥面铺装层的厚度。采用充气胶囊做空心板芯模的空心板虽然装脱模较方便,但胶囊固牢难度大,加之胶囊本身材质问题,上浮和局部鼓包的现象更容易发生。

(2)预应空心板混凝土顶板出现横向裂缝的主要原因:一是水泥的用量过大,温差过大或养生不及时等易出现干缩裂缝,二是底座不牢,沉降不均匀造成横向裂缝,三是吊装或堆码,受力支点不当造成的裂缝;底板出现纵向裂缝的主要原因是振捣不到位的混凝土不密实,水泥沙浆或水泥聚集在一起,造成干缩裂缝。

(3)预应空心板几何尺寸与设计的几何尺寸不相符(主要是长度),底座平面不平整的主要原因是马虎,施工前,施工中,施工后没有进行检测所致。

(4)预埋件埋设位置不正确或遗漏设的原因:一是对桥梁设计的图纸缺乏认识,二是设计图纸本身标注位置不明或预埋构件未设计在相应的图纸上。

(5)造成预应力不足的主要有施工单位往往以张拉机的张拉吨位控制,伸长量不重视,或者测量不足。

3.预应空心板质量问题的处治方法

为了确保桥梁的工程质量,空心预制空心板常见的质量问题的可采用以下几种处理方法:

(1)对于空心板混凝土强度不合格或整片梁顶板厚度小于8CM的,或横向裂缝宽超过规范规定的,应报废重新制作。论文格式,空心板梁。

(2)对空心板顶板厚度(局部)小于7CM的,应进行局部处理,将厚度不足的部分凿除,冲装芯模,并增加补强钢筋,浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土,使顶板的厚达到设计标准,在顶板上的桥面铺装层应加设10CMX10CM的φ12MM钢筋网,钢筋网应于相邻空心板湿接缝钢筋焊接牢固。

(3)对空心板板底不密实出现渗水漏水和纵向局部裂缝或钢筋混凝土保护层不足的,如果混凝土强度合格,静栽实验没有问题,可采用防水措施,用XYPEX(赛柏斯)或其他防水材料,将防水材料喷涂在不密实的混凝土底板顶面上,经过渗透化学作用,提高混凝土密实度和强度,起到防水,防空气侵蚀钢筋的保护作用。

(4)预应空心板建筑高度超过设计标准,直接影响到桥面铺装层的厚度,凡桥面铺装厚度打不到设计要求的,可以采用调整墩台帽或垫石高度或凿除超厚的顶板部分等措施,如果上部结构已经安装就位,墩台帽及垫石无法调整的,可采用调整纵波的方法处理。

通过以上的处治方法,预制空心板的质量问题能够得到进一步的保证。预制空心板是桥梁结构的承重结构。因此,在预制空心板前,一定要制定出施工工艺规程,对所有参与施工的人员进行技术交底,掌握关键工序的技术要点,严格按规程要求检测各项指标,发现异常,及时采取响应的补救措施,确保空心板的预制质量。

第6篇

关键词:桥梁桩基;旋挖灌注桩;施工工艺

中图分类号:TU997文献标识码: A

前言

随着我国高速公路的日益崛起,各种桩基在高速公路桩基中的不断使用,针对不同底层,选择合理的设备,不仅能加快施工进度,也能节约成本。旋挖机作为,不入岩地层的首选。该设备具有扭矩大,成孔速度快,操作方便等优势。

一、工程概况

杭州湾跨海大桥杭甬高速连接线公路工程(余夫公路至小曹娥互通段)位于浙江省宁波市余姚市,自南向北穿越宁波市余慈中心城规划圈西部,作为杭州湾跨海大桥杭甬高速连接线的第二段,南端接“余夫公路”项目,北接规划的小曹娥枢纽连接杭甬高速公路复线。。

杭州湾跨海大桥杭甬高速连接线公路工程(余夫公路至小曹娥互通段)第3合同段由宁波交通工程建设集团有限公司承建,本合同段里程桩号从K14+660.4。路线向北展线,经朗街道,于泗门镇海南村北设泗门互通联系G329北复(姚北大道),再向北跨越四塘横江、五塘横江,终于小曹娥符丁五丘东,接规则的杭甬高速公路复线小曹娥互通,终点桩号K22+060

