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桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略

2021-09-10刘道勇

家园·建筑与设计 2021年2期
关键词:质量通病桩基础桥梁

刘道勇

摘要:新的发展环境下,我国的交通运输事业发展迅速,桥梁工程的数量也在快速增长,结构类型和施工技術得到了不断丰富和完善。就目前来看,桥梁工程多数采用的依然是桩基础形式,因为设计、施工、管理和材料等方面的原因,经常会出现一些质量通病,影响了桥梁工程的施工质量和运行安全。对此,施工企业必须做好桥梁桩基础质量通病的分析和控制,以保证桥梁工程整体施工的效果。

关键词:桥梁;桩基础;质量通病

1 质量通病

在对桥梁桩基础进行施工的过程中,存在一些常见的质量问题,如果不能对其进行有效的防范和处理,则桥梁施工的质量将无法得到保障。

1.1 缩颈问题

缩颈指桩体某部分的桩径异常缩小,导致截面尺寸无法满足设计要求的情况,也是桥梁桩基础施工中一种常见的质量通病。结合实际情况分析,缩颈问题产生的原因主要有两点:一是地质原因。如果施工现场地基土层分布不均匀,则某个断面比较松软,则在完成成孔操作中,伴随着放置时间的延长,泥浆比重会逐渐减小,继而引发缩颈问题;二是管理原因。在成孔后,如果缺乏有效的管理和保护,将施工材料或者施工设备堆放在孔口位置,则孔口可能因为承重过大而出现变形问题,或者泥土、杂物等进入桩孔内,导致缩颈现象。

1.2 塌孔问题

在成孔环节,如果井筒护筒内的水或者泥浆位突然升高,溢出护筒,然后迅速下降,伴随着气泡的冒出和出渣量的增加,但是进尺不明显,钻机负荷增大,则怀疑出现塌孔问题。导致塌孔问题的原因有很多,一是护筒设计不满足设计要求。桩基施工中,需要提前对护筒进行埋设,埋设深度必须能够达到设计标准,但是在实际施工中,经常会因为地址条件的影响,无法将护筒埋设到预定深度,这样很容易因为钻头受力结构失衡而引发塌孔问题;二是在钻进过程中,需要设置相应的泥浆护壁,而如果泥浆的成分不合理,粘稠度小,则可能导致地下水进入到桩孔内,弱化泥浆对于孔壁的保护作用,引发塌孔问题;三是施工操作不当,在进行钢筋笼下放或者钻头提起操作时,与孔壁发生了碰撞,同样会造成孔壁的坍塌;四是在砂质土层中,如果钻进速度过快,会增大孔壁坍塌的概率。

1.3 孔斜问题

孔斜指在钻孔过程中,已经钻成的孔段偏离了设计轴线,包括了倾角偏移、方位角偏移等,会给施工作业的正常进行造成影响,严重时甚至可能引发相应的安全事故。引发孔斜的原因大大致体现在三个方面:一是地质因素,在桥梁工程施工现场,地质条件复杂,软硬土层交互位置经常会引发钻头受力情况变化的问题,如果不能做好有效预防,就会导致孔斜问题;二是钻孔环节,土层的扰动导致石块进入到了孔内,同样会因为不均匀受力而引发孔斜;三是在施工前没有对钻机设备进行全面检查维护,钻杆磨损严重,钻进过程中的不均匀受力引发的钻机倾斜的问题,钻孔的垂直度自然也就无法保证。

1.4 卡埋管问题

无论是卡管还是埋管,都会对混凝土施工的质量产生负面影响,导致桥梁基础的结构不稳,或者外观质量差。卡管与埋管问题产生的主要原因,是施工技术人员没有对混凝土配比进行合理设计,从而使得混凝土浇筑过程中存在坍落度不达标的现象,出现了混凝土离析的情况,粗细集料的分离引发了卡管和埋管。另外,如果在施工过程中,没有做好导管接头的密封处理,导致杂物进入到了导管内,同样会影响混凝土的正常浇筑,带来卡管埋管的现象。

