袁 磊
(四川公路橋梁建設集團有限公司公路二分公司, 成都 610000)
隨著四川省基礎設施建設的不斷加快,越來越多具有高難度的高速公路項目不斷投入建設,眾所周知,在高速公路橋梁的建設的過程中,樁是橋梁的關鍵所在,樁基質量的好壞有時甚至會決定橋梁承載能力的大小和安全與否。所以,工作人員在施工過程中一旦發現樁基質量問題, 應立即采取適當措施進行補救,目前,施工人員大都使用就地灌注樁施工技術來確保橋樁的質量,據調查顯示,在大部分基礎的設計方案中, 設計者也會優先選用就地灌注混凝土樁技術。與常見的樁基礎不同的是,灌注樁的成樁過程是在樁位處的地面下或者水下形成的, 并且其施工工序更多,對于質量控制的難度也相對較大。下文中,筆者將結合案例對其進行探討。
本次工程項目的總體走向是由西向東,全線共有四座特大橋,兩座大型橋,兩座中型橋,五座小型橋,基礎全部使用的技術是鉆孔灌注樁,其中:Φ120 厘米:長1186.84 米,Φ150 厘米:長 4901.14 米,Φ180 厘米:長 1717.9 米,Φ250 厘米:長109.5 米。該工程全線竣工之后,經反應出現了鉆孔歪斜事故、樁位出現裂隙、溶洞現象以及斷樁的現象。
造成鉆弄歪斜事故的原因,筆者認為主要有五種可能性,第一,在鉆孔時遇見較大的孤石或探頭石,加大了鉆孔難度。第二,鉆孔位置處于有一定傾斜度的軟硬地層交界處,或者是處于巖石面傾斜處,鉆頭在運作時,受力不均勻,產生位置歪斜。第三,在擴孔的較大處,鉆頭擺動過于偏向某一方。第四,鉆機等設備的安裝不合標準,因此其鉆進過程產生了不均勻的沉陷,從而引起孔斜。第五,鉆具本身彎曲或插接式連接鉆桿由于過度磨損,鉆桿彎折導致孔斜。
由于橋梁樁基的施工受施工地的地質影響較大,所以一旦施工不當,樁位上很容易產生裂隙、溶洞,就當前工程而言,該地區的地質十分復雜,多處屬于石灰巖地貌,由于石灰巖的孔隙度較大,巖溶的發育較為完全,所以工作人員發現多處出現鉆孔樁漏漿的現象。尤其是在地層斷裂帶和溶洞處,上述現象嚴重拖慢了工程的進度,增加了施工成本,給投資商也帶來了嚴重的經濟損失。
斷樁指的是橋梁樁基斷裂的情況,是比較嚴重的施工事故,導致這一現象出現的原因較多,第一是由于施工不當,施工人員沒有嚴格按照施工流程進行操作,第二是由于外在環境因素的影響,如果遭遇惡劣天氣,例如暴雨和大風,就很容易造成斷樁,第三個原因是導管的安裝不當或是與其他導管的連接不當。在施工過程中不同導管的對接對于橋樁的建設有重要影響作用,一旦操作不當,各種事故就接踵而來。
根據施工的實際情況,工作人員通常將鉆孔歪斜分兩種情況,當孔的歪斜程度輕微時,工作人員就會在孔的偏斜處,用懸吊的鉆頭上下反復掃孔,以便于修直鉆孔。但是如果遇到鉆孔偏斜嚴重或是無法糾正,則應該重新鉆孔,值得注意的是,再重新進行操作之前,應該使用回填片和卵石等建材,將偏斜部位填補平整。
裂隙、溶洞問題比鉆孔歪斜現象更復雜也更難處理,施工人員應該時刻保持警惕,隨機應變,如果在施工時發現輕微露漿現象,具體來說就是護筒內水面出現氣泡或者是水質渾濁,孔內水頭的位置降低,并且水位下降速度緩慢,這時候應該加入適當粘土,改善泥漿質量之后,再用較小沖力進行鉆孔。當出現嚴重漏漿情況時,并且采用投土方式無法改變漏漿現象,工作人員應當馬上停止工作,重新研究該部分施工方案,避免由于漏漿坍塌帶來的人員傷亡和經濟損失。
對于橋樁斷裂這一問題,主要采取防治結合的處理措施,首先,如果該現象已經發生,工作人員應當選取小口徑的鉆具,在斷樁處以上部位進行鉆孔,兩到三孔即可,然后泵入高壓水對斷樁部位進行沖洗,隨后向孔內注入合適水土比例的泥漿。如果橋樁斷裂現象沒有發生,工作人員則應該加強預防,首先,在灌注工作進行之前,應該檢查好設備情況,考察施工地的天氣和地質,并且熟悉設計圖紙,嚴格按照圖紙和行業施工規范進行操作,保證灌注過程嚴謹。
另外在施工時應該尤其注意導管問題,工作人員應該確保導管埋置深度超過兩米,并且提前在砼導管上裝一個一毫米厚度的錐形活動護罩,注意這一保護罩的材質必須是鋼制,如此一來,才能對鋼架起到切實的保護作用。
工程竣工之后,建筑部門應該組織專門的工作人員檢查工程成果,一般來說,檢查人員應該嚴格遵守行業規范,本著認真負責的態度,嚴格按照《橋梁總體技術狀況評定》對橋梁樁基的各項指標進行檢查。并且以橋梁總體技術狀況水平為基礎,對橋梁狀況的技術描述,評定出該工程中橋梁的技術等級,并將橋梁進行歸類。
Ⅰ類:全新狀態,功能完好;
Ⅱ類:有輕微缺損,對橋梁使用功能無影響;
Ⅲ類有中等缺損,尚能維持使用功能;
Ⅳ類主要構件有大的缺損,嚴重影響橋梁使用功能;或影響承載能力,不能保證正常使用;
Ⅴ類主要構件存在嚴重缺損,不能正常使用,危及橋梁安全,橋梁處于危險狀態。由于物流行業的不斷發展,越來越多的車輛選取高速公路這一出行方式,時間一長,必定會對公路造成損害,橋梁樁基由于承受壓力過大,或是工作時間過長,也可能產生破損。所以,當公路投入使用后,應該組織專門的工作小組,對工程進行定期檢查維修。尤其要注意檢查橋樁是否有斷裂現象。
綜上所述,橋梁樁基是建設高速公路的重要環節,其直接關系到高速公路的載重力、安全性和公路的使用壽命,而由于天氣惡劣、施工操作不當等原因,在高速公路橋梁樁基在施工過程中又很容易出現質量問題,例如上文中所述的樁位上出現裂隙和溶洞現象或是鉆孔傾斜現象,更有甚者出現斷樁的現象。為了避免上述現象帶來的公路橋梁質量問題,工作人員應該按照施工合同規定,對所有的鉆孔灌注樁進行檢測。并且根據上表中的評定標準,對橋樁進行評定和分類,確保橋樁樁身質量完好無破損,樁徑粗細均勻,強度符合設計標準。另外,施工人員還應提高警惕意識,預防上述質量問題的發生,只有如此,橋梁樁基施工才會更加順利,建成之后才會發揮其最大效能。