摘要:随着社会经济的发展,我国的桥梁工程建设越来越多,桥梁基建的发展已经全面展开,虽然各项技术领域已经相对成熟,但是桥梁桩基施工的质量问题却成为这一行业的突出问题,针对此项问题进行了分析,并探讨常见的技术手段如何规避质量风险,希望能够为建筑行业奉献一己谏言。
关键词:桩基施工;技术分析;质量控制
引言
现代桥梁的基础施工质量中,最关键的是要看它结构是否安全牢固,其中桩基的质量好坏及其稳固性,对桥梁基础结构安全至关重要。事实上,桥梁的水下混凝土灌注桩在施工过程中,经常会遇到塌孔、沉渣过厚等质量问题。为了深入研究塌孔的原因,从而有效的采取措施进行预防或处理,并及时清孔、控制好沉渣厚度确保桩基施工过程中各项目检测指标满足规范要求,本文从铁路桥梁桩基施工中对上述问题进行探讨研究,具有一定的借鉴意义。
1桥梁桩基施工现场存在质量问题的根源
1.1护筒埋设不密闭,存在漏水、冒水及下沉
在桩基进行放样以后,做好护桩,即将进行护筒的埋设。若护筒底部的土层未进行人为压实,护筒周围密封不严,极易产生漏水、护筒下沉,从而带来护筒顶标高的不准,带来成孔深度及灌注桩长出现偏离设计要求的情况,导致严重的质量问题。如何避免发生此类情况,施工单位的技术负责人在动工前除了技术安全交底以外,应严格按照交底中的要求执行。
1.2桩位偏斜
桩基位置与设计要求偏斜,多因护筒埋置中心与桩位中心存在偏差、钻孔桩机安装支撑不牢、稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致,或在钻进过程中因地层岩性软硬不均或遇突出孤石等原因引起。
1.3孔底沉渣过厚原因分析
(1)护壁泥浆选用不当,未采用人工制备泥浆;或原土造浆且未按规定检测泥浆各项指标,易出现塌孔或钻孔清渣困难。(2)由于泥浆指标控制不当,清孔程度不够、清渣不够干净;工地施工用水过于节约,孔内泥浆置换不充分,造成沉渣过厚。(3)由于施工工序不紧凑,组织不及时,施工历时过长引起。一次清孔至混凝土灌注间隔时间过长,二次清孔不够重视,导致孔内泥浆中砂粒沉淀,泥浆失水、沉淀。(4)施工中由于贮料斗容积过小,不能满足初灌量确保导管埋深1m以上的要求;未设置隔水栓灌注,造成桩端混凝土离析,增加孔底沉渣量。1.4断桩及钢筋笼上浮1)首批混凝土灌注不足,直接导致封底失败,泥水直接进入导管内,造成断桩。2)导管口与孔底距离不符合规范要求的30~50cm,即使有充足的混凝土,也不能顺利埋住导管,也无法形成连续灌注,导致断桩事件的发生。3)导管的形式有多种,卡扣式、旋转纽扣连接等多种方式,由于人为操作失误或者责任心不强导致导管连接不到位,灌注过程中直接掉入孔内的情况,或者导管不满足密闭性等要求,空气及泥水进入导管内,发生混凝土夹泥情况,导致无法通过声波检测,造成质量严重缺陷。
2桥梁桩基质量的控制措施
2.1加强铁路桥梁基基础施工的前期准备
①勘测清理桩基基础施工现场。工程技术人员在正式进行施工之前,要结合工程施工图纸深入到施工现场来进行现场勘查。熟悉了解其地质条件、水文条件以及周围既有建筑物情况等,要在充分了解现场情况的基础上来对施工进行准确的分析。②测定基桩基础桩位。清理工作完成后还需要对施工场地中的桩位的中心以及高度进行准确标注,还需要对标注地设置好防护桩,注意桩基的高度和水平面的高度,当然桩位的认证过程需要交由专业的人员进行认证。
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2.2原材料质量
