橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制研究
2017-03-28
隨著交通業(yè)的迅速發(fā)展，對現(xiàn)代橋梁的荷載及跨度都提出了更高的要求，這都與樁基礎(chǔ)的承載力息息相關(guān)。橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)以價廉質(zhì)優(yōu)、沉降量小、施工安全及穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，一直被廣泛應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)工程施工中。由于其施工工藝較為復(fù)雜，所以在施工過程中常常會遇到坍孔、斜孔、擴(kuò)孔、縮孔、卡鉆、掉鉆、斷樁、鋼筋籠上浮等問題，嚴(yán)重影響著施工質(zhì)量。只有把這些施工問題進(jìn)行控制與解決，而后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行成樁后施工質(zhì)量控制及做好樁基的養(yǎng)護(hù)管理工作，才能從整體上控制樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。
1 鉆孔方面的施工質(zhì)量控制
1.1 坍孔
其主要特征是孔內(nèi)水位經(jīng)常出現(xiàn)升降，孔口有細(xì)密的水泡冒出，在出渣量大幅增加的情況下，卻看不見進(jìn)尺，使鉆機(jī)負(fù)荷明顯增大。坍孔的主要原因是由于孔內(nèi)水頭不能保證、泥漿性能不符合要求以及機(jī)具碰撞孔壁等造成的。
控制措施：當(dāng)發(fā)生坍孔后，先要查明其具體位置，然后再進(jìn)行處理。在坍孔位置較深但不嚴(yán)重時，可以采用將粘土回填至坍孔位置2.5m以上，加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施，繼續(xù)慢慢鉆進(jìn)；如果坍孔嚴(yán)重，那么必須立即采取將該鉆孔用砂類土或礫石土全部回填，在沒有砂類土和礫石土?xí)r，也可在粘質(zhì)土中摻入5%-8%的水泥進(jìn)行回填，當(dāng)孔內(nèi)的回填土穩(wěn)定之后在從新鉆孔；坍孔位置不深的，可以直接將護(hù)筒內(nèi)的填土夯實(shí)，而后從新開鉆。
1.2 斜孔
造成斜孔的主要原因是由于鉆架不平、移位、巖面傾斜、地質(zhì)松軟、鉆頭遇到探頭石等。
控制措施：在鉆孔時，應(yīng)該對鉆盤和鋼絲繩進(jìn)行經(jīng)常檢查，鉆盤要保持水平狀態(tài)，鋼絲繩要保持垂直狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)偏差要及時調(diào)整。當(dāng)斜孔不嚴(yán)重時，可以吊住鉆頭在出現(xiàn)偏差的位置上進(jìn)行反復(fù)掃孔，讓鉆孔正直。如果偏斜嚴(yán)重，那么最好采取回填粘質(zhì)土或片石的方法，等待其沉積密實(shí)、穩(wěn)定后從新開鉆。
1.3 擴(kuò)孔和縮孔
擴(kuò)孔一般是由于鉆桿的擺動過大或孔壁坍塌造成的；縮孔通常是地層中含有泥質(zhì)頁巖、軟塑土、膨脹土等地質(zhì)造成的。
控制措施：對于擴(kuò)孔的處理辦法主要都是采用一些失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，改善鉆機(jī)的性能（減小鉆擺動）來控制擴(kuò)孔率；在縮孔發(fā)生后，應(yīng)首先查明原因，如果是鉆頭磨損造成的，應(yīng)對鉆頭及時補(bǔ)焊或加大鉆頭；要是由于地質(zhì)因素造成的縮孔，通常是采取鋼護(hù)筒防護(hù)，鋼護(hù)筒的長度要具體根據(jù)不良地質(zhì)的厚度決定，最好是在全部的不良地質(zhì)上都使用鋼護(hù)筒。
2 橋梁鉆孔時鉆機(jī)的施工質(zhì)量控制
橋梁鉆孔時鉆機(jī)會經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆和掉鉆的情況，必須采取控制措施處理好這兩個方面的施工問題：
2.1 卡鉆
卡鉆多數(shù)是發(fā)生在沖擊鉆孔上，是由于形成了十字孔、梅花孔、沖錘磨損未能及時補(bǔ)焊、沖錘傾倒、新鉆過大而鉆孔過小、遇到異物卡住等原因造成的。
控制措施：出現(xiàn)卡鉆情況后不能強(qiáng)行提出，應(yīng)該用小錘沖擊或用沖吸結(jié)合的方法使周圍鉆渣達(dá)到一定疏松度后再提出。
2.2 掉鉆
掉鉆一般是由于鉆桿磨損過于嚴(yán)重，鉆錘的鋼絲繩卡口螺絲松動或其磨損嚴(yán)重造成的。
