【摘要】作為橋梁工程施工的基礎(chǔ),橋梁樁基施工是橋梁整體性能和質(zhì)量的決定性因素。隨著時代不斷演變,我國橋梁樁基水下混凝土技術(shù)不斷發(fā)展,但由于起步時間較晚,橋梁樁基灌注水下混凝土運(yùn)用過程中出現(xiàn)了很多方面的問題,影響著施工質(zhì)量。本文從樁基水下混凝土澆注施工工藝入手,重點(diǎn)分析了施工過程中存在的問題,并對其中的關(guān)鍵步驟進(jìn)行了分析,以確保施工工藝符合設(shè)計要求,保證工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】橋梁樁基;水下混凝土;施工技術(shù)
為了滿足新時期橋梁工程建設(shè)需求,將水下混凝土灌注樁施工技術(shù)運(yùn)用于橋梁建設(shè)中,不僅可以提高施工質(zhì)量,還可以有效避免某些事故的發(fā)生。對于水下混凝土施工,每一個步驟和程序都互相影響、互相關(guān)聯(lián),因此研究橋梁樁基水下施工需要從全局考慮,對整個工程的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行改進(jìn)和評估。
1、橋梁樁基水下混凝土施工技術(shù)
1.1測量放線及施工準(zhǔn)備工作
在開展樁基水下混凝土澆注施工之前,需進(jìn)行測量放線施工。測量放線施工主要是確定樁基樁孔中心位置及其十字線護(hù)樁。確定該位置時,應(yīng)參照實(shí)際情況,盡量加大樁基和孔位之間的距離,以降低兩者在施工過程中的相互影響,保證施工的有序進(jìn)行。在測量放線施工完畢后,為了確保鉆孔樁施工的質(zhì)量,需要進(jìn)行一系列的施工準(zhǔn)備工作。包括泥漿性能指標(biāo)、導(dǎo)管直徑、埋藏深度的確定,樁位測量以及埋設(shè)護(hù)筒等。首先是確定泥漿性能指標(biāo)。泥漿的選擇應(yīng)在就地取材的原則上,選擇粘度較大、水化快的粘土或膨脹土,這是由于泥漿密度較大,因此易附著在井孔壁上,性能較好的泥漿不僅具有良好的防水性,也有助于排渣,對橋梁樁基施工具有積極影響。水下混凝土灌注導(dǎo)管的直徑樁位測量通常由專門的人員進(jìn)行。根據(jù)已知的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,建立控制網(wǎng)。護(hù)筒的埋設(shè)首先需要對深度進(jìn)行確定,選擇好合適的深度后,對護(hù)筒坑進(jìn)行開挖,為了方便護(hù)筒的位置調(diào)整,挖坑的直徑應(yīng)與護(hù)筒直徑留出一定距離。將護(hù)筒放入坑內(nèi)調(diào)整好位置后,外側(cè)需要使用粘土回填并且分層進(jìn)行夯實(shí),避免混凝土澆筑時出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
1.2鉆孔施工及成孔驗收
水下混凝土灌注樁工藝不受施工現(xiàn)場環(huán)境的影響,因此借助沖孔或者鉆孔的力量成孔之后,對應(yīng)的孔壁較為穩(wěn)定而結(jié)實(shí)。鉆孔設(shè)備的選擇通常根據(jù)地質(zhì)決定。如果橋梁樁基施工地處砂礫層,鉆孔施工則采用沖抓式錐鉆頭,在鉆入巖層后,則改用沖擊錐鉆頭。鉆孔技術(shù)通常采用機(jī)械結(jié)合人工的方式來進(jìn)行,在使用鉆機(jī)施工時,為了保證設(shè)備的穩(wěn)定性,通常對其底座進(jìn)行加固,避免其出現(xiàn)過大搖晃或者移動的情況。鉆孔施工首先要將材料準(zhǔn)備齊全。其次,施工人員應(yīng)對掌握孔深和孔徑的大小,對孔洞進(jìn)行及時的測量,同時對孔洞進(jìn)行清理。清理出的鉆孔殘渣應(yīng)及時運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之外,避免污染施工現(xiàn)場。鉆頭的好壞直接影響鉆孔施工質(zhì)量。在鉆孔工作進(jìn)行之前,應(yīng)進(jìn)行小組會議通報各項工作準(zhǔn)備情況。鉆頭長時間連續(xù)工作時,則要在一定時間間隔內(nèi)對其進(jìn)行檢查,同時及時對孔進(jìn)行測量,依據(jù)進(jìn)尺判斷地質(zhì),確保施工的準(zhǔn)確性。鉆孔驗收包括孔深、孔徑、垂直度、樁位允許偏差,驗收時借助全站儀等,檢測樁位的偏差程度,以便進(jìn)行修改和調(diào)整。
1.3混凝土灌注
灌注混凝土是樁基施工的最后一步,也是最為關(guān)鍵的一步。相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)控制好混凝土質(zhì)量,確保其中的材料符合國家的相關(guān)規(guī)定,同時做好混凝土質(zhì)量控制,尤其是外加劑和摻合料的質(zhì)量,對其進(jìn)行有效監(jiān)控。在對混凝土灌注樁澆筑之前,要對設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查,例如剎車等,防止設(shè)備故障的產(chǎn)生。進(jìn)行灌注混凝土的過程中,應(yīng)當(dāng)保持工序的連續(xù)性,保證灌注速度均勻。為了防范導(dǎo)管漏水,需要對導(dǎo)管本身以及混凝土灌注進(jìn)行要求,如保證導(dǎo)管內(nèi)徑和隔水管內(nèi)徑相同,同時確保所用的隔水栓具有一定的隔水能力。