(1)混凝土材料的选定,其质量应符合以下要求:①水下混凝土水泥强度应在42.5MPa以上,初凝时间不小于2.5h;②粗集料应选用级配良好的碎石,粗集料最大粒径为40mm,且不得大于导管内径的1/6~1/8及钢筋最小净距的1/4;③细集料宜采用级配良好的中、粗砂;④掺缓凝剂时,其技术条件和掺用量应符合规范要求,且必须通过试验监理工程师的批准。(2)对每个批号的钢筋、钢筋机械接头进行抽检。
2.3成桩质量的过程控制
工程实体的质量控制取决于工序工法、施工人员技术水平及对验标规范的熟知程度,这与原材料的选择、进场加工与制作、成孔尺寸、泥浆三大指标,沉渣测量、吊装及焊接、混凝土浇筑等过程控制有着紧密的联系。桩基的施工过程往往具有庞大的信息技术含量,只有保证掌握每一阶段施工的重点都要符合验标要求,才能大大规避桩基质量风险。过程控制除了施工单位自查自纠以外,还需要专业监理工程师验收合格以后才允许下道工序施工,桩基与路基等个别工序还需要检测单位出具合格的检测单,专业监理工程师验收合格以后才能进行下道工序。
2.4水下混凝土的灌注
(1)在灌注混凝土之前做好各项准备工作:①导管安装:检查接头密封性能,不得漏气漏水,必要时应做密封试验。对导管接头做接头抗拉试验(以上检验工作在导管进场时已做好)。导管下口至孔底高程距离宜为25~40cm;②沉淀厚度的控制:沉淀层厚度应符合设计要求。在灌注混凝土前,重测孔深并计算沉淀层厚度,当沉淀层厚度超标时,必须重新清孔、直至合格为止;③混凝土拌和准备就绪,拌制混凝土坍落度、和易性均应符合要求,运输过程中不发生离析;④漏斗和储料斗的准备:漏斗和储料斗的容量能保证封底并满足导管的混凝土埋深不得小于1.5m;控制好漏斗的安装高度,在漏斗口设置可靠的隔水设施,隔水栓或隔水阀是导管水下灌注混凝土的关键措施,待漏斗和储料斗存有足够数量的混凝土后,方可启动栓或开阀。(2)混凝土灌注:首批混凝土灌注后,对导管的埋深进行量测,判断导管底部是否被封闭并有一定的埋深(应不小于1m),如埋深严重不够或未封闭底口,则必须采取措施将已灌注的混凝土清除,重新清孔,重新开始首批混凝土灌注。如埋深能达到要求,即可进行正常的混凝土灌注。在灌注过程中,应保证混凝土灌注连续进行,不得中断,导管埋深在2~6m范围内。出现问题时,现场及时处理。现场技术人员应做好记录:①通知试验室人员及时做混凝土坍落度和混凝土抗压强度试块,对混凝土坍落度不合格、和易性不好的混凝土,不准用于灌注,以防卡管断桩;②记录灌注混凝土的方量和相应的混凝土顶面标高,记录并分析扩颈、缩颈等情况;③记录是否有塌孔等异常情况;④发现钢筋笼上浮等异常情况时,应及时调整灌注速度并报告桥梁监理工程师予以处理;⑤出现卡管断桩等情况时,通知桥梁监理工程师到场参与事故处理。(3)混凝土灌注结束。灌注结束时,应控制混凝土的超灌高度,混凝土顶面应高于设计标高50~100cm(宜取0.8m)。检查钢筋笼是否上浮。
结语
综上所述,随着国家经济的飞速发展,更直接驱动了建筑行业,工程质量随之成为未来衡量施工单位的能力标准,从国家名片高速铁路的建设到地方政府直接投资的房建工程,无疑都离不开工程质量的判定,作为铁建的施工单位,着手当下铁总提出的质量安全红线要求,只有顺应铁路建设的环境,顺应工程时代的脚步,及时调整企业机制,才能立足之根本。
参考文献
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论文作者:费腾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/21
标签:混凝土论文; 导管论文; 桩基论文; 桥梁论文; 泥浆论文; 沉渣论文; 情况论文; 《基层建设》2019年第4期论文;