二、主要工程量

根据总包方要求,本工程钻孔桩P91-P217墩由我方施工,工程钻孔桩由Φ1200mm组成,设计桩长为58m~70m之间不等。

编号 工程名称 单位 数量 备注

1 桩基φ1.2m (旋挖钻机) M 85000 约1278根

2 钢筋笼 T 3124

3 声测管 T 358.23

三、工作内容

桥梁桩基工程钻孔灌注桩施工,主要包括场地及施工平台开挖和整平、泥浆循环系统设置、桩位固定、引桩、护桩、护筒制作、埋设、拆除,机械设备进退场、安、拆、位移、机械钻孔、挖泥浆池(含泥浆池维护)、造浆、换浆、护壁、成孔、验孔、清孔、清除废渣浆等沉淀物,声测管(加工、安装,以及固定钢筋安装),安、拆导管及漏斗、灌注混凝土、凿桩和废桩头处理(其中凿桩时的土方开挖工作由总包负责另行安排)、配合桩基检测工作,各种材料及机具的装卸倒运(包括垂直运输、水平运输)等工作。

四、机械设备配置计划

根据地质资料及设计要求,结合以往施工经验,本项目钻孔桩成孔施工拟采用SH-30型旋挖钻机的方式完成成孔任务。

拟投入本工程的主要施工机械计划表

号 机械或

设备名称 型号

规格 数量 用于施工部位 备注

1 旋挖钻机 SH-30 2台套 桩基施工

2 导管 Φ300mm 530米 灌注混凝土

3 泥浆泵 3PN 8台套 泥浆循环

3 导管震动锤 / 1台

4 泥浆泵 7.5KW 12台套 排浆

5 旋流器 / 5台套 清孔

6 清水泵 2.2kw 12台 抽水

7 挖机 PC200 5台 清渣

8 汽车吊 25T 6台 钢筋笼制安、砼灌注

9 平板车 / 1台 钢筋笼运输

10 电焊机 BX-500 4台 钢筋笼制安

11 钢筋切断机 SHS7-307968 2台 钢筋笼制作

12 钢筋弯曲机 GF16 2台 钢筋笼加工

13 切割机 / 4台 钢筋笼加工

14 分配箱 / 5个

注:钻机机械设备根据合同工期、合同工程量需要进行增调。

SH-30型旋挖钻机技术参数

产品技术参数 上海金泰SH30 备注

动力头扭矩 360kN.m

动力头转速 6―30rpm

液压系统压力(KN) 300

液压系统拔力(KN) 300

动力头行程 11000mm

桅杆侧倾 6°

桅杆前倾、桅杆后倾 5°、15°

发动机生产厂家 美国卡特彼勒

钻孔深度 : 钻孔直径 : 56-100m 、1.8~2.5mm

底盘型号 JT90

主卷扬最大拉力 300/400 kN

钢丝绳直径 36mm

钢丝绳速 60m/min

辅助卷扬最大拉力 75kN

钢丝绳直径 18mm

钢丝绳速 45m/min

整车工作宽度 4600mm

整车运输宽度 3450mm

整车工作高度 27400mm

履带板宽度 800mm

最大牵引力 650 kN

发动机型号 QSM11-C

发动机额定功率 298kw/1900rpm

整车工作重量 70.5t

五、旋挖钻机钻进成孔

1、成孔工艺

旋挖钻机成孔工艺与其它桩基不同。旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺,是一种无冲洗介质循环的钻进方法,但钻进时为保护孔壁稳定,孔内要注满优质泥浆(稳定液)。

旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时,依靠钻杆和钻头自重切入土层,斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土;遇硬土时,自重力不足以使斗齿切入土层,此时可通过加压油缸对钻杆加压,强行将斗齿切入土中,完成钻孔取土。钻斗内装满土后,由起重机提升钻杆及钻斗至地面,拉动钻斗上的开关即打开底门,钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门,再回转到孔内进行下一斗的挖掘。

旋挖钻机行走机动、灵活,终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。

2、钻孔定位

在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位;桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后,利用自动控制系统调整其垂直度,钻机安放定位时,要机座平整,机塔垂直,钻头中心与护筒十字线中心对正,注入稳定液后,进行钻孔。

3、钻进成孔

成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换;根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度;根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长,计算出桩底标高,以便钻孔时加以控制。

成孔中,按试桩施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层、角砾土则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

钻机就位时,必须保持平整、稳固,不发生倾斜。为准确控制孔深,应备有校核后百米钢丝测绳,并观测自动深度记录仪,以便在施工中进行观测、记录。钻进过程中经常检查钻杆垂度,确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度,防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。钻进成孔过程中,根据地层、孔深变化,合理选择钻进参数,及时调制泥浆,保证成孔质量。

