浅析桥梁桩基施工质量控制要点

施工技术

浅析桥梁桩基施工质量控制要点

王春值

云南力峰路桥工程有限公司,云南 昆明650217

摘要:近年来,桥梁桩基施工得到了快速发展和广泛推广,研究它的施工质量控制要点,意义变得越来越重要,因为它关系社会人民的生命财产安全。本文就桥梁桩基的相关内容作简要概述,分析其施工环节存在的问题,结合长期工作以来的实践经验,提出相应的施工质量控制要点建议,阐述个人一些看法,希望有助于提高读者的施工工作。 关键词:桥梁桩基;施工质量;控制;要点 中图分类号:U445.551 文献标识码:A 文章编号:1671-5519(2016)15-0190-02

桥梁桩基作为一项特殊性较强的施工作业,其重要性不言而喻。该项课题研究,将会更好地提升对桥梁桩基施工质量控制的实践水平,通过采取合理化措施与控制方法,进一步优化桥梁桩基施工质量的整体效果。

1 概述

桩基作为整个桥梁的重要组成部分,承担着整个桥梁本身的自重和车辆等外力动荷载,是整个桥梁的根基,相比其他普通建筑物,桩基有着较高的承载性、隐蔽性和安全性。其施工质量的好坏直接决定了整个桥梁的运营安全和使用寿命,因此桩基的施工质量控制应作为桥梁施工中的重中之重来对待。只有保证其稳定性才能保证桥梁建成后正常运行,降低使用危险系数。桩基施工的各个细小环节都具有隐蔽性,如果控制不到位,交竣工时不易发现,就容易给其使用期间埋下安全隐患。

桥梁桩基多数设置于常水位以下,受水文、地质等自然环境因素影响较多,施工难度也相应加大,不利于其施工质量的控制。为保证桥梁正常使用具有绝对安全性,就要求地基、基础具有足够的强度、刚度和稳定性,不得产生过大的水平变位或不均匀沉降。为避免上述问题的发生,那么在实施过程中就必须做好桩基施工控制。如果地基基础处理不好,质量和工期都将会受到严重影响,甚至能否安全使用都应成为桥梁工程师们思考的问题。所以,工程技术人员和管理人员对桩基冲孔过程应给予高度重视,根据不同水文、土质等条件的变化,从技术和工序上及时采取行之有效的应对措施加以控制,保证桩基施工中容易出现的质量问题消灭在萌芽状态。

2 桩基施工特点

2.1 隐蔽性

桩基工程与桥梁其他部位不同,桩基施工多数在地下或水里进行,属于隐蔽性工程,施工人员对其质量控制受外界因素的影响较大,很难对各个工序质量进行把握,因此质量事故频发,质量检测也比较困难。

2.2 复杂性

桥梁桩基在不同的地质条件下,选择不同桩的类型、施工工艺、使用范围、技术均有所不同,所以它的施工复杂程度远远大于桥梁自身。再者,很多地勘单位对地下构筑物的勘探不到位或勘探技术不足难以面面具到,导致地下未知因素非常之多,桩基施工机械设备的选择及施工过程都会湿得非常复杂。

2.3 质量事故常见性和多发性

桩基施工受工序、地质及水文等因素影响,其质量很难得到有效保障,比如冲孔过程中出现塌孔、斜孔、缩孔、扩孔以及灌注混凝土时出现导管漏水、堵塞、卡管断桩等质量

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问题时有发生,施工管理人员如有疏忽,便容易引发安全事故。

2.4 质量事故具有潜在性

就目前的实际情况,很多地勘不到位,桩基设计仍然存在不够成熟。设计工程师对设计规范的掌握程度不够,在进行图纸设计时不够严谨,导致图纸存在不同程序的缺陷。同时,很多技术员的施工技术水平不过硬,对相关的施工技术规范吃不透拿不准,不能很好地领会设计意图,导致施工严密性及准确性得不到保障。其次,项目部缺乏科学完善的施工管理制度,很多管理措施形同虚设,没有真正落到实处,加上监管人员的责任心不够强或责任意识不到位,不能很好地履行自己的职责,实际工作中不能预先发现工程潜在的质量隐患。

3 桩基施工常见问题

3.1 钻孔灌注施工常见的问题主要有以下几种

(1)坍孔,施工出现塌孔的原因主要是泥浆稠度比较小而造成的。泥浆稠度是造成孔壁坍孔的主要因素,为了对其有效控制,就需明确影响稠度的因素。内部水位低和护筒埋置深度都是影响泥浆稠度的因素,为此需要采取措施保证内外水位平衡,必要时可对护筒埋置深度进行适当调整。

(2)斜孔,桩基施工时出现斜孔的现象比较多见,主要是冲孔过程中遇到不同岩层、大孤石或土层软硬不均以及机械老化有缺陷等问题所致。

(3)扩孔,这个问题主要是由于孔壁发生塌陷或冲孔机不平稳使连接钻头的杆件摇摆浮动太大而导致的。

(4)缩孔,一般来说,地质表层里面存在复杂土质或钻机钻头磨损程度太大是导致这种问题发生的主要因素。

(5)卡钻,如果钻杆不规则或者钻机磨损过度而未修补,就会出现钻孔缩小。这时如果换上钻头较大的新钻机,则可能会出现卡钻这一问题。

(6)孔内渗漏,出现孔内渗漏的原因通常是钻机在钻孔过程中遇到透水层,泥浆配比不符合设计要求或者遇卡斯特地貌出现小溶洞等地质而导致。

3.2 清孔时常见的问题

清孔比较常见的问题是桩孔发生塌陷,即我们所说的塌孔。在清孔过程中,如果操作不够平稳或速度变化不均,一般都会出现塌孔情况,原因主要是泥浆的相对密度突然发生改变所致。

