桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略康燕--中国期刊网

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桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略康燕

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：康燕

[导读] 摘要：近年来，经济发展迅速，我国的桥梁工程建设的发展也有了提高。

        安徽省路港工程有限责任公司安徽合肥 230022
        摘要：近年来，经济发展迅速，我国的桥梁工程建设的发展也有了提高。桥梁工程是交通运输系统中一种非常重要的基础设施，能够很好地应对复杂地质条件的影响，保证道路交通的畅通。在桥梁工程施工建设中，很多时候都会用到桩基础，这种基础形式可以提升桥梁整体的稳定性和结构的可靠性，避免桥梁在使用过程中出现基础过度沉降引发结构破坏甚至整体倒塌的问题。桩基础的施工质量直接影响着桥梁的稳定性和结构安全，甚至关系着其服务性能和使用寿命，做好桥梁桩基础施工质量控制，是桥梁工程施工管理中一个非常重要的工作。
        关键词：桥梁桩基础施工；质量通病；控制策略
        引言
        在道路桥梁建设工程中，桩基础是一项重要施工组成部分，不仅可以起到支撑作用，还可以固定桥梁上部的重要连接件，为安全施工提供了可靠保障。在施工过程中，应用旋挖钻技术不仅能提高施工效率，还能最大程度地减少风险，保证施工质量。鉴于上述原因，旋挖钻技术被广泛地采用，促进着我国桥梁技术的发展。
        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。
        2无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用
        2.1 检测现场的前期准备
        在进行无损检测之前，需要在检测现场提前做好准备工作。低应变检测对桩基的顶部设计要求较高，要求桩顶标高灌浆的成分要是新鲜的混凝土，且混凝土中没有浮浆，没有裂纹、缝隙、松动的混凝土土块等。

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在检测之前，需要处理桩头，如果桩头没有进行良好处理，没有对浮浆和过长的钢筋进行清理，就会导致桩头出现开裂的情况，进而影响检测时采集有效的信号。此外，还需要对激振点和安装传感器的测试点进行打磨，将这些点打磨平整，尽量减少干扰因素对检测结果的影响。如果采用声波检测法，应该保持声波检测的管道通畅顺直，保证换能器的探头能够在探测范围内顺畅地升降。声波检测法的声测管应该选用具有刚度和强度较高的材质，并且在安装时选择丝扣连接或者直接焊接套管，确保焊接处和连接处的质量，保障声测管之间处于互相平行的状态。在实际检测中，需要在钢筋笼安装和混凝土浇灌的全过程中保护声测管的安全性，为后期检测数据的真实有效性提供保障。
        2.2 无损检测法的应用
        主要通过安装的发射、接收换能器、扇形探头等测量元件对桩基进行检测。这些用于测量工作的元件在很大程度上扩大了无损检测的范围。在对使用超声波无损检测法检测出来的数据进行分析的过程中，桩基的问题主要由健康时间、标准偏差等数据进行判断。根据振幅均值的一半的数值来判断桩基内部的病变情况，如果桩基应力波产生了峰值变化，那么工作人员就能判断出桩基存在缺口和裂隙的可能性比较大。桩基内部出现的裂隙会通过裂隙部位的应力波传播影响峰值，出现反射波扰动，这样就能帮助工作人员判断桩基裂隙或者缺口的大小。超声波无损检测技术并不会对桩基的结构和质量产生损害，因而可以在保障桩基结构的同时，将检测功效发挥到最大。
        3桩基础施工中旋挖钻技术的施工要点
        3.1施工场地处理
        施工场地处理是保证旋挖钻机正常运行的有效条件，可以从两个方面进行：一是清理施工现场的障碍，平整坡度较大的地势，为旋挖钻机提供一个良好的工作平台，保证了一个安全的施工环境；二是压实钻机的工作平台，相关资料表明，钻机工作的地面承载力至少要达到250kN/m，才能保证基层承载力的完好，因此，在施工之前，尽可能地保证钻机工作平台的承载力能够达到要求。
        3.2旋挖钻孔施工
        旋挖钻机有着先进的自动化技术，不仅操作简单，而且成孔的效率也非常高，和市政道路桥梁紧张的施工工期进行搭配非常合适。但是旋挖钻机在不同的地质环境中使用的规格型号也不尽相同，因此在设备选择的过程中要做好相应的调查工作，并在施工前做好设备的调试作业。施工作业开始前，要加密钻头对准护筒的中心线，在保证流畅的回转半径后，钻头垂直下沉进行钻进作业；过程中，要使用仪器保证钻进的精度，同时确保及时卸土；钻孔完成后，要及时移出钻机，并对桩孔进行检查修复，满足后续的施工要求。
        3.3优化误差控制与检验方法
        桥梁建设对尺寸的要求程度相当高，稍有偏差会造成安全隐患，因此，要确保钻孔尺寸及位置排布都在合理范围之内。一般可通过水准仪测量护筒标杆，并以此推算孔的深度，提高桩基础的质量水平。与此同时，加强部门联动，将施工过程分步规划，并指派专人进行质量监控，减少风险，缩短抢修时间。例如，在某桥梁桩基础施工中，控制误差从人员素质抓起，要求施工人员确定钻杆处于垂直位置才可进行施工，并做好工作记录，保证阶段化目标的实现。
        结语
        近年来，我国工程建设不断扩大，道路桥梁的工程施工中使用旋挖钻施工技术的范围和频率越来越高，但由于道路桥梁工程的隐蔽性和不可预测性，任何一个环节出现问题，都有可能对整个工程项目造成巨大的影响。桩基工程是工程建设中最前期，也是最基础、最重要的一项施工作业，最根本的任务，旋挖钻施工技术以其成孔快、质量高、操作简单、移动灵活、效率高等技术优势在桥梁工程施工中得到了广泛，施工企业应当掌握该施工技术的精髓，并不断创新，使其发挥更好的作用。
        参考文献：
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        [2]黄建平，粟学平.道路路桥工程施工质量缺陷成因及防治措施[J].四川水泥，2020（10）：262-263.
        [3]温泉.道路与桥梁中现浇混凝土的质量通病与施工处理[J].建材与装饰，2020（21）：264+267.