钻进过程中,每一钻程进尺应控制在0.5m左右。每次提钻时,及时向孔内注入合格的泥浆至孔口,以保证孔壁的稳定性。

钻进中,不可超进尺钻进,防止孔内沉渣过多。

每钻进回次,下钻时应观察钻机平整度,及中心点。如有偏移,须及时调整后方可下钻,钻进。以防孔斜。

孔底沉淤控制。旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。成孔深度达到设计要求后,应尽快进行钻机移位、终孔验收工作。

本工程桩基成孔后及时通知总包及相关检测人员对孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度进行检测,满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。

4、施工注意事项

(1)钻机对位应以控制桩拉十字线控制,钻头对准十字线交点,符合偏差要求后开始钻进。

(2)钻机施工中检查钻斗,发现侧齿磨怀,钻斗封闭不严时必须及时整修。

(3)泥浆初次注入时,垂直向桩孔中间进行入浆,避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部,致使护筒底部土质松散。

(4)根据不同地质情况,必须检测钻进和二清后灌注前的泥浆性能指标,对不同地层及时进行调整,确保泥浆对孔壁有效的护壁作用。

(5)钻进时要注意检查钢丝绳、钻头连接情况,发现问题及时处理。同时检查钻机整体状况,并定期进行保养。

(6)按照钢丝绳更换标准的要求及时更换磨损超标准的钢丝绳;更换或修复磨损严重的连接件,不凑合使用,严护孔内事故的发生。

(7)木桩打设应与桩位保留一定距离,不得影响钢护筒打设;

(8)平台搭设应牢固坚实满足桩机承载力要求,做好加固工作;

(9)现场专人对承台桩机架进行平整度、垂直度及沉降量观测,发现异常及时上报并采取措施恢复允许范围内;

(10)现场设置警示标志,危险区域设围挡减少不必要的安全隐患;

(11)施工中严禁泥浆流入河道污染水源,做到及时清运保持现场环境;

(12)施工完毕,应及时拆除平台进行周转。并恢复河流原样。

结束语

通过本项目的的施工,实践证明SH-30型旋挖机在桥梁桩基施工,是一款高效率、环保型的成孔设备。对各种土层、砂层具有良好的成孔的效果,具有良好的社会效益和广阔的市场推广前景。

参考文献

[1]李锴.旋挖钻机在大连地区桩基施工中的应用研究[D].沈阳: 沈阳建筑大学硕士论文,2013:59-60.

第7篇

关键词:岩溶层地区;冲孔桩基础;冲孔桩施工;溶洞;漏浆;斜桩;卡钻

Abstract: Punching pile a pile foundation construction operation which widespread used in the construction of the building in recent construction projects, it is less susceptible to the limitations of the construction field, operating flexibility, environmental pollution, such as penetrating power is widely used, this papers combined construction experience, and listed some frequently asked questions and made a number of preventive measures and treatment methods.Key words: karst layer region; punching pile foundation; punching pile; cave; slurry leakage; raking pile; sticking

中图分类号:TU761文献标识码: A 文章编号:

冲孔桩一般适用于工业和大小建筑中,一般在填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、岩溶地层、裂隙发育地层施工。冲孔桩桩孔直径一般为600~1500mm,而最大直径可达2500mm,冲孔桩的深度最大大约可达50m。

建筑工程离不开冲孔桩的施工作业,但在施工过程中也出现各种施工问题,由于地质不同、环境各异也影响着冲孔桩质量,例如;在岩溶地区冲孔桩施工难度较大,质量隐患出现的概率较高,岩溶地层难以控制极易出现卡钻、漏浆、塌孔、偏孔、斜桩、混凝土流失等问题。

一、冲孔桩基础

冲孔桩基础是由冲孔桩机下桩成孔后构成的一种常用的地基形式,由冲孔桩构成,在土建工程方面广泛用到,桩基础在工艺上可分为预制桩和冲孔桩灌注桩,是一种挤土挤石成孔的桩深埋入地下作为建筑地基、桥梁基座所用,可保证建筑物的牢稳性。在建筑工程中冲孔桩基础是重要环节。

二、岩溶地质的情况

岩溶地区地质形成主要由于在灰岩中碳酸钙类溶解于含有二氧化碳的水中,经过一系列水解、电离等化学反应,灰岩特质改变,形成独特的岩溶地貌。在熔岩地区易形成溶洞、也有地下暗河的交错、而且溶洞内的内充填物复杂,不易估测;也有一部分空溶洞,不利于冲孔桩操作。

三、冲孔桩的施工

1、冲孔桩施工前的桩位检测

施工前要严格按照静压管桩的定位轴线并参照图纸进行测量放线,确定桩位中心,确定桩位,在每个桩位打入小木桩,并测出桩位的实际标高,在场地外设2-3个水准点,便于日后检测。

