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        淺析公路橋梁樁基礎(chǔ)局部缺陷的處理方法

        2013-12-05 08:13:32張娜娜王紀(jì)偉
        關(guān)鍵詞:處理方法公路橋梁

        張娜娜 王紀(jì)偉

        【摘 要】本文主要從樁基礎(chǔ)施工中存在的缺陷進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際闡述了其缺陷的處理方法。結(jié)合治理前后的效果與各處理方案的應(yīng)用效果進(jìn)行了對(duì)比分析。

        【關(guān)鍵詞】公路橋梁;樁基礎(chǔ);局部缺陷;處理方法

        我國公路工程建設(shè)從二十世紀(jì)末開始取得的成就相對(duì)顯著,公路橋梁受到公路交通發(fā)展的推動(dòng)作用較大。在對(duì)公路橋梁的基礎(chǔ)進(jìn)行選擇時(shí),具有穩(wěn)定性好、承載力高、用料省、沉降少、勞動(dòng)條件改善以及施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)存在的樁基礎(chǔ)得到大規(guī)模普及。但同樣也避免不了樁基礎(chǔ)施工中存在的局部缺陷,例如:夾泥、離析、斷樁、縮徑、空洞、樁底沉淀超出設(shè)計(jì)要求等。

        1.公路橋梁樁基礎(chǔ)存在局部缺陷的原因

        若不及時(shí)的對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行整治,經(jīng)過發(fā)展會(huì)促使減弱樁身的強(qiáng)度及縮短使用壽命的現(xiàn)象發(fā)生。所以,對(duì)于公路橋梁樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)改善。若運(yùn)用廢樁重做的方法會(huì)導(dǎo)致工期得到大大提升,且施工成本得到增加。通常情況下,廢樁重做的方法不被推崇。導(dǎo)致公路橋梁樁基礎(chǔ)出現(xiàn)局部缺陷的原因主要包括以下幾方面內(nèi)容:

        1.1人為因素

        公路橋梁進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工的過程中,無論存在多高的機(jī)械化程度,其主要角色都是人構(gòu)成的。然而,導(dǎo)致公路橋梁樁基礎(chǔ)出現(xiàn)局部缺陷的主要原因則是人為因素。主要分為兩大類:主觀因素及客觀因素。例如:工程施工中的認(rèn)真狀況,工作技術(shù)的熟練程度;意識(shí)高低等因素。

        1.2機(jī)械因素

        在施工的過程中,無論施工方法是哪種,都應(yīng)對(duì)不同的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇。無法實(shí)現(xiàn)采用完全人力對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工。所以,導(dǎo)致樁基礎(chǔ)形成局部缺陷的因素也是由于機(jī)械設(shè)備的狀況、設(shè)備的適用性以及施工過程中設(shè)備的運(yùn)行狀況等。

        1.3施工方法的原因

        由于樁基礎(chǔ)類型的不同,其施工工藝及方法也大不相同,因此,應(yīng)從地質(zhì)、施工條件、環(huán)境以及工藝的熟練程度進(jìn)行選擇。若出現(xiàn)施工方法不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象發(fā)生時(shí),會(huì)導(dǎo)致樁基礎(chǔ)有局部缺陷存在。

        1.4地質(zhì)因素

        在公路橋梁的樁基礎(chǔ)施工之前,應(yīng)對(duì)地質(zhì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的掌握,根據(jù)地質(zhì)層的不同,進(jìn)行施工方法及施工機(jī)械設(shè)備的選擇。

        1.5材料因素

        施工過程中所使用的材料主要包括原材料以及采用原材料進(jìn)行拌和而成的混凝土。

        2.公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中存在局部缺陷的處理方法

        在實(shí)際施工過程中,對(duì)于公路橋梁樁基礎(chǔ)存在的局部缺陷的處理存在較多方法,應(yīng)結(jié)合問題形成的原因進(jìn)行那個(gè)分析,對(duì)合理有效的方法進(jìn)行缺陷的處理。其方法主要包括以下幾方面:

