公路桥梁桩基施工过程中的常见问题及应对策略

2020-09-10 07:22张杰
交通科技与管理 2020年3期
关键词:桩基公路桥梁

张杰

摘 要:随着我国交通基础设施的迅速发展,公路桥梁施工越来越多。在桥梁施工中,桩基施工是重要内容。当前我国公路桥梁桩基施工过程中常见的问题包括钢筋笼偏位、缩颈或孔斜、塌孔、孔内漏浆、卡管和埋管等。针对这些问题,一定要在仔细分析其成因的基础上,提出针对性解决对策,从而提升施工质量。

关键词:公路桥梁;桩基;钢筋笼;孔斜

中图分类号:U445.551 文献标识码:A

桥梁施工是公路施工中的重点和难点,施工要求较高。而桩基作为桥梁的重要组成部分,直接关系着公路桥梁结构的稳定性,影响着工程施工质量,并决定了桥梁的承载能力。由于桥梁桩基的施工具有隐蔽性特征,在施工过程中很容易遇到不可预见性的因素,引发很多问题。如果这些问题不能得到及时有效的解决,那么将会对桩基的工程质量造成直接的影响,给工程带来重大损失。本文结合笔者多年的实际工作经验,讨论桥梁桩基施工过程中的常见问题,并提出针对性的解决对策。

1 公路桥梁桩基施工过程中的常见问题

1.1 钢筋笼偏位

在公路桥梁桩基施工过程中,钢筋笼主要起抗拉的作用,其可对桩身的混凝土产生约束,使桩基能够承受一定大小的水平压力。钢筋笼在建设和使用过程中,极易发生变形、偏移和上浮等问题。引发此类问题的原因是多方面的,一是钢筋笼过长,箍筋没有发挥应有的作用,导致钢筋笼的刚度削弱,吊入孔内后极易发生变形。二是钢筋笼注入的孔内残渣未清理干净,导致钢筋笼的下放无法达标,钢筋笼很容易出现偏位甚至变形。三是没有控制保护层的厚度,未在钢筋笼的上方设置垫块或耳环,使桩孔本身出现偏离或倾斜。四是在钢筋笼注入孔内的时候,没有按要求垂直下放,而是斜插,导致保护层厚度不够,导致钢筋笼偏离最初位置。

1.2 缩颈或孔斜

在施工过程中,若出现钢筋笼无法放入孔桩的情形,则极有可能是出现了缩孔或孔斜的问题。要判断是否出现这一问题,可下放检孔器进行测试。缩孔或孔斜可能导致工期延长,造成人力、财力和物力的耗费,并对桩基承载能力造成不利影响。缩孔或孔斜主要是由于地质不良引起的,在地质不良的情形下,由于孔口堆积着砂石料,会对地质产生一定的压力,挤压孔洞,导致出现缩孔问题。而孔斜主要是由于在钻孔过程中遇到大而坚硬的石头,或者遇到砂卵石等特殊岩层,其粒径大小差异巨大,使钻头受力不均而偏向一方,从而导致孔斜的出现。

1.3 塌孔

陆地桩基在施工的过程中,极有可能出现塌孔事故。塌孔的出现是由多方面原因导致的,一是护筒埋量过浅,再加上周围回填土不密实,导致漏水。二是在施工过程中,将钻头抬升过猛,或停钻时间过长,或放钢筋笼时对孔壁造成碰撞,都会留下塌孔隐患[1]。三是泥浆稠度过低,产生的护壁作用不够,或者是由于泥浆水位高度不够,无法对孔壁产生足够的压力。四是向孔内加水时,水流速度过大,对孔壁造成冲蚀。

1.4 孔内漏浆

当钻孔施工到达路桥透水层位置时,如果护筒周围发生透水或者泥浆,或者在钻孔中出现小溶洞等等。如果施工人员未能及时发现,就极有可能造成孔内漏浆。此外,桩基施工过程中若遇到冲击砂、涌砂等地质层,可能导致钻进中断,也可能引发孔内漏浆。

1.5 卡管和埋管

为便于混凝土的顺利浇筑,需对控制器的配合比进行严格控制。如果混凝土的坍落度与实际要求不符,或者在前期搅拌的时候搅拌不充分,都有可能导致混凝土难以下落。不能下落的混凝土在管内不断累积,达到一定程度后就可能出现卡管或堵管现象。塞球直径的选择也很关键,其应与导管配套,如果塞球直径与导管直径相差较小,也很有可能出现卡管现象。