2、施工的主要流程

冲孔桩位的测量、冲孔桩平台的的搭建、冲孔桩护筒的制作、桩位的复测检查、冲孔机钻进、检测冲孔桩孔的深度、冲孔钻头钻到终孔处、第一次清孔、检测孔底沉渣;制作钢筋笼、钢筋笼吊装焊接、吊放导管、第二次清理冲孔桩孔、检测冲孔桩孔中沉渣的厚度、检测泥浆比重、灌注混凝土、拔出冲孔桩护筒、检测成品。

3、在冲孔桩基础的施工控制技术

冲孔桩基础中在埋设护筒时,要采用外“十”字的方法,在施工时先挖好护筒坑,要把护筒坑的底面整理平整,再放入护筒并检查护筒的正确位置,用粘土填充护筒的周围,保证坚实牢固,在冲孔桩基础建造中要随时检测护筒的位置,防止护筒的偏位,在操作过程中护筒的偏移不得超过50mm。冲孔桩基础中要避免护筒及桩锤的不良工作状态,要调试好机位平衡,正常施工中冲孔桩核心的偏差要根据冲孔桩桩长定。

4、冲孔桩的成孔

在岩溶地区,要根据溶洞分布及成分类型,施工过程按照冲孔施工的先易后难、先短后长、先内后外的原则确定施工顺序,要避免同时下桩;在单护筒时要注意泥浆的护壁,及早把冲孔中的土石破碎或挤入孔壁中,最好用高压泥浆泵清除悬浮渣。

5、清洁冲孔

完孔后,用掏渣筒掏渣,之后投入水泥、泥浆、黄土混合物按比例反复掏渣,为使冲孔桩混凝土与孔壁岩体接触良好,在灌入混凝土之前要用高压泵冲水冲洗排除残渣。

6、钢筋笼的吊装

钢筋骨架需要现场制作,在接头数清后,起钻、用吊车吊放钢筋骨架,钢筋骨架在井口处分段焊接,焊接时注意,在同一截面不大于50%,钢筋骨架型号,安放位置必须测量准确。

7、注入混凝土

清空后,吊装钢筋笼,钢筋笼要分段装入孔中,钢筋笼的接口用搭接焊焊接;根据冲孔桩的深度计算扎入导管的节数,清除桩顶附着的泥浆。

8、砼浇灌桩施工

(1)砼浇筑前,首先检查桩孔内沉渣清理干净,要符合监理要求,检查浇筑砼的支架是符合格,在申请砼浇筑的批注。

(2)浇筑砼是要分段分层进行,砼要自由倾落高度不超过2m,浇筑高度若超过3m时必须采取措施,利用串桶或槽管等。浇筑混凝土应连续进行,在间歇时,间歇时间必需要短,必须在混凝土凝结时浇筑完毕。

(3)素砼桩地基检测应在桩身强度满足试验荷载条件时,再28天后检测。试验次数在总桩数的0.5-1%,每个单体工程时点数不少于3点。

五、冲孔桩常见问题

1、漏浆

冲孔桩过程中若出现冲孔钻的进入尺度突然加快并导致漏浆现象,可根据现象判断,施工过程遇到了溶洞、裂岩地区产生的沟壑、裂隙和空洞,极易架空,在溶洞地区,由于岩溶水侵蚀、机械的坍塌,造成近地水平方向延伸的洞穴。在这种多孔地区由于不明溶洞范围易发生漏浆,此时应减少冲孔桩的冲程,或者选择悬距慢慢穿过,在情况严重时,往孔中回填粘土块、碎石至桩位以上2~3米,再进行冲孔,使粘土或碎石挤进溶洞或土洞、裂缝处充当填充物做骨架。再根据冲孔桩基础中,在特殊岩层和环境地域中,在施工前要预先准备充足的泥浆,做好泥浆的回填工作,并在灌注的过程中向孔中投入粘土或碎石,来加强泥浆的浓度。

2、塌孔:在岩溶地区和流沙中要控制冲孔桩尺寸,要选用比重较大、优质的泥浆,避免碎石挤入冲孔壁中,也要控制好冲孔的高度;经常检查冲孔桩机的转向设备的灵活性能,应尽量选用浓度、粘度和比重较大的泥浆,适时掏渣、冲洗孔桩;在用低冲程时,要有时间间断的更换冲程,冲孔机保持在最佳的工作状态,有足够时间避免斜桩。,

