摘 要:橋梁基礎工程作為橋梁的主要結構部位,樁基礎是目前橋梁建設中應用比較廣泛的基礎工程形式之一,樁基礎根據土質的不同可分為沉入樁基礎、灌注樁基礎,文章主要通過自己的實踐經驗,對鉆孔灌注樁施工中易出現的質量缺陷產生的原因以及采取的應對措施進行論述,希望能夠對業內人士有所幫助。
關鍵詞:鉆孔灌注樁;質量缺陷;原因分析;防治措施
我國自改革開放以來,公路建設事業蒸蒸日上,截止2012年年底,我國高速公路通車總里程已經達到96000公里,已經超越美國的92000公里的洲際高速公路,我國的高速公路系統已經成為世界上規模最大的高速公路系統。橋梁工程施工技術的發展速度也是非常之快。
公路橋梁建設以令世人驚嘆的規模和速度迅猛發展,取得了巨大成就。如今,在祖國的江、河、湖、海和高速公路上,不同類型、不同跨徑的橋梁,千姿百態,異彩紛呈,展示著我國交通特別是公路橋梁建設的輝煌。橋梁建設的成就和技術進步,是廣大橋梁科技工作者才華、智慧和汗水的結晶,充分體現了我國綜合國力的增強和改革開放的成果,標志著我國橋梁建設技術總體上進入國際先進水平。鉆孔灌注樁施工技術是目前公路橋梁基礎施工的主要形式之一,鉆孔灌注樁的施工包括鉆孔及灌注水洗混凝土等工藝,在施工時,極易出現一些質量缺陷,接下來,將詳細論述一下鉆孔灌注樁施工中極易出現的質量問題,并對產生該質量問題的原因及應對措施進行分析,希望業內人士不吝賜教。
1 斜孔
1.1 形成原因
鉆孔偏斜形成的原因主要有:鉆機未處于水平位置,或者施工場地平整度及壓實度不達標,在鉆機鉆進過程中出現不均勻下沉現象;鉆桿出現彎曲或者鉆桿的連接處出現松動,從而引起鉆頭的晃動范圍比較大;土層的軟硬程度不均,致使鉆頭受力不均,或者鉆進過程中遇到探頭石、大孤石等。
1.2 預防措施
針對以上形成鉆孔偏斜的原因,采取的主要措施有鉆機安裝就位之前,對場地進行整平與壓實,并且要將鉆機調整到水平狀態,在鉆進的過程中,也要隨時檢查鉆機是否處于水平狀態;檢查鉆桿、鉆架的垂直度,不符合要求,及時調整,嚴格按照規范要求配備鉆桿。
1.3 處理方法
在偏斜處鉆頭上下反復掃孔,使孔正直。
2 塌孔
2.1 產生原因
泥漿稠度小,護壁效果比較差,出現漏水或者護筒埋深不足,周圍封堵不密實而出現漏水現象;護筒底部的粘土層厚度不足,護筒底部漏水;地層復雜,成孔速度過快,泥漿護壁來不及形成泥膜,泥漿濃度和密度不足,起不到可靠的護壁工作;成孔后放置時間過長沒有灌注混凝土。
2.2 預防措施
在陸地上埋設護筒時,應在底部夯填50cm厚的粘土,同時在護筒周圍也要夯填粘土,并且一定要注意夯實,護筒周圍要均勻回填,保證護筒穩定和防止地面水的流入;增加護筒埋置深度,使護筒底端不漏漿,確??變人畨毫Υ笥诳淄?,增加孔壁側壓力;根據設計部門提供的地質勘探資料,根據不同的地質情況采用不同的泥漿比重、泥漿黏度及鉆進速度;如在砂層中進行鉆孔,要適當加大泥漿的比重選用較好的造漿材料(比如膨潤土),提高泥漿的黏度來加強護壁,并降低鉆進速度;沒有特殊情況時,成孔、清孔、吊放鋼筋籠、安裝導管、灌注水下混凝土要連續進行,不得中斷。
3 縮孔
3.1 產生原因