3.3 混凝土灌注过程中常见的问题

(1)导管漏水,如果首批混凝土下落后导管进水,应将灌注的混凝土用吸泥机从导管中全部吸出,查找导管进水的原因后,方可改进操作工艺或增加首批混凝土储量重新灌注;在混凝土灌注过程中,导管进水一般都是提升导管时管

口露出混凝土表面而发生,需要操作人员严格按照规范要求进行施工。

(2)堵管,初灌导管堵管大多数是由于隔水硬球栓、硬柱塞被卡住或者混凝土坍落度较小而造成。

(3)混凝土浇灌过程中突然坍孔,这时坍孔的特征与钻孔期间的坍孔比较相似,可用测探仪或测锤探测,如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。灌注混凝土坍孔主要有以下几种原因:护筒脚漏水;潮汐区未保持所需的水头;地下水压超过孔内水压;孔内泥浆相对密度、粘度过低;孔口周围堆放重荷载或机械振动。

(4)钢筋笼上浮,浇筑混凝土时出现钢筋笼上浮,其主要原因是混凝土流出导管底部端口产生向上推的作用力,钢筋笼在向上力的作用下便出现上浮。

4 桩基施工准备工作措施

4.1 桩基正式施工前应准备必要的工程资料

所建桥梁区域的地质及水位资料;桩基施工图及图纸会审纪录或设计技术交底文件;场地和邻近区域地下管线(管道、电缆)资料;主要施工机械及其配套备件的技术性能资料;经审批或专家论证过的桩基施工组织设计或施工方案;桩基钢筋砼所用建材(水泥、砂、石、钢筋)的试验检验报告。

4.2 施工前质量管理措施

施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置;制定施工作业计划和劳动力组织计划;制定机械设备、工具、材料供应计划;制定季节性(冬、雨季)所采取的施工技术措施。

4.3 安全措施

人工挖孔灌注桩应采取下列安全措施:孔内挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在距孔口四周1m 范围内,确保机动车辆的安全通行距离,不得对井壁的造成安全隐患。

5 桩基施工质量控制措施

桩基工程施工是一项比较复杂的系统工程,其质量的好坏与桥梁整体使用寿命有着不可分割的关系,如果发生质量问题其后果是不堪设想的,因此施工单位必须给予提高重视,根据上述提出的常见问题,采取具有针对性的技术措施加以控制,以保证桥梁建设整体质量。

5.1 提高质量检查人员素质

合理配备相应的质检工作人员,并设置专业技术骨干管理部门,对桩基施工质量进行管理,负责制定规范合理的管理制度,配置不同专业的质量检查人员和监督人员,确保工程质量随时处于动态控制。在灌注桩施工前,与相关部门对准备工作进行联合检查,并签订相应的责任协议文件,从而保证施工作业顺利进行。

5.2 钻孔泥浆质量控制

施工时应对孔内泥浆质量进行严密监制,钻孔时泥浆稠度达不到相关要求将会对钻孔质量造成直接影响,就难以确保成孔质量和成孔速度。通常情况下,桥梁桩基施工中一般采取膨润土造浆来改善孔内泥浆的稠度,以降低施工质量事

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故的发生,同时要求作业人员严格按照操作程序和标准进行施工,保证各项指标达到相关标准的规定。施工时,必须对沉渣和孔壁质量进行定时检查,沉渣检查可采用测砣、沉淀盒的方法进行,因钻孔桩具有一定深度和线长特点,所以在测砣检查过程需要配合使用沉淀盒来进行。

5.3 加强孔壁质量检查

桥梁桩基施工中,应确保24小时连续不间断地进行作业,相关技术人员应坚守现场一线,并跟班做好相关记录,对钻孔机械、泥浆质量、水文质量情况、冲孔进度、成孔时间等内容做好记录,以便随时掌握孔内的水位、泥浆等各项指标是否达到设计或规范的规定,确保孔壁施工质量。

5.4 混凝土质量控制

灌注桩都属于隐蔽工程,水下混凝土施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节。主要是将混凝土从孔底开始浇注,将孔内的泥浆置换成混凝土桩。为保证桩基的整体质量,在混凝土浇灌过程中,应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入的深度,对每个混凝土面应取两个以上测点进行测定,测绳会受拉伸、湿度等因素的影响,所标长度变化可能较大,须经常校正。

对于容易诱发灌注事故的因素,应在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生质量事故能及时采取补救措施。比如,桩底沉渣量过大,使初灌不能正常反浆,或者导管距孔底太远,初灌混凝土量不能埋住导管,这种情况主要是清孔不干净或者没有进行二次清孔所致。一次清孔后,如不符合要求的需要采取改善泥浆性能及延长清孔时间等措施。下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量过大或不符合要求,这时应进行二次清孔,以保证钢筋笼不发生上浮现象。混凝土达到龄期要求后应采取超声波进行无损检测。这种检测方式可以保证不破坏混凝土的情况下,对混凝土密实度、强度、韧性进行检测。在检测前,应对对桩内所配置的探测管进行认真的检查,确保超声波探头能够以均匀速度放于桩底部,从而检查桩有无断桩、大气孔等方面的缺陷问题。

6 结束语

综上所述,桥梁桩基施工质量的好坏直接关系到人民的生命财产安全,是整个桥梁施工工作的重中之重。加强对桥梁桩基施工质量控制要点进行研究分析,对施工获得良好的效果有着十分重要的意义。在今后的桥梁桩基施工中,施工技术人员及项目管理人员应该提高对桩基施工质量控制的重视程度,确保各控制要点发挥实质性作用。

参考文献

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