        2.1壓力灌漿法施工

        在樁基礎(chǔ)完成以后,采用水泥或其他化學(xué)漿液,在缺陷部位采用鉆地機(jī)所鉆取的取芯孔及樁基礎(chǔ)原有的預(yù)埋注漿管內(nèi)運(yùn)用高壓灌注的方法對(duì)樁內(nèi)及樁側(cè)進(jìn)行注入。促使?jié){液實(shí)現(xiàn)壓密、滲透及固結(jié),從而達(dá)到對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的缺陷進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。提升樁基礎(chǔ)的整體性及受力狀況,進(jìn)一步滿足設(shè)計(jì)要求。該方法通常在各種直徑、地層及成孔工藝的樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行適用,特別是在砂礫石層中使用,其效果尤為顯著。

        2.2反套護(hù)筒法施工

        應(yīng)結(jié)合地層的實(shí)際情況進(jìn)行水泥護(hù)筒或鋼護(hù)筒的施工。一般在粘土中對(duì)水泥護(hù)筒進(jìn)行應(yīng)用。而鋼護(hù)筒的應(yīng)用范圍相對(duì)較廣,在各種地層中都可以適用。通常護(hù)筒的外徑和樁徑的大小相同,應(yīng)結(jié)合需要對(duì)厚度進(jìn)行選擇,運(yùn)用錘擊、葫蘆反拉法及振動(dòng)的方式對(duì)護(hù)筒壓進(jìn)行下沉作業(yè)。在對(duì)20米以內(nèi)的各種直徑樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)采用反套護(hù)筒法進(jìn)行施工。例如:某高速公路三期工程,沿某大橋5-3#樁進(jìn)行施工。該樁的設(shè)置主要在河槽邊部,具有較大的滲水量。在灌注的過程中,當(dāng)有停電現(xiàn)象發(fā)生時(shí),會(huì)促使距離樁頂14.8m位置形成斷樁。通過對(duì)錘方案的對(duì)比,最終確定運(yùn)用鋼護(hù)筒下壓法對(duì)5-3樁的斷樁進(jìn)行處理。具體操作方法如下:鋼護(hù)筒采用8mm的鋼板卷制構(gòu)成,是護(hù)筒的內(nèi)徑保持在1.8m,外徑保持在1.816m,采用分節(jié)的方法對(duì)護(hù)筒進(jìn)行制作,總長(zhǎng)度保持在15.1m。采用高12cm,厚1.2mm的鋼護(hù)圈對(duì)每節(jié)護(hù)筒的上下口分別進(jìn)行設(shè)置,促使護(hù)筒的剛度得到提升。在壓入的過程中,運(yùn)用兩條25號(hào)的工字鋼在護(hù)筒上口進(jìn)行設(shè)置,再采用2條26號(hào)工字鋼在工字鋼上進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)圓周等距對(duì)四只10噸的手拉葫蘆進(jìn)行懸掛,并對(duì)樁基礎(chǔ)的鋼筋籠上進(jìn)行4個(gè)吊環(huán)的焊接。在吊環(huán)上對(duì)葫蘆進(jìn)行倒掛。采用人員對(duì)葫蘆進(jìn)行拉動(dòng),將護(hù)筒在孔內(nèi)壓入。在鋼護(hù)筒壓入的過程中,應(yīng)確保護(hù)筒上口處于水平位置。其次對(duì)第二節(jié)護(hù)筒進(jìn)行連接,采用點(diǎn)焊焊接的方式對(duì)護(hù)筒連接位置實(shí)現(xiàn)固定,確保不會(huì)有滲水出現(xiàn)。然后采用對(duì)第一節(jié)護(hù)筒的方法對(duì)第二節(jié)護(hù)筒進(jìn)行壓入,直至全部護(hù)筒壓至指定的位置。在護(hù)筒壓入的過程中,若有護(hù)筒剛度出現(xiàn)不足的現(xiàn)象發(fā)生時(shí),會(huì)有變形現(xiàn)象出現(xiàn)??梢酝ㄟ^采用千斤頂?shù)姆绞綄?duì)工字鋼下進(jìn)行設(shè)置,從而實(shí)現(xiàn)護(hù)筒的壓力減少。在護(hù)筒壓實(shí)到位以后,應(yīng)采用泥漿泵對(duì)孔內(nèi)存在的泥漿進(jìn)行抽出,并清除樁頭存在的浮漿,直到新的混凝土面露出即可。在對(duì)混凝土濟(jì)寧鑿除的過程中,應(yīng)采用邊抽水邊對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行壓入。應(yīng)使混凝土路面的開鑿形成凹形,其次在對(duì)孔壁及鋼筋旁的泥膏進(jìn)行清除。運(yùn)用橡皮圈對(duì)鋼護(hù)筒四周實(shí)現(xiàn)嵌入,從而達(dá)到止水效果。并運(yùn)用干澆法對(duì)混凝土進(jìn)行灌注,直到達(dá)到樁頂標(biāo)高即可。使其鑿樁頭的高度保持在不低于50cm,并運(yùn)用振搗棒對(duì)其壓實(shí)。

