平邑县交通运输局
摘要:目前,我国的道路桥梁工程建设的发展迅速,对桥梁桩基础加固设计的重要性及意义进行了总结,分析了桥梁桩基础加固设计中存在的设计标准和实际工程不匹配、施工材料选择不合理、施工技术和工艺流程不科学、缺乏有效的管理措施等问题,需要改进桥梁桩基础加固设计方案,如增补桩基、采用微型桩、扩大基础面积、顶升梁体等。从而有效提高桥梁桩基础的稳定性,延长桥梁工程的使用寿命。
关键词:道路桥梁工程;桩基础;施工技术讨论
引言
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。本文结合具体工程实例,就桥梁桩基础施工中存在的质量通病和控制策略进行了分析,希望能够为类似工程的施工建设提供参考。
1桥梁桩基础加固设计的重要性及意义
桩基础作为桥梁工程重要的组成部分,承受着整个桥梁的重量,影响着桥梁的安全运行。在桥梁建设过程中,必须控制好桩基础施工,这是桥梁建设质量最为重要的环节,是桥梁安全的有力保障。目前,桥梁工程项目日益增多,桥梁质量相比于以前有所提高,但仍然存在质量和安全问题。其主要原因是桥梁桩基础设计薄弱,包括设计和实际工程不匹配、施工材料选择不合理、施工技术和工艺流程不科学、缺乏有效的科学管理等。在实际设计中还出现很多结构病害,这些病害不仅破坏了混凝土的内部结构,还降低了桥梁的稳定性。因此,为有效保障桥梁桩基础的稳定性,必须对桥梁桩基础进行加固设计,以确保桥梁能够长期健康运行。
2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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
3桥梁桩基施工技术与质量控制
3.1施工准备工作
桩基施工开始前应做好前期准备工作。首先,应该先进行设备检修,并对施工沿线用水用电情况进行综合规划布置。合理设置各种材料以及混凝土的配合比。在施工平面图上标注桩位、编号与施工顺序等,提前做好桩基基准点放样工作,确保打桩设备底座中心与孔位中心对应。同时要确定好季节性的施工技术措施和相关机械设备,对现场电源电路安装以及工具材料供应情况等进行及时跟踪。
3.2埋设桩基护筒
施工现场水文地质条件是影响钻孔灌注桩施工质量和效率的关键。在钻孔灌注桩施工过程中,通过埋设护筒来抵御孔外静水压力对钻孔灌注桩的影响,降低了孔壁坍塌的几率。护筒的使用同时也将地表水与孔壁有效的隔离开,确保了孔柱位置以及钻头的导向始终处于可控的状态下。另外,为了确保钻孔灌注桩施工的质量,在埋设护筒时,必须切实做好护筒底部附近土层的夯实处理,避免因为护筒出现淹水、浮沉等问题而影响钻孔灌注桩的施工质量。
3.3钻孔泥浆的制作
施工人员在钻孔灌注桩施工过程中,常用的钻孔泥浆主要以膨润土、水、添加剂等为主。由于这些材料发挥着冷却、润滑、隔断孔内外渗流以及提高静水压力的作用。施工过程中,必须按照施工现场的水文地质条件控制泥浆的密度,避免因为泥浆黏稠度过稀或者过稠影响钻孔灌注桩的施工质量。施工人员在钻孔施工过程中,必须仔细检查孔径、孔深以及垂直度等参数。
3.4验孔与清孔
验孔时,将测量绳捆绑于栓孔器顶部,用钢丝将栓孔器放入井底,在栓孔器到达井底后,用米尺测量桩基中心与钢丝间距离,再除以测绳读数求出孔斜率。其中,要利用钢尺确定桩基平面位置,确保孔中心平面位置不超过50mm;倾斜度<1°;孔径应大于设计桩径,孔深超过设计深度50mm以上。在验孔合格后,采用换浆法进行清孔,向孔内压入密度为1.03~1.10g/cm3的泥浆,置换原有泥浆,并保证置换后泥浆黏度为17~20Pa·s,胶体率>98%。置换过程一般需要3~5h,最后检测比重,确保含砂率<2%。清孔完成后,立即进行钢筋笼下放施工。
结语
综上所述,作为桥梁工程的一个重要部分,桥梁桩基础质量十分重要,不仅关系着桥梁稳定,还关系着人们的出行安全。因此,必须综合分析各种影响桥梁桩基础的因素,从而选择合适的加固方法对桥梁桩基础进行加固施工,以提高桥梁质量和运行安全。
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