桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年3期   作者:史燕奎
[导读] 在新的发展环境下,我国交通运输事业发展迅速

        史燕奎
        武昌理工学院   430200  
        摘要:在新的发展环境下,我国交通运输事业发展迅速,桥梁工程数量迅速增加,结构类型和施工技术不断丰富和完善。目前,桥梁工程大都以木桩为基础,但由于设计、施工、管理和材料等方面的原因,经常出现缺陷。影响了桥梁工程的施工质量和运行安全。施工企业必须做好对桥基质量的分析和控制,保证桥基工程的整体施工效果。结合具体工程实例,分析了桥梁桩基工程质量共性及控制策略,希望为类似工程的施工提供参考。
        关键词:桥梁;施工;控制策略
前言
        桥梁工程是交通运输系统中非常重要的基础设施,能够应对非常复杂的地质条件的影响,保证道路交通的畅通。在桥梁工程中,很多情况下都会用到桩基。这种类型的基础提高了桥梁的整体稳定性和结构可靠性,可以避免桥梁在使用过程中由于基础过度下沉而造成桥梁结构损坏或整体倒塌的问题。桩基工程的质量直接影响桥梁的稳定性和结构安全,也关系到桥梁的使用性能和寿命。桥梁桩基工程质量管理是桥梁工程管理中的一项重要工作。
        一、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.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.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。
        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。
4.卡埋管问题
        无论是卡管还是埋管,都会对混凝土施工的质量产生负面影响,导致桥梁基础的结构不稳,或者外观质量差。卡管与埋管问题产生的主要原因,是施工技术人员没有对混凝土配比进行合理设计,从而使得混凝土浇筑过程中存在坍落度不达标的现象,出现了混凝土离析的情况,粗细集料的分离引发了卡管和埋管。另外,如果在施工过程中,没有做好导管接头的密封处理,导致杂物进入到了导管内,同样会影响混凝土的正常浇筑,带来卡管埋管的现象。
二、控制策略
1.缩颈问题的控制
        缩颈问题的产生与施工操作的规范性密切相关,从防范和控制缩颈问题的角度,施工单位在对桥梁桩基础进行施工建设的过程中,应该对孔口附近的杂物进行清理,成孔后更是应该做好相应的保护工作,设置安全警示标语,避免将施工材料和施工设备堆放在孔口位置,以尽可能减少桩孔承受的压力。同时,施工单位还应该结合工程项目的具体要求,选择好正孔器的规格,在该工程中,使用的正孔器是利用半径5mm的圆形钢板制作而成,昔助钻头和钻杆的约束作用,可以形成相应的保护架,适当增加钻头重量,减少其他因素的影响,以此来实现对于缩颈问题的防范和控制。对于已经发生的缩颈问题,可以使用冲击钻来对颈部收缩部分进行冲击,依照设计施工要求来对桩体进行重新填充。
2.塌孔问题的控制
        桥梁桩基础施工中,塌孔问题的控制需要结合实际情况,对不同程度的塌孔采取不同的控制手段。具体来讲,一是应该结合塌孔深度,对护筒进行重新埋设,确保护筒周边的土层能得到有效夯实;二是昔助钻机来检查保护壁,要求保护壁的厚度和承重能力可以达到相关施工标准的要求。若塌孔程度轻微,可以使用粘土进行填充至塌孔位置,然后重新钻进,若塌孔程度严重,需要检查填充混合物的沉积情况,在保证沉积密实的情况下,才能继续施工。
3.孔斜问题的控制
        对于孔斜问题的控制,一是应该将钻机设置在平坦稳固的基础上进行作业,将卡孔和护筒控制在同一条直线上,减少操作失误;二是可以在钻机底部设置方木,减少钻机振动,确保其在作业过程中能够始终保持稳定;三是在施工前,需要深入了解施工区域的地层结构特征,避免盲目钻进,因为在钻机受力不均匀的情况下,会出现大幅度的摇摆现象,引发相应的孔斜问题。
4.卡埋管问题控制
        一是应该做好混凝土原材料的检查工作,控制好粗细集料的质量,明确混凝土的配合比和流动性,要求其全部都能够满足工程设计施工要求;二是在卡管较短的情况下,可以通过上下抖动导管的方式,使得混凝土脱落,或者也可以利用钢筋进行疏通;三是混凝土浇筑环节,需要关注导管埋设的深度,将其控制在2-6m之间,避免埋管过深引发卡管或者埋管过浅引发断桩问题;四是在对于断桩问题,可以利用注浆法解决,灌注的混凝土浆液强度必须超过10MPa,注浆过程中尽量避免混凝土离析和滑落的问题。
        结语
        总而言之,在桥梁桩基础施工中,存在一些质量通病,需要施工人员和管理人员重视起来,采取有效措施来对质量通病进行分析和控制,尽可能减少质量问题的发展,消除质量隐患,切实保障工程的施工质量和使用安全。
参考文献
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