地質構造中含有軟弱土層,在鉆頭通過該軟弱土層時,軟弱層在該土壓力的作用下,向孔內擠壓,形成縮孔;鉆頭補焊不及時,嚴重磨損的鉆頭鉆出的比設計樁徑稍小。
3.2 預防措施
根據地質鉆探資料及鉆井中的土質變化,如果發現含有軟弱層或塑性土層,采取的措施就是經常掃孔;經常檢查鉆頭尺寸,及時補焊。
3.3 處理措施
如果產生縮徑,采用鉆具上下反復掃孔的方法來擴大孔徑。
4 樁身混凝土夾渣或斷樁
4.1 形成原因
初灌混凝土量不夠,造成初灌后埋管深度太小或者導管根本沒有進入混凝土;混凝土灌注過程中拔管長度控制不準,導管拔出混凝土面;混凝土初凝和終凝時間太短,或者灌注時間太長,使混凝土上部結塊,造成樁身混凝土夾渣;清孔時孔內泥漿懸浮的砂礫太多,混凝土灌注過程中砂礫回沉在混凝土面上,形成沉積砂層,阻礙混凝土的上升,當混凝土沖破沉積砂層時,部分砂礫及浮渣被包入混凝土內。嚴重時可能造成堵管事故,造成混凝土灌注中斷。導管口滲漏使泥漿進入導管。
4.2 預防措施
導管的埋置深度宜控制在2~6m之間。混凝土灌注過程中拔管應有專人負責指揮,并分別采用理論灌入量計算孔內混凝土面和導管內混凝土面,取兩者的低值來控制拔管長度,確保導管的埋置深度≥2m。單樁混凝土灌注時間宜控制在1.5倍混凝土初凝時間內。對混凝土灌注所用的導管嚴格進行水密承壓和接頭抗拉試驗。
4.3 處理措施
斷樁后能迅速提出鋼筋籠,用沖擊鉆將已灌注的混凝土沖碎,重新灌注新混凝土;斷樁在地面以下5~10m之內的,可開挖再接樁;斷樁后無條件進行現場處理或無法處理的,可報告設計單位,由設計單位提出補樁方案,在原樁兩側補樁。
5 混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮
5.1 主要原因
當灌注的混凝土接近鋼筋籠底部時灌注速度過快,混凝土將鋼筋籠托起或者是導管提升速度過快,帶動混凝土上升速度過快,導致鋼筋籠上??;在提升導管時,導管掛在鋼筋籠上,鋼筋籠隨同導管一同上升。
5.2 預防措施
當灌注的混凝土接近鋼筋籠時,要適當放慢混凝土的灌注速度,等到導管下口提升到鋼筋籠內至少2m以上時才能恢復正常的灌注速度;在安放導管時,應該使導管的中心盡可能的與孔的中心重合,導管接頭處應該做好防掛措施,從而避免提升導管時掛住鋼筋籠,造成鋼筋籠上浮。
5.3 處理措施
鋼筋籠卡住導管后,可設法轉動導管,使導管與鋼筋籠分開;發現鋼筋籠有上浮跡象時,可適當加壓,防止繼續上浮。
6 結束語
鉆孔灌注樁作為橋梁施工中比較常用的一個施工工藝,它的質量缺陷還不止以上幾個,其中還包括鉆孔過程中鉆頭被卡住、鉆孔過程中鉆頭掉進孔內等等。要想從根本上解決這些問題,就要求我們經常翻閱一些橋梁施工技術方面的書籍,并結合自己的實踐經驗,才能熟練地掌握預防以及處理質量缺陷的能力。
參考文獻
[1]張宏.灌注樁缺陷檢測與處理[M].北京:人民出版社交通,2001
[2]王國清.公路工程質量問題及防治措施[M].北京:人民交通出版社,2005.
[3]梁琳.鉆孔灌注樁施工質量缺陷及處理方法[J].科技信息,2012.
[4]嚴建華.鉆孔灌注樁質量通病的防治[J].城市建設理論研究,2012.