3、偏孔

岩溶地带,遇到空洞,溶洞,不知内填充物时,要采用低冲程冲孔机,减缓冲击的频率;在发生斜桩时,应在冲孔中填充碎石纠正桩位,重新钻孔,再检测冲孔桩桩位,施工过程中,要经常检查冲孔桩机底座是否水平安装,是否存在不均匀的衡沉降现象,如存在应及时调整机位,在遇到孤石或块状石造成的偏位斜孔时,应及时填充优质量的粘土快、碎石块或碎砖块,将偏斜的孔径部分填平,根据冲孔桩基础中的要求改变冲孔机下钻速度,采用密击法调控,反复扫孔纠正。

五、卡钻

在施工中,在地貌处溶洞不知内填充物的情况下,流沙地区,没掌握好冲孔桩机下钻的速度,冲程较大或较小容易卡钻;在施工时桩锤遇见块石、沉渣也会出现卡钻现象,依据冲孔桩基础中,在此情况下:(1)应通过仪器检测核对出现的碎石来判断,该施工地的地质情况,一般先采用低冲程施钻,渐变为高冲程,在此过程中随时注意冲孔桩机的工作状态。

(2)再遇块石时,桩锤容易被施工过程中震下的块石卡住,在冲孔桩基础中必须用泥浆清孔,反复提拉钢丝绳,让桩锤保持松动,提起桩锤。如果桩锤无法提出,用冲孔桩基础中的水下爆破法解决,震动卡桩锤的地面使之松动取出桩锤。若桩锤被沉渣砂层埋住,冲孔桩基础中要利用导管把桩锤以上的沉渣砂层清理去,提出桩锤。

六、个人总结

在建筑过程中很好的掌握冲孔桩基础,有利于施工队伍在恶劣的地貌环境中施工减少施工过程出现的不利因素,更好更快的完成建筑工程。在建筑过程中,所面临重大问题莫过在岩溶地区施工,例如;我所在的广西壮族自治区属于喀斯特地貌是在其建筑过程中对施工质量最大的威胁,在冲孔桩基础中易出现漏浆、偏孔、卡钻等现象。在此篇论文中有关于在岩溶地区施工过程中出现的一些难题疑点;也阐述了对冲孔桩施工过程出现的漏浆、偏孔、斜桩等一系列问题的解决处理措施。

七、参考文献

第8篇

关键词:钻孔桩;大孔径;施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

钻孔灌注桩由于其施工简便、承载性能良好,在基础工程中的应用广泛。随着施工机械的不断改进,钻孔灌注桩的桩径和桩长越来越大。特别是国内大型桥梁建设的不断兴建,大直径超长钻孔灌注桩的应用规模将不断扩大,未来将得到广泛的应用。本论文通过一个成功的案例对大孔径、深桩基的施工进行详细论述。

1.工程概况

郑徐铁路客运专线开兰特大桥在DK80+933.65处跨越G220国道,桥式布置形式为(76+160+76)m预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构。其中此连续梁主墩基础设计为钻孔灌注桩。桩径:φ=2.5m,桩长102.5m,共计24根。本桥段为于河南省开封市开封县,黄淮冲积平原区是全线主要地貌单元,水网分布密集,地基土相对软弱,全桥均布有软土及松软地基土,不同程度分布主要为褐黄色、灰褐色、浅黄色粉土、粉质黏土、粉砂、细砂,且砂层较厚。地下水位较高,原地面以下2~3m即可见水,工程地质条件极差。

2.施工前的准备

2.1施工钻机选型

根据本段工程的钻孔灌注桩施工特点,选择 GF350型正反循环钻机,该钻机动力扭矩为12T.m,额定功率135kw,钻孔深度可达150m,最大开口直径3m,可以满足本桥段桩基的施工要求。

2.2护筒的选型及埋设

钢护筒用厚20mm的钢板圈制而成,直径为2900mm,长度为6.2m。每节护筒连接采用坡口焊,以减少护筒埋设时的阻力。导向护筒采用14mm的钢板卷制而成,直径为3200mm,高度为2200mm。

首先埋设导向护筒,导向护筒按桩基中心位置安放准确,然后钻机就位,采用直径为2800mm的钻头钻进5500mm,以减少施工护筒埋设时的孔内摩擦力,然后钻机离位,采用吊车起吊施工护筒,放入导向护筒内,用挖掘机将护筒压入孔内。护筒埋设完成后用混凝土将护筒周围进行封闭,防止施工过程中护筒塌陷。

2.3泥浆配备

钻孔泥浆选用不分散、低固相、高粘度的PHP优质膨润土化学泥浆。在泥浆池中集中拌制,通过泥浆泵和泥浆槽向需要泥浆的孔内供应。针对不同的地质层根据泥浆的性能指标要求进行泥浆配制,造浆配合比、不同地质层下泥浆的性能指标。