2、橋梁樁基水下混凝土施工常遇問題及處理
2.1塌孔問題及處理
水孔壁塌陷是橋梁樁基水下混凝土施工中的常見問題。塌孔現(xiàn)象主要表現(xiàn)為施工過程中的泥漿消失或泥漿出現(xiàn)過多氣泡。分析塌孔產(chǎn)生原因時,可以從以下幾個方面入手。例如鉆頭在行進(jìn)過程中是否碰撞到孔壁;鉆孔外水位是否高于鉆孔內(nèi)泥漿;以及清理鉆孔時泥漿是否補(bǔ)充不足,以致在較大壓強(qiáng)差下引起孔壁塌陷。
2.2遇到溶洞問題及處理
在施工過程中,溶洞問題對施工質(zhì)量有較大影響。對于不同類型的溶洞,可以采取一些基礎(chǔ)辦法對其進(jìn)行處理。遇到溶洞時,應(yīng)迅速用大功率泥漿泵進(jìn)行補(bǔ)漿補(bǔ)水,而后將一定數(shù)量比例的片石、粘土投入洞中,直至孔中的泥漿停止下降、慢慢上升。此外,為了確保填充效果,可以準(zhǔn)備備用混合物如袋裝水泥等,以小沖程投入裂隙、溶洞內(nèi),經(jīng)過反復(fù)操作,將樁基周圍的溶洞都填滿堵死,以便后續(xù)鉆孔的順利進(jìn)行。
2.3卡鉆問題及處理
樁位處地質(zhì)復(fù)雜、設(shè)備不使用、施工方法不當(dāng)?shù)榷紩斐煽ㄣ@問題。實(shí)際過程中可以采取以下措施避免。在安裝鉆架的時候,要做好其穩(wěn)定性控制工作,保證鉆機(jī)設(shè)備底座固定好,可以利用纜繩或斜撐對鉆架加以固定,確保鉆架中心位置對準(zhǔn)樁孔中心。而在鉆機(jī)工作過程中,施工人員應(yīng)適時檢查,對可能出現(xiàn)的鉆孔中心度移位現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防,同時檢測施工區(qū)域的地質(zhì)情況,以控制鉆機(jī)的行進(jìn)速度。此外,還應(yīng)及時排除鉆孔內(nèi)部的殘渣,避免其擾動卡壁引發(fā)卡鉆,確保鉆孔樁施工的順利開展。
2.4導(dǎo)管堵塞問題及處理
在灌注混凝土過程中,如果導(dǎo)管埋置過深或者澆注時間過長,就可能引起堵塞或者卡管現(xiàn)象。在進(jìn)行初次混凝土的灌注時,隔水栓會引起管道堵塞。施工人員若沒有將配比一定的水泥砂漿安裝到導(dǎo)球上面的導(dǎo)管與漏斗當(dāng)中,直接進(jìn)行混凝土灌注,同樣會引起導(dǎo)管堵塞。在混凝土澆筑中,這種現(xiàn)象較為常見。例如在澆筑突然結(jié)束時,混凝土含量不足,就會導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞,嚴(yán)重時還會造成斷樁。且出現(xiàn)這種問題后很難彌補(bǔ),即使重新澆筑,也難以完全解決問題。此外,導(dǎo)管的堵塞很大一部分來源混凝土材料,在進(jìn)行水下混凝土灌注時,操作人員對比例、攪拌時間等控制不當(dāng),或外加劑投入不足,容易降低混凝土的和易性,影響混凝土在導(dǎo)管中的流通。
2.5鋼筋籠上浮問題及處理
鋼筋籠的制作需要在特定加工工廠中,根據(jù)設(shè)計圖紙加工制作。標(biāo)準(zhǔn)的鋼筋籠對綁扎和焊接部分要求較高。對于分段制作的鋼筋籠,對搭接等也有較為嚴(yán)格的要求。在實(shí)際制作中,加工人員對此重視不足,造成尺寸不達(dá)標(biāo)、主筋順直性低等,對后續(xù)鋼筋籠的使用造成影響。此外,在進(jìn)行混凝土灌注時,因混凝土需要經(jīng)過導(dǎo)管流出,這樣就有可能會產(chǎn)生很大的沖擊力, 過大的沖擊力導(dǎo)致鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象,嚴(yán)重時會造成混凝土澆筑缺陷,降低樁基施工質(zhì)量。在制作鋼筋籠的過程中,根據(jù)施工設(shè)計的要求,一般選擇分段長度符合現(xiàn)場實(shí)際吊裝能力的鋼筋。施工技術(shù)人員確保工程中的施工材料鋼筋籠與鉆孔中心對應(yīng)后,再進(jìn)行對應(yīng)位置的安裝。
結(jié)語:
橋梁工程施工時,橋梁樁基水下混凝土工程技術(shù)的要求比一般工程灌注混凝土的要求要高很多,為了滿足施工質(zhì)量需求,需要著重做好測量放線、泥漿選擇、制作鋼筋籠以及水下灌注混凝土等各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作,并針對具體問題完善技術(shù)措施,保證橋梁建設(shè)的完整性。
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