        2.3人工挖孔法的施工

        運(yùn)用樁基成孔工藝中存在的人工孔的開挖,對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷得到整治,該方法則被稱之為人工挖孔。通常在無水、少水且地層較密實(shí)的樁基礎(chǔ)中適用。能夠?qū)θ毕萆疃仍?0m以內(nèi)的各種直徑樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理。通過人工挖孔的應(yīng)用,結(jié)合干澆法對(duì)混凝土進(jìn)行灌注。在混凝土澆筑的過程中,若有停電事故發(fā)生,會(huì)促使與樁頂距離18m的位置出現(xiàn)斷樁,該方法的應(yīng)用以后實(shí)現(xiàn)樁基的檢測(cè)達(dá)到Ⅰ類樁要求。

        2.4大開挖法的施工

        對(duì)于地面廣闊、且能對(duì)地表及地下水進(jìn)行排除的位置,若有齊全的機(jī)械設(shè)備存在時(shí),應(yīng)大開挖的方式對(duì)原樁位進(jìn)行施工。當(dāng)缺陷位置處理結(jié)束以后,若達(dá)到檢測(cè)要求,運(yùn)用原狀土進(jìn)行回填壓實(shí)。該方法的應(yīng)用,通常深度不高于10m,具有較厚的覆蓋層。條件較好的橋梁工程中,該方法的應(yīng)用都能滿足。通常情況下,在開挖的過程中,避免開挖至持力層,否則會(huì)導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而對(duì)樁的受力造成影響。

        2.5補(bǔ)強(qiáng)法的應(yīng)用

        當(dāng)通過處理以后,通過復(fù)檢樁基礎(chǔ)的質(zhì)量仍未滿足設(shè)計(jì)要求,則應(yīng)通過補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行處理。也就是在原樁位進(jìn)行重新成樁或?qū)υ瓨吨車难a(bǔ)樁實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)處理,該方法作為最終處理方法,不是在特殊情況下是不能輕易使用。否則,則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較大的代價(jià)以及時(shí)間的浪費(fèi)。例如:某大橋5-1樁在主河槽內(nèi)設(shè)置,在進(jìn)行施工的過程中采用筑島、河道改移的方法,在對(duì)水下混凝土進(jìn)行灌注的過程中,若有上游出現(xiàn)洪水發(fā)生時(shí),由于較大的水流速度,洪水會(huì)導(dǎo)致筑島底部的泥沙出現(xiàn)沖刷,導(dǎo)致樁身有較為嚴(yán)重的離析形成。通過分析對(duì)樁基礎(chǔ)的補(bǔ)樁方法進(jìn)行確定,最終實(shí)現(xiàn)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行改善。

        3.結(jié)語

        通過對(duì)樁基礎(chǔ)存在局部缺陷進(jìn)行消除,促使鉆孔灌注樁施工的安全度得到提升。結(jié)合樁基礎(chǔ)實(shí)際施工效果,在一定條件及環(huán)境作用下,具有較為顯著的作用存在。其次,還應(yīng)對(duì)以下兩點(diǎn)事項(xiàng)進(jìn)行關(guān)注:首先,在對(duì)局部缺陷進(jìn)行處理前后,應(yīng)采用低應(yīng)變、取芯檢測(cè)及聲波等非破壞性試驗(yàn),從而對(duì)樁身處理前后的變化進(jìn)行測(cè)定。再者,特殊情況下,還應(yīng)進(jìn)行高應(yīng)變檢測(cè)作業(yè),對(duì)樁基礎(chǔ)處理前后的承載力變化進(jìn)行驗(yàn)證。通過在最短的時(shí)間、最少的付出及工程質(zhì)量保證的要求下,對(duì)公路橋梁的樁基礎(chǔ)存在的局部缺陷進(jìn)行處理,并進(jìn)一步對(duì)處理方法進(jìn)行完善及推廣。

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