3.主要施工技术

3.1钻机就位及钻进成孔

钻机摆放底部增加分配梁,放置位置铺设一层20cm厚C20混凝土。结合平台受力支承情况,合理布置,开钻顺序要统一安排,相邻两孔不能同时进行钻孔作业或浇筑混凝土,以免干扰。开钻15m内采用正循环成孔,15m后采用反循环成孔。钻孔时减压钻进,钻压不得超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%,并保持重锤导向作用,保证成孔垂直度和孔形。钻机在各地层中的钻孔指标:对于砂层,采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,以免孔壁不稳定,发生局部扩孔或局部坍孔,并充分浮渣、排渣,以防埋钻现象。经常对钻孔泥浆抽检试验,不符合要求时要及时补充或调整泥浆。当钻进至接近钢护筒底口位置1~2m左右时,须采用低钻压、低转数钻进,并控制进尺,以确保护筒底口部位地层的稳定;当钻头钻出护筒底口2~3m后,再恢复正常钻进状态。

3.2清孔及钢筋笼加工、安装

当钻进至终孔标高3m前,即开始终孔前的清孔调浆作业。成孔后立即进行清空作业。清孔过程中检测泥浆性能指标,补充部分新鲜浓泥浆,使孔内泥浆比重、粘度、含砂率、PH值和胶体率达到标准指标。钻孔施工完成后,进行提钻、下钢筋笼作业。然后在孔内安装混凝土灌注导管,进行二次清孔,清除下钢筋笼过程中造成的孔底沉渣,二次清孔完成后即可开始灌注混凝土。

3.3钢筋笼制作及吊装。

钢筋笼在附近加工场分节制作。钢筋笼分九节制作,并对每节进行编号。由于钢筋笼半径较大在吊装过程中易变形,因此,在加强箍筋内侧焊接三角形内撑防止变形,与扁担接触的钢筋笼最上一层加强箍筋采用两道加强筋并焊。声测管用Φ8钢筋制作的U型卡与通长主筋用点焊在一起,沿箍筋内周长成正四边形分布。声测管分节与钢筋笼分节相对应。

钢筋笼利用吊车整体吊装到孔内,钢筋笼上口到达护筒口上方时,用型钢扁担将钢筋笼固定。由于钢筋笼较长、重量较大,且要求整体一次吊装,所以必须考虑到起吊和移位时的钢筋笼变形控制。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。若遇阻力应停止下放,查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。

钢筋笼分段调至施工现场,在地面先将两节拼装,然后整体吊装,吊装时采用两台吊车同时施工,钢筋笼的顶端应设置8个起吊点,并在吊点位置主筋与加强筋连接处加L形连接,中间用4根方木支撑。钢筋笼整体吊装时,应采取措施对起吊点予以加强,以保证钢筋笼在起吊时不致变形。由于钢筋笼自重较大,吊筋共计8根,且保证均在同一平面,防止不均匀变形。

3.4混凝土施工

由于本桩基灌注方量大,设计为502.9m3。为使灌注顺利进行必须保证混凝土初凝时间在15小时以上。每根桩砼灌注前,对导管均应逐段进行水密承压试验。试验压力为孔底静水压力的1.5倍为1.65Mpa,在无渗漏的条件下持荷时间不少于5分钟。砼填充导管安装前应在导管上用油漆划上编号,以便砼灌注时与测量深度相互复核。导管插入桩孔前应认真复查导管的实际长度与所划刻度是否相符,确认无误后插入桩孔并进行接长。首批混凝土的方量应能满足导管初次埋置深度不小于1.0m和填充导管底部间隙的需要。

钢筋笼安装完毕,应及时检查孔底沉淀厚度,沉淀厚度满足要求后方可进行混凝土的浇注施工,否则应进行二次清孔。若因钢筋笼和导管安装时间过长,致使钻孔桩孔底沉渣厚度超标,需在砼灌注前进行二次清孔。即在导管内插入φ40~φ45mm的胶管进行空气反循环清孔。清孔时导管需在钢筋笼内来回移动,时间不少于30分钟。当泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,沉渣厚度不大于5cm时,清孔完毕。拆除二次清孔反循环吸泥机头及胶管,安装5.0m3砼漏斗即可进行水下砼灌注工作。