控制措施：掉鉆是在樁基鉆孔樁施工中常見的問題之一，會影響其施工進(jìn)度及質(zhì)量，所以建議為每臺鉆機(jī)都配備打撈工具。在掉鉆情況發(fā)生后，應(yīng)及時用打撈鉤、打撈叉、繩套等工具進(jìn)行打撈。一旦打撈時間過長而造成鉆頭被埋，首先就要清理泥沙，然后再使用打撈工具進(jìn)行打撈。
3 鋼筋籠上浮及控制措施
鋼筋籠上浮的主要原因：在灌注混凝土成樁過程中，由于鋼筋籠自身的重量較輕，當(dāng)導(dǎo)管中的混凝土快速下沉?xí)r，瞬間的反沖力會導(dǎo)致鋼筋籠上浮。
控制措施：首先鋼筋籠放置的位置應(yīng)該準(zhǔn)確，其次可以考慮將鋼筋籠頂端與護(hù)筒焊接在一起，還要合理的控制混凝土的灌注速度，做到勤測深、勤拆管。
4 斷樁時的施工質(zhì)量控制
斷樁產(chǎn)生的主要原因：在進(jìn)行灌注時由于導(dǎo)管過高的提升，導(dǎo)管底部嚴(yán)重的與混凝土層脫離。其主要原因是由于操作不當(dāng)、提升過猛，深度的測量不夠準(zhǔn)確，判斷上出現(xiàn)錯誤而造成的。當(dāng)灌注作業(yè)由于管路堵塞不能被及時排除時，而導(dǎo)致其施工中斷時間較長，嚴(yán)重的影響了表層混凝土的流動性，在繼續(xù)灌注時，混凝土將會頂破表層，產(chǎn)生大量的浮漿和泥渣將表層覆蓋包裹，從而導(dǎo)致了斷樁的形成。
控制措施：首先，灌注前要對每個作業(yè)環(huán)節(jié)和施工細(xì)節(jié)做好認(rèn)真的分析和檢查，從而制定出現(xiàn)對有效的預(yù)防措施；其次，在灌注中要嚴(yán)格的遵守操作規(guī)程。確保灌注作業(yè)有條不紊的連續(xù)進(jìn)行，對混凝土表面進(jìn)行反復(fù)細(xì)心的探測，認(rèn)真的繪制出混凝土灌注曲線，讓導(dǎo)管的提升更加準(zhǔn)確。導(dǎo)管提升的速度應(yīng)當(dāng)做到勻速平穩(wěn)、慢慢起升，并且還要控制好灌注時間。在查明斷樁的原因后，當(dāng)灌入的混凝土不多時，可以先將其全部清除，然后從新灌注；如果混凝土的灌入量較多，可以通過打小孔的辦法對其進(jìn)行治理。當(dāng)斷樁在地下水位以上或是處于較淺的位置時，應(yīng)當(dāng)挖出斷樁部位并清除其多余的混凝土，而后從新安裝模板澆筑成校；當(dāng)斷樁位置較深時，應(yīng)當(dāng)采用錨固校和壓漿補(bǔ)強(qiáng)的方法來處理，也可以在原樁兩側(cè)施工補(bǔ)救樁。
5 成樁后的施工質(zhì)量控制
5.1 成樁后的樁長與設(shè)計要求不符
由于孔底沉積的虛碴在清孔時未清理干凈或嵌入基巖深度較淺而導(dǎo)致的樁長不足。
控制措施：由于這種現(xiàn)象的處理難度較大，通常在取的設(shè)計單位同意的情況下，采取鉆孔樁底部高壓注漿處理。
5.2 樁體混凝土不連續(xù)
在灌注過程中，由于孔壁局部坍塌的雜物侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導(dǎo)致導(dǎo)致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。其控制措施具體分為：
5.2.1 當(dāng)鉆孔樁底部混凝土出現(xiàn)夾碴時，應(yīng)該采取高壓注漿或樁底部壓漿的方法處理。
5.2.2 樁體出現(xiàn)不連續(xù)情況或少量夾層時，應(yīng)先用小型沖擊鉆鉆出孔洞，再進(jìn)行置換清理雜物和泥漿。清理完成之后，即可進(jìn)行高壓注漿處理。
5.2.3 樁體夾層較為嚴(yán)重的，選在鉆孔樁的中心位置鉆一個小孔查明夾層范圍。然后，以鉆孔樁中心為圓心，使用沖擊鉆鉆出大孔，在孔處進(jìn)行人工清理，待清理完成后，進(jìn)行高強(qiáng)混凝土的灌注。
6 樁基的養(yǎng)護(hù)和管理
在樁孔灌注完后，即成為樁基。在樁基的養(yǎng)護(hù)階段，應(yīng)該注意相符合于其設(shè)計的性能要求。對于不符合設(shè)計要求的樁基要責(zé)令返工或修復(fù)，必須保證樁基的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及密度一致，以確保整體樁柱的均勻受力，避免因樁基的施工質(zhì)量問題而影響到這個工程的施工質(zhì)量。
7 結(jié)論：
總而言之，樁基相當(dāng)于橋梁的命脈，是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于其施工工藝復(fù)雜，施工難度大，所以出現(xiàn)了諸多不可避免的施工問題，所以應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況，采取必要的施工質(zhì)量控制措施，有針對性地預(yù)防和解決施工存在的問題，這樣才能保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)。
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