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止于至善

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学校外硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员,中国土木工程学会混凝土耐久性专业委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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桥梁桩基常见质量问题及防范措施的探讨  

2016-08-16 05:35:58|  分类: 桥梁工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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0 前言
  桥梁的桩基,是桥梁施工工程中最为重要的一个工程部位,其施工质量的好与坏,将直接影响到桥梁建成后通车后的营运安全,因此,我们对其质量必须予以高 度重视及对其的一些问题进行认真的对待。但在实际施工中,桥梁桩基由于深埋在地表下,而且多数施工区域地下水较高,因此桩基的质量一直都较难以控制,再加 上一些不可预见的客观因素的影响,而使得桩基在其成桩过程中频频发生质量安全隐患,或多或少地对桩基的成桩质量带来了一定的安全风险隐患。本人结合专业书 籍及实习参与桩基施工的现场经验,对桥梁桩基在施工过程中常遇到的一些质量通病,以及为了预防这些质量通病所应采取的一些质量控制要点进行重点阐述及建 议。
1 常见质量问题
1.1泥浆未在孔外集中拌制、储存、供应,技术人员检测海水泥浆指标不及时、不全面,泥浆指标不能满足规范要求,造成桩基在钻孔、清孔甚至浇注过程中孔壁坍塌现象普遍存在。
1.2钢护筒入土深度不满足设计要求和规范要求,致使桩基在钻孔、清空甚至混凝土浇注过程中出现穿孔或护筒下沉现象。
1.3钢护筒未根据相应桩径、护筒长度和地质条件设计壁厚,致使钢护筒在打设过程中卷边、变形,钢护筒沉入过程中未使用导向架,致使垂直度超出规范要求。
1.4回旋钻机不配重、减压钻进,无法保证桩基的垂直度。
1.5对导管的水密、耐压和接头抗拉试验检测频率较低,更换导管接头密封垫不及时,下放导管节段伍编号,或未按编号顺序连接。灌注过程中,出现导管超拔、漏水、堵管事故。
1.6钢护筒或钢筋骨架平面偏差过大,尤其是桩接柱,易造成桩基偏心受力。
1.7桩基混凝土超灌高度不满足现场时期情况的需要,或施工配比与理论配比差异较大,混凝土存在离析、和易性差等问题,致使桩头一定范围内的混凝土无均匀一致的粗骨料、有较多浮浆和砂浆,接桩现象普遍存在。
2 质量预防措施
2.1钻孔泥浆于孔外泥浆池集中预拌制,泥浆池容量一般为300m3~500 m3,进行集中拌浆、储存、供应。每拌浆400 m3检测一次。
在钻孔施工的不同阶段,通过增加新鲜泥浆或加入少量膨润土的方法对钻孔泥浆的性能进行不同的调整。
考虑钻孔的孔径扩大,井孔壁、泥浆槽等处的渗漏,以及泥浆经过多次使用后,其性能指标降低,需加更换等情况,一般按井孔体积(考虑扩孔数量)计算的粘土量,再加6%左右。
施工过程中要严格控制泥浆的各项参数,现场技术员按时检测,发现不合格现象,及时进调整、更换。
2.2当砂层较厚,护筒进入沙层后,只依靠振动锤很难打致设计标高。海上一天2次潮汐变化,如孔内水头不能及时调整,容易造成穿孔现象。发生穿孔时表现为孔内水头突然下降,有时护筒发生倾斜或下沉现象。
施工前应严格按照设计标高将护筒打设到位,如遇到砂层无法下沉时,我合同段采用旋挖钻进行钻孔,钻至护筒底口时,停止钻进,使用振动锤继续打设,直至设计标高。
如发生穿孔或护筒下沉现象,立即用黏土对桩基进行回填,待稳定后,加长护筒,继续打设,重新钻孔。
2.3护筒直径比钻孔灌注桩的直径大20cm,直径1.6m的钻孔灌注桩采用直径1.9m,壁厚12mm的护筒,直径1.8m的钻孔灌注桩采用直径2.1m,壁厚12mm的护筒。
为满足工程需要,钢护筒采用Q235钢板在现场钢构件加工场卷制,护筒加工长度根据现场地质情况确定,以进入粘土层2.5m左右控制。
2.4当采用反循环方法施工。每台钻机配备相匹配的梳齿钻头和滚刀钻头,在淤泥层、粘土层、亚粘土层和砂层采用梳齿钻头,到岩层换成滚刀钻头,以适应不同 地层的钻进,确保桩基础施工顺利进行。钻进时坚持减压钻进原则。钻杆上设导向装置和配重,每台钻机根据钻进地层情况设置20t左右的配重。以保证钻杆的铅 锤,从而保证钻孔垂直度。
2.5导管采用内径φ30cm的钢管制作,导管使用前进行水密性、接头抗拉和承压试验。导管在安放前需要进行试拼,并编号。现场拼接时保持密封圈无破损, 接头严密,管轴顺直。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及止水“O”型密封圈的完好性,保证灌注砼过程中不漏水、不破裂和拆管有序。
导管没使用10次后进行一次水密性、接头抗拉和承压试验。每次下放前检查导管长度、编号及止水“O”型密封圈的完好性,发现破损及时更换。混凝土浇注过程中,首盘混凝土浇注完成后,检查导管是否漏水,如发现漏水,将首盘混凝土进行清孔,更换导管,重新浇注。
2.6钢护筒下沉通过导向架的约束确保钢护筒的平面位置偏差小于5cm,倾斜度小于0.5%。导向架采用22槽钢制作,长度控制在6米以上,并且在施工环节中严格控制钢护筒发生变形。
钢筋笼下放前在主筋及箍筋上绑扎特制混凝土垫块以确保钢筋笼保护层厚度,下放时速度放慢防止碰撞孔壁。护筒以下钢筋笼用半径为9cm的混凝土圆块,护筒部位用半径为30cm的大混凝土圆块控制钢筋笼保护层。
2.7混凝土灌注时严格控制混凝土的质量,拌和站必须检查每盘混凝土的流动性、和易性,实验室人员根据混凝土的实际情况对施工配合比进行微调,不得与理论 配合比相差过大,并按频率检测混凝土的坍落度、和易性等。现场技术人员通过目测、坍落度检测混凝土的质量,如发现异常,将混凝土灌车打回拌和站调整或者直 接废弃。
桩基进行超灌80~100cm,浇注完成后,派遣人员对桩头进行预处理,将表面的浮浆清除,减少以后桩头破除的工作量,直到挖到石子为止。
3 结束语
  综上所述,桥梁桩基在施工过程中,倘若对其中某一个工艺过程不严加控制监督,就有可能导致一些常规质量问题的出现。对此,光靠制定一个合理可行的施工 技术方案远远还是不行的,还必须从施工过程中通过实时观察,及时作出相应的处理,才能尽可能地避免潜在隐患的发生。因此,桩基质量的潜在风险,我们可以通 过一些技术上的管理从而来达到预防的目的。对技术人员的严格把关,对工程质量的提高也是有一定的作用。
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