灌注砼前需在填充导管内安设泡沫隔水栓塞,本项目混凝土罐车最大方量为14m3,1台罐车先将5m3储料斗储满砼后,将本车开走然后将装满14 m3罐车准备到位,确保首封成功。准备完成后开始“拔球”灌注水下砼,拔球后混凝土要连续灌注,不得停顿,保证整桩在混凝土初凝前灌注完成。首批砼拔球后和在灌注过程中可采用低压灯探照导管内,检查导管内是否漏浆,查看时必须注意将安全帽系好,防止安全帽掉入导管内堵塞导管。砼灌注过程中要有专人测量砼面标高,正确计算导管在砼内的埋置深度,导管埋置深度适当,正确指挥导管的提升和拆除,保证埋置深度在2~6m之间。在测量砼面标高时,需制作专门的测深吊锤,吊锤采用5根20cm长的Φ20钢筋制成,吊锤顶有一钢筋环与标准测绳连接,并且测量时要坚持两个人从两个方向对称测量的原则,以便准确测量出砼面的标高。混凝土灌注到桩上部5m以内时,不再提升导管,待灌注至规定标高一次提出导管。拔出最后一节导管时应缓慢提出,以免桩内夹入泥芯或形成空洞。

第9篇

关键词:公路 桥梁 钻孔 灌注桩 施工 质量控制

在当前的桥梁公路建设领域里,钻孔灌注桩以应用性强、成本较低、操作简单方便的特性一直广泛的被使用在公路的桥梁建设中,已经成为一种最基本的公路桥梁建设方式。在公路桥梁的建设中,钻孔浇注桩往往是在较为隐蔽的地方建设,而且绝大部分是分布在地下或者水里,所以是无法检查建设的工程状况的,更无法对其外观进行观看。因此,我们可以知道在整个的施工环节中,每个环节出现一点差错或者质量问题都会影响到整个公路桥梁的建设质量,以致造成工程进度的拖延和很大的经济损失以及造成相当负面的社会影响。所以,在整个桥梁的钻孔灌注桩过程中,一定要严格要求工作人员,做到在思想上引起注意,在技术上严格遵守施工技术,认真做好在施工中的每个环节的质量关;而且,一定要在工程实施前对可以预见的施工问题或者可能发生的状况要进行组织专业骨干研究分析,在根据状况制定出相关的解决方案和桥梁工程的质量标准,以及每个根桩的施工数据,做到对工程质量的有效控制。

1 施工前准备

1.1 审核钻孔灌注桩的施工方案 ,我们根据事先准备好的施工图纸和相关地段的地质情况报告以及当前我国对公路桥梁的相关法律法规的要求还有当时对现场勘测的数据等。然后再审核检查事先制定的施工方案的制定根据和施工流程是否符合实际要求和规定的技术指标以及相关的安全设施准备情况,另外还需要检查审核在施工方案中对突发事件的应急措施以及补救办法等,在对施工方案的审核中,我们要做到及时的发现问题,解决问题,力争做到将一切隐患消除在事前的准备阶段,防止在施工中陷入困境。

1.2 依据上述的施工方案检查相应的施工准备情况,首先要对工程所用到的水进行检查,看是否达到方案的要求,然后对于泥浆的循环系统进行检查,设置相关数据,再看其是否都配备了相关的泥浆处理池。其次要检查所涉及到的设备如导管等是否具有合格标识,并进行相关实验确认其可以运行正常。再其次就是,承装混凝土的工具要和方案中规定的相一致。对于一些原材料要严格按照规定,控制质量,坚决不允许将不合格的施工材料用在桥梁工程上,监督促使承包商看着要求按照测量的程序放置,避免混淆。保证桩位的误差在方案允许的误差范围之内。还有,就是在钻机放置前确保护筒的高度和放置是否符合规定,在钻机放置后必须要认真检测其是否放置水平和固定,钻杆应和地面保持垂直。在打孔时,要抽查泥浆的指标数据,如果发现异常应及时调整和报告。承包单位必须配备相关人员专门对成孔过程中出现后的相关数据进行记录,并保证相关数据的记录准确和真实。

2 桩体的完成施工和桩的质量控制

2.1 清理。 清理主要指的是将孔内的沉渣清理掉,在孔内的杂质是影响钻孔灌注桩所能承受力量的重要影响因素。清理孔内的杂质主要是利用泥浆的流动性和悬浮力将孔中的杂物冲走或者是一些沙子、杂物等悬浮起来,再根据泥浆本身的胶粘性和粘结力让桩体内的杂物跟着泥浆的流动,将其带出桩外,最终将桩体内部的岩石和杂质清理出来,达到清除桩内垃圾和清理桩体的作用。就从上述我们看到的泥浆对桩体本身的保护和清理,这就说明配置泥浆是多么的重要。他是保证清孔钻孔灌注桩公路桥梁工程质量的关键所在,在对于,施工中泥浆的配置有着明确且严格的配置规格和标准:黏度测定16―21min;含砂率不大于6.5%;胶体率不小于91%等这些规定的指标在钻孔灌注桩的建设中我们必须严格遵守并执行,必须选用规定的泥浆配置装备,选择哪种具有高塑性黏土或膨润土等规定的原材料,在调制泥浆时一定要依据施工设备和工艺及其经过地质土层按照适当的比例和规格进行配合和相关比例设计,不可只图省事而就地取材。

