王治平

(自貢市公路養(yǎng)護(hù)段， 四川 自貢 643000)

0 前言

公路不僅是重要的交通樞紐，更是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的載體，而經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)又會(huì)帶動(dòng)公路設(shè)施的完善。在施工中，樁基作為公路基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，其總體的規(guī)模、數(shù)量也在不斷增加，與此同時(shí)要求其具有更高的質(zhì)量，主要是因?yàn)槠滟|(zhì)量與人們的出行安全有著緊密的聯(lián)系。因此，在樁基施工中，需要采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)、手段對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，以此來保證樁基施工符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

1 樁基施工中常見的問題

就橋梁樁基施工來說，其涉及的工序繁多，并且具有較高的要求，影響樁基質(zhì)量的因素具有明顯的不確定性。在樁基施工的過程中，其質(zhì)量問題包括以下幾點(diǎn)：

（1）樁基頂部缺陷。由于混凝土的澆筑是在水下完成的，所以很難預(yù)測(cè)泥漿的厚度，如果發(fā)生超灌的現(xiàn)象，就會(huì)由于夾泥而降低混凝土的質(zhì)量。另外，完成混凝土的澆筑以后，由于受力不勻等因素在預(yù)埋與拆拔護(hù)筒以后，很可能會(huì)影向樁頂?shù)幕炷?。同時(shí)，由于在施工的過程中使用功率較大的風(fēng)鎬，所以就會(huì)對(duì)聲測(cè)管周圍的混凝土產(chǎn)生不良印象，從而嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量。

（2）樁基中部缺陷。在澆筑混凝土的過程中，很可能會(huì)由于勘測(cè)結(jié)果存在失誤而導(dǎo)致施工過程中發(fā)生坍孔，阻礙混凝土進(jìn)行翻漿，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土的局部發(fā)生質(zhì)量問題。另外，在拔出導(dǎo)管的過程中如果用力過度，就會(huì)直接影響混凝土的連續(xù)性，從而降低混凝土的質(zhì)量，影響樁基的穩(wěn)定性。再者，導(dǎo)管中的氣密性相對(duì)較差，灌注過程中會(huì)將其插入到泥漿之中，導(dǎo)致受力不均，甚至還會(huì)阻礙混凝土的下料，在這一問題的影響下，可能會(huì)發(fā)生斷裂等嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

（3）承載力低于要求。單樁的承載力不符合設(shè)計(jì)要求，起原因主要是由于樁的沉入深度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求；樁基的頂部沒有進(jìn)入既定的持力層，或者貫入量超過標(biāo)準(zhǔn)，但是樁卻已經(jīng)進(jìn)入到了總體設(shè)計(jì)的深度，因此影響樁基的質(zhì)量。就勘察報(bào)告而言，其所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，如地層剖面、地基承載力等均存在明顯誤差，從而導(dǎo)致樁基的設(shè)計(jì)無法滿足其承載力的要求。

（4）樁傾斜過大。由于樁基的質(zhì)量未到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，所很可能會(huì)導(dǎo)致樁尖、頂面的位置發(fā)生偏移或者變形，從而導(dǎo)致樁基本身發(fā)生傾斜。在施工的過程中，樁身、樁帽、樁錘的中心線偏離，導(dǎo)致錘擊偏離了重心，從而嚴(yán)重影響了樁基施工的質(zhì)量，使其角度缺乏標(biāo)準(zhǔn)性，造成地面與樁架不垂直。另外，在施工中樁端遇到堅(jiān)硬的障礙物、樁距過小或者錯(cuò)誤的打樁順序等問題，都會(huì)導(dǎo)致擠土效應(yīng)產(chǎn)生，如果基坑土方開挖的方式缺乏科學(xué)性，就會(huì)造成樁傾斜超過允許誤差范圍。

（5）斷樁。由于在運(yùn)輸、起吊、堆放的過程中，對(duì)于樁基的吊點(diǎn)、支點(diǎn)位置產(chǎn)生偏差，或者在沉樁的過程中，受樁自身質(zhì)量、障礙物等因素的影響，會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致樁基的本身發(fā)生彎曲。另外，如果樁基的設(shè)計(jì)要求與貫入度之間的誤差較大，就會(huì)導(dǎo)致錘擊次數(shù)過多，從而導(dǎo)致樁斷裂問題的發(fā)生。

（6）樁接頭斷裂。由于設(shè)計(jì)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以在施工工藝方面，樁采用分段預(yù)制、分段沉入的方法，各段之間均以鋼制焊接方式完成連接。對(duì)于接頭的斷裂而言，其原因主要是樁傾斜過大，或者是樁上下節(jié)的中心線偏離，樁接頭施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)、質(zhì)量差也是重要原因。

2 樁基施工中的注意事項(xiàng)

為了能夠提高樁基施工的質(zhì)量，需要將以下內(nèi)容落實(shí)在具體的施工過程中：

（1）準(zhǔn)備工作。在施工中做好準(zhǔn)備工作是保證樁基符合質(zhì)量的基礎(chǔ)，其主要內(nèi)容包括：1）平整場(chǎng)地。施工人員需要及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，在保證場(chǎng)地平整的同時(shí)確保其無雜物堆積等，換填現(xiàn)場(chǎng)中的軟土并進(jìn)行夯實(shí)，確保樁基底座的位置堅(jiān)硬，避免發(fā)生樁基沉降問題。2）樁孔定位。結(jié)合樁基基礎(chǔ)的軸線，需要在其軸線位置引出中心線、標(biāo)準(zhǔn)線，從而滿足施工的相關(guān)要求。3）護(hù)筒埋設(shè)。施工中其護(hù)筒的長(zhǎng)度需要與設(shè)計(jì)規(guī)范相符合，并結(jié)合水文條件、抵制條件進(jìn)行確定，并嚴(yán)格按照規(guī)范開展相關(guān)工作。在埋設(shè)的過程中，工作人員需要復(fù)核護(hù)筒的標(biāo)高、平面位置，避免發(fā)生誤差、傾斜等問題。除了上述的內(nèi)容之外，準(zhǔn)備工作還包括：準(zhǔn)備護(hù)壁泥漿、選用鉆頭、鉆孔等。

