淺論樁基礎(chǔ)加固施工工程的質(zhì)量控制
2017-07-31
樁基工程是大橋工程的重要組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到整座橋的結(jié)構(gòu)安全，直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全。樁主要有木樁、混凝土樁(預(yù)制混凝土樁、灌注混凝土樁)、鋼樁(鋼管樁、型鋼樁、鋼板樁)和組合樁等四大類。樁基工程的設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢測(cè)等方面比上部建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，更容易存在隱患，直接影響主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全，且其事故后的處理較困難，會(huì)給國(guó)家和個(gè)人造成不可挽回的巨大損失。事實(shí)表明，建筑工程的質(zhì)量問題和重大事故多是由樁基工程的質(zhì)量問題引起的，因此要搞好樁基礎(chǔ)加固施工工程，確保質(zhì)量，保障使用安全。
一、工程概況
沿海公路大蒲河大橋?yàn)榭绾炒髽?，上部結(jié)構(gòu)為17—20mT型梁；下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。由于潮汐影響，受到海水漲落的沖刷和浸泡侵蝕，樁基礎(chǔ)混凝土大面積剝落、鋼筋銹蝕嚴(yán)重，造成灌注樁嚴(yán)重縮頸，降低了樁基礎(chǔ)承載力，也將使橋梁的使用壽命嚴(yán)重縮短。為確保橋梁正常使用和安全運(yùn)行，并延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，迫切需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)加固施工工程。
二、施工方案
秦皇島市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，經(jīng)過縝密研究決定，自局部沖刷線以下6米范圍內(nèi)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行環(huán)形加固處理（俗稱穿裙子）。要求遵循“確保質(zhì)量，保障安全”的目標(biāo)方針認(rèn)真施工，在保障交通運(yùn)行的情況下高質(zhì)量的按時(shí)完成樁基礎(chǔ)加固工程的施工。
三、施工方法
1.人工鑿除樁基礎(chǔ)表面剝落的混凝土，未剝落部分進(jìn)行3cm厚鑿毛處理。此工作必須認(rèn)真，全部達(dá)到符合強(qiáng)度要求的混凝土層，因?yàn)樗P(guān)系到新舊混凝土的粘結(jié)程度，對(duì)最后的加固效果有非常大的影響。
2.在原樁體用沖擊電錘鉆孔，深度20cm，直徑20mm，橫、縱間距30cm，孔中灌入環(huán)氧樹脂砂漿，并打入Ф16mm的鋼筋錨桿，后加固鋼筋籠的加強(qiáng)箍筋與鋼筋錨桿相互焊接，使之形成一個(gè)整體，以利于新、舊混凝土的連接和共同受力。嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范控制鋼筋各個(gè)焊接點(diǎn)的質(zhì)量，并且嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層墊塊的厚度、剛度和強(qiáng)度。
3.加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制。
?。?）選定合理的鋼筋混凝土配合比，減少裂縫的產(chǎn)生。
混凝土配比選定合理，對(duì)于防控混凝土裂縫的產(chǎn)生至關(guān)重要。選用水化熱較低的水泥品種，并盡量采用較少的水泥用量；選取合理的單位用水量，從而減少混凝土早期的收縮量；選用含泥量較少，級(jí)配較好的沙子和石子，并選定合理的砂率；混凝土水灰比是影響強(qiáng)度和裂痕的主要因素，水灰比大混凝土的坍落度大，其收縮亦越大，易產(chǎn)生裂紋，需嚴(yán)格控制混凝土坍落度，不宜過大；摻加合理?yè)搅康膬?yōu)質(zhì)礦物摻和粉，如粉煤灰及磨細(xì)礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)，能改善和提高混凝土的性能，改善混凝土和易性，降低混凝土泌水性；在保障混凝土性能的前提下，盡量降低膠凝材料總量。