2.2 制作的钢筋笼的质量和放置。同样,对于桩体钢筋笼的制作也是要实现选取符合方案中规定的,具有质量保证的钢材作为原料,经检查钢材合格后,在根据施工方案和相关规格对钢材进行相关的验收和采取,其中,应包括钢材的长度、直径、数量以及钢材的规格等。在验收材料的过程还需要重视钢筋笼的长度能和方案设计的标准一致,主要是因为钢筋笼在做好后只是暂时放置在钻架底部的,钢筋笼吊架的高度会随着地梁的变化而变化的。因此,在施工中我们应该依据地梁的标准高度渐渐地的变化吊环的长度,这样就可以满足施工中的标准高度的要求了。其次就是在钢筋吊笼的放置中,我们还应该一边施工一边检验其每个焊接口是否焊接结实,如若发现有不符合规定的焊接口和焊接缝等腰金牛星重新焊接或者补焊等。另外,在放置钢筋吊笼的同时需要密切的注意钢筋吊笼能不能顺利的放入,在放置的过程中有没有出现相互碰撞和扭曲的现象,如果在放置钢筋笼时无法顺利下放,切忌不可强行放置,因为这有可能造成桩体的扭曲或者变形等现象的出现,遇到这种情况,应该立即停止钢筋笼的放置,找出原因。一般情况下主要原因有以下几点:倘若是由于钢筋笼本身没有放置垂直而造成的那么就应该将钢筋笼取出,重新下放。倘若是成孔的扭曲和偏离而造成的无法放置,就需要对成孔进行修复和纠正,且需要重新检验成孔的质量,然后在进行钢筋笼的放置,还有,钢筋笼的焊接时间需要尽量缩短放置的时间。

2.3 进行水下混凝土灌注 。本论文所讲述的钻孔灌注桩的施工中对水下混凝的灌注主要是运用导管的注入,这样就会使混凝土的离析现象还会存在,我们可以通过比较科学的配合比例在一定范围内减少这种情况的出现。所以,在施工现场对混凝土进行配置比例规定时,需要根据所采用的原材料的含水不同而采取不同的配置比例,根据原材料的实际情况进行随时调整。为了达到每根桩的灌注大袋最佳的效果和准确的配比,在对需要配置的混凝土加水前要认真的检验其配置的比例是否符合规定的比例,对其进行严格的尽量和检验管理,且需要及时的记录和制作使用模型等。

2.4.1 进行水下混凝土灌注的相关参数。①砼原料。严格检验路桥工程所需的原料,看是否具有合格证,检验报告。倘若发现原材料和保证书的伤的不相一致,就必须对原材料进行严格出的复查,对于不符合要求的原材料严禁用在混凝土的制作中。②砼初凝时间。一般情况下砼初凝时间4h左右的话,是无法满足深桩灌注的,只能满足对于小桩灌注。深桩灌注时间约6h左右,所以,有必要假如一些缓凝剂确保时间在7h以上。③砼搅拌方法和搅拌时间。为了达到砼具应有的保水性与流动性,我们在配置混凝土时一定要根据规定的比例进行水泥、石子和砂子的放入量之后,再开动搅拌机加水至31%后在将其和辅料一起加水至59%,最后,应根据沙石等原材料的含水程度,配置剩下的部分,将最后加水的时间和出料时间保持59-91S内在。④坍落度选择。在配置混凝土是我们要注意加强混凝土的搅拌时间和塌落度的控制。这样会在一定程度上减少断桩、堵管等现象的出现。砼坍落采用17-21cm,且需要随着混凝土的高度和导管的深度天作相应的调整。

由此可见,由于钻孔灌注桩的隐蔽性和难以验收的特性,这就要求我们的施工人员和管理层在整个公路桥梁施工中严把每个环节的质量关,为整个公路桥梁的质量提供保障。倘若在施工中的某一个环节出现问题或者瑕疵都会给整个公路的建设质量造成影响,后果不堪设想。所以,我们要保证钻孔灌注桩施工质量达到要求的标准,就必须要投入目前先进的设备和具有专业素质的施工人员,除此之外,还需要领导具有高度的责任心和有效的协调领导能力,做到预防为主,防治结合的施工政策,各个部门全力配合,对桥梁的根基和桩基进行精细建设,为建设高质量的桩基提供保障。