2 公路桥梁桩基施工的质量控制对策

针对上述公路桥梁桩基施工过程中遇到的常见问题,应在分析其成因的基础上,采取针对性的质量控制措施,具体措施如下:

2.1 鋼筋笼偏位处理措施

首批灌注时,要对首盘混凝土方量进行准确计算,并使用漏斗制作出足够容量的封底,以便封底工作的顺利完成。灌注需在封底完成后方能进行,在灌注实施过程中,要严格遵守相关行业规范完成各步骤,要对混凝土质量、导管埋置深度等进行动态化的监测,为灌注的顺利完成提供保障。混凝土的灌注过程不宜太长,否则容易出现沉渣,这就需要重新清孔[2]。同时,混凝土应该具有良好和均匀的性质,要做到这一点,必须按照科学的比例进行配置,并需通过相关检测。混凝土若灌注时间过长,可能出现凝固而引发相关事故。为避免这一情形,可在混凝土中添加高效缓凝减水剂,以延长凝结时间,增强混凝土的和易性。

2.2 缩颈或孔斜的处理措施

要预防缩颈或孔斜,关键是要从细节处着手,认真处理每个细小的问题,防患于未然。例如,保持孔口无堆积物,这样孔口受到的压力就较小,从而缩颈的问题能得到有效缓解。通过对施工工具进行改进,例如延长钢护筒,改进正孔器,增加钻头的重量,有利于快速钻孔并提升钻孔的质量,减少问题发生的可能性。而针对孔斜问题,在钻孔前,要检查钻孔器具,绝对不能使用弯曲的钻孔器,钻孔器出现的问题,例如钻杆接头的磨损等,一定要及时修复。在钻孔的过程中,若遇到坚硬的障碍物,切不可盲目施压,以免造成钻机损毁。钻孔时还应采用钻孔器进行检测,以免发生倾斜。若发现孔斜问题,一定要分情形应对,若是轻微孔斜,处理起来相对容易,可用钻头在倾斜处反复扫空,改变倾斜状态,使钻孔恢复修直。若问题较为严重,无法进行修正,只能重新钻孔,废弃的孔口需回填。

2.3 塌孔的处理措施

塌孔包括孔口坍塌和孔内坍塌两种情形,要针对两类情形,针对性地采取措施。若是孔口坍塌,应立即拆除护筒,并在原护筒周围回填夯实,然后重新埋设加长护筒并重新钻进。成孔时,还可填入片石或卵石,用冲击钻反复冲压,以增强护壁。若发生孔内坍塌,则首先要找到坍塌位置,并分析其成因。若坍塌不严重,可将砂和粘土混合物回填到塌孔处,采取必要防范措施后继续钻进;若塌孔严重,同样需回填砂及粘土混合物,但不宜立即施工,需等回填物沉积密实后再钻进。

2.4 孔内漏浆的处理措施

孔内漏浆多半是由地质情况所引发的,因此,维持孔内水位十分必要。之后,需参考钻孔的原始资料,详细分析和判断地质情况,如果地质偏向裂隙或溶洞,需使用合适的材料回填。如果渗漏的情形较为轻微并且岩层比较柔软,仅仅回填粘土是远远不够的,软弱夹层很容易发生孔斜,此时应在回填的粘土中加入一定数量的片石,以增强支撑力。

2.5 卡管和埋管的处理措施

一是用长度适中的钢筋对捅塞球进行控制,确保混凝土的正常下落。二是采用机械振动的方式,迫使混凝土自然落下。三是精准计算封底混凝土用量,宜多不宜少,采用合理的配比方案,比如采用易性好的水泥进行封底,更容易达到理想效果。针对灌注过程中的卡管现象,通常还是以预防为主,要在灌注前对设备进行全面检修,并配置必要的备用设备,确保灌注的连续快速,天气炎热时,在混凝土中加入适量缓凝剂,以避免混凝土过早初凝。针对埋管事故,也可采取相应的预防措施,比如注意长短天气预报,合理安排浇注时间,对导管进行正反转动并将其缓慢提升,使其脱离钢筋笼并居于钻孔中心,之后再行浇注。仔细观察和记录浇注情况,以便对埋管深度进行严格控制。

参考文献:

[1]张志强.探析公路桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制[J].山西建筑,2019,45(05):206-207.

[2]赵峰.浅析桥梁桩基施工中存在的质量问题及解决策略[J].四川水泥,2016,38(02):251.

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