?。?）科學(xué)摻入混凝土功能性抗裂材料，遏制裂紋產(chǎn)生。
第一，在混凝土中，摻入一定量的纖維，會(huì)形成亂向分布的重重網(wǎng)狀系統(tǒng)，承托骨料，從而減少骨料的離析。當(dāng)膠凝材料基體收縮時(shí)，纖維可有效地消耗收縮拉應(yīng)力的能量，對(duì)克服混凝土凝結(jié)期間的塑性裂縫十分有利。混凝土硬化的過程中產(chǎn)生水化熱，出現(xiàn)收縮裂縫在所難免，亂向分布的纖維能阻止其擴(kuò)散成可見裂紋。目前常用的纖維主要有碳纖維、鋼纖維和聚丙烯纖維。
第二，混凝土摻入膨脹劑，在潮濕的環(huán)境中可保持50—200微應(yīng)變的膨脹狀態(tài)。如硫鋁酸鈣類膨脹劑與水泥產(chǎn)生的Ca(OH)■反應(yīng)形成鈣礬石膨脹結(jié)晶，使混凝土水化后能產(chǎn)生適度的體積膨脹，在鋼筋和其他約束條件下產(chǎn)生一定的化學(xué)預(yù)應(yīng)力，在結(jié)構(gòu)中形成0.2—0.7Mpa預(yù)壓應(yīng)力，抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力；膨脹結(jié)晶體在混凝土內(nèi)部還起到填充、切斷毛細(xì)孔縫的作用，改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使之更加密實(shí)，提高其抗?jié)B和力學(xué)性能。膨脹劑常見的硫鋁酸鈣類、氧化鈣類和氧化鎂類膨脹劑。
第三，摻入混凝土減縮劑也可以減少裂縫的產(chǎn)生。減縮劑是由聚醚類有機(jī)物與他們的衍生物復(fù)合而成，能夠降低混凝土中的毛細(xì)管張力，當(dāng)混凝土由于干燥而在毛細(xì)孔中形成毛細(xì)管張力使混凝土收縮時(shí)，因縮減劑的存在，毛細(xì)管張力下降，從而使混凝土的收縮值降低。
第四，摻加減縮劑型聚羧酸系外加劑對(duì)水泥的前期水熱化的釋放有明顯的抑制作用，使之釋放得更為平緩，這對(duì)于大體積鋼筋混凝土的溫控十分有利，可有效降低混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。減縮型聚羧酸系外加劑通過調(diào)控不同共聚單體的相對(duì)比例，吸附基團(tuán)的含量，以及分子量大小和分布，從而實(shí)現(xiàn)高分散、低收縮、高抗裂性能的統(tǒng)一，有效地降低混凝土在各個(gè)階段的收縮。
第五，摻入引氣型減水劑，增強(qiáng)混凝土的抗凍性和抗?jié)B性，提高混凝土的耐久性，使之更有效地保護(hù)鋼筋不受海水侵蝕。
四、加固施工的效果
加固施工處理有效地增大了樁基截面積，提高了樁基的穩(wěn)固性，達(dá)到了保護(hù)樁基的目的，確保了橋梁使用的安全性，為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)極大的方便，后期的使用效果也證實(shí)了這一加固施工工程的有效性。
五、結(jié)語(yǔ)
從沿海路大蒲河大橋樁基礎(chǔ)的加固施工工程的施工過程和后期效果來(lái)看，選擇一種合理的施工工藝并嚴(yán)格地按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范控制施工質(zhì)量是取得好的效果的關(guān)鍵。樁基礎(chǔ)底層處理、鋼筋籠施工方法、混凝土施工質(zhì)量控制是樁基礎(chǔ)加固施工工程實(shí)施過程中的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，都很重要，其中任何一個(gè)過程出現(xiàn)問題都會(huì)影響最后效果。只要抓住了這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，嚴(yán)格控制施工工藝和施工質(zhì)量，樁基礎(chǔ)加固施工工程就能取得好的效果。