1.5 钢筋笼偏位

钢筋笼偏位简单来讲就是钢筋笼偏离了预定位置,会桩体混凝土浇筑造成阻碍,影响施工质量。在桥梁桩基础施工中,钢筋笼偏位问题产生的原因有三点:一是在对钢筋笼进行吊装的过程中,没有能够采取相应的保护措施,使得钢筋笼出现了变形的情况,在进入到桩孔后,会因为结构或者形状的偏差而导致钢筋笼偏位;二是钢筋笼下放速度的影响,如果在对钢筋笼进行下放的过程中,如果速度过快,保护层可能与孔壁发生摩擦,引发变形或者损坏问题;三是在对钢筋笼底部混凝土进行浇筑时,浇筑速度过快,对于钢筋笼底部产生了较大的冲击,使得钢筋笼偏离了原来的位置。

2 控制策略

2.1 缩颈问题的控制

缩颈问题的产生与施工操作的规范性密切相关,从防范和控制缩颈问题的角度,施工单位在对桥梁桩基础进行施工建设的过程中,应该对孔口附近的杂物进行清理,成孔后更是应该做好相应的保护工作,设置安全警示标语,避免将施工材料和施工设备堆放在孔口位置,以尽可能减少桩孔承受的压力。同时,施工单位还应该结合工程项目的具体要求,选择好正孔器的规格,在该工程中,使用的正孔器是利用半径5mm的圆形钢板制作而成,借助钻头和钻杆的约束作用,可以形成相应的保护架,适当增加钻头重量,减少其他因素的影响,以此来实现对于缩颈问题的防范和控制。对于已经发生的缩颈问题,可以使用冲击钻来对颈部收缩部分进行冲击,依照设计施工要求来对桩体进行重新填充。

2.2 塌孔问题的控制

桥梁桩基础施工中,塌孔问题的控制需要结合实际情况,对不同程度的塌孔采取不同的控制手段。具体来讲,一是应该结合塌孔深度,对护筒进行重新埋设,确保护筒周边的土层能得到有效夯实;二是借助钻机来检查保护壁,要求保护壁的厚度和承重能力可以达到相关施工标准的要求。若塌孔程度轻微,可以使用粘土进行填充至塌孔位置,然后重新钻进,若塌孔程度严重,需要检查填充混合物的沉积情况,在保证沉积密实的情况下,才能继续施工。

2.3 孔斜问题的控制

对于孔斜问题的控制,一是应该将钻机设置在平坦稳固的基础上进行作业,将卡孔和护筒控制在同一条直线上,减少操作失误;二是可以在钻机底部设置方木,减少钻机振动,确保其在作业过程中能够始终保持稳定;三是在施工前,需要深入了解施工区域的地层结构特征,避免盲目钻进,因为在钻机受力不均匀的情况下,会出现大幅度的摇摆现象,引发相应的孔斜问题。

2.4 卡埋管问题控制

一是应该做好混凝土原材料的检查工作,控制好粗细集料的质量,明确混凝土的配合比和流动性,要求其全部都能够满足工程设计施工要求;二是在卡管较短的情况下,可以通过上下抖动导管的方式,使得混凝土脱落,或者也可以利用钢筋进行疏通;三是混凝土浇筑环节,需要关注导管埋设的深度,将其控制在2-6m之间,避免埋管过深引发卡管或者埋管过浅引发断桩问题;四是在对于断桩问题,可以利用注浆法解决,灌注的混凝土浆液强度必须超过10MPa,注浆过程中尽量避免混凝土离析和滑落的问题。

2.5 钢筋笼偏位控制

钢筋笼结构安全与桥梁桩基础的稳定性关系密切,借助规范化施工和有效的施工管理来避免钢筋笼偏位的问题,一是应该做好孔壁质量控制,保证钻孔深度达标;二是护筒安装的位置和深度应该满足设计要求,确保牢固性和稳定性;三是钢筋笼安装完成后,必须对中心位置进行检查,钢筋笼固定时需牢固的与钻机底部焊接在一起。

3结语

总而言之,在桥梁桩基础施工中,存在一些质量通病,需要施工人员和管理人员重视起来,采取有效措施来对质量通病进行分析和控制,尽可能减少质量问题的发展,消除质量隐患,切实保障工程的施工质量和使用安全。

参考文献:

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