（2）施工過程。在鉆孔的過程中，需要反復(fù)進(jìn)行提錘、落錘等動(dòng)作，并將土層中的泥砂擠向孔壁，或者將其搗成碎渣，但是在施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)坍孔、孔斜等問題，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致鉆頭被埋。對(duì)此，要想預(yù)防不良事故的發(fā)生，需要保證孔內(nèi)、孔外泥漿、水位的濃度、高度符合標(biāo)準(zhǔn)，從而使得保護(hù)孔壁并增強(qiáng)其牢固性。值得注意的是，鉆孔的過程中需要結(jié)合實(shí)際情況調(diào)節(jié)泥漿的稠度、鉆進(jìn)的速度，合格以后進(jìn)行清孔。

（3）鋼筋籠吊裝。完成清孔以后，需要根據(jù)路橋樁基施工標(biāo)準(zhǔn)將鋼筋籠焊接為骨架，使用吊車將其吊入鉆孔進(jìn)行校正、固定，完成驗(yàn)收工作以后將鋼筋籠放下，并將其固定在護(hù)筒上，避免發(fā)生上浮等問題。

3 聲波投射法檢測(cè)樁基

3.1 聲波投射法的原理:

在路橋樁基的施工中，混凝土是一種由不同材料組成的多相非勻質(zhì)體，而對(duì)于合格的混凝土樁基而言，聲波能夠以一定的速度在其中傳播，但是當(dāng)傳播的過程中遭到密實(shí)度差異、夾泥、裂縫、斷裂等缺陷性時(shí)，聲波就會(huì)自動(dòng)繞開這一區(qū)域，或者在傳播的速度相對(duì)較慢的介質(zhì)中通過。換言之，聲波將在含有缺陷的樁基中傳播，就會(huì)發(fā)生明顯的衰弱，從而延長(zhǎng)其傳播的所需的時(shí)間，同時(shí)其傳播的波幅減小并且會(huì)發(fā)生畸形，最終通過其相關(guān)參數(shù)分析混凝土樁基的質(zhì)量。將聲波投射檢測(cè)的方式用于檢測(cè)路橋樁基，需要將2～4根聲測(cè)管預(yù)埋在樁身之中，并將發(fā)射、接收聲波的探頭安裝在不同的導(dǎo)管之中能夠，從而保證超聲波可以在樁基中而成傳播，最終通過傳播的頻率、波幅、時(shí)間判斷樁基的完整性。在實(shí)際應(yīng)用中，聲波投射檢測(cè)的方式通常適用于直徑在0.6m的樁基中，主要是因?yàn)闃痘闹睆捷^小就是在傳播的過程中產(chǎn)生較大的誤差，但樁基的長(zhǎng)度并不會(huì)受到限制。

3.2 聲波投射法檢測(cè)的方法

通過超聲波換能器通道的方式對(duì)樁體進(jìn)行布置，在此過程中可以將超聲波透射法的基樁分為樁內(nèi)單孔透射法、樁外孔透射法、樁內(nèi)跨孔透射法三種。其中，單孔透射法就是將換能器放入孔中，并采隔聲材料將中間隔開。完成換能器的發(fā)射以后，超聲波能夠直接穿透孔內(nèi)護(hù)臂、耦合水，并且在混凝土的表面滑行一段距離之后，再次經(jīng)過耦合水分離到接受換能器。在孔壁混凝土中，超聲波的傳播能將聲學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)檢測(cè)出來。在應(yīng)用樁內(nèi)單孔透射法時(shí)，首先要排除管中的干擾，但是如果孔道的設(shè)計(jì)包含鋼質(zhì)套管，則不能使用這一方法，這是由于超聲波在孔壁混凝土繞行速度受到鋼管的影響。就現(xiàn)在的檢測(cè)方法而言，樁內(nèi)跨孔透射法屬于較全面的檢測(cè)方法之一，此方法需要在樁內(nèi)埋入兩根以上的聲測(cè)管，當(dāng)管中注滿清水之后，需要安裝發(fā)射、接收換能器。在檢測(cè)的過程中，發(fā)射換能器是超聲波的首站，之后將兩管之間的混凝土穿透到接收換能器上，由發(fā)射換能器到接收換能器掃過的所有面積是聲波脈沖正真檢測(cè)有效的范圍。對(duì)于不同的情況，需要采用不同的方式完成檢測(cè)，同時(shí)采集所有的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的實(shí)際變化，能夠?qū)痘馁|(zhì)量進(jìn)行分析、判斷，從而掌握樁基的強(qiáng)度。在采用跨孔法檢測(cè)時(shí)，可以根據(jù)兩個(gè)換能器高程的變化情況，采用交叉斜測(cè)、平測(cè)、扇形掃描測(cè)、斜測(cè)等方式，并在檢測(cè)時(shí)保障其與實(shí)際要相符合。

下表為采用聲波投射檢測(cè)方式對(duì)樁身完整性檢測(cè)的判定表：

表3 樁身完整性檢測(cè)的判定

聲波透射發(fā)檢測(cè)樁身完整性是要分析波幅、主頻以及聲速，并且進(jìn)行記錄和檢測(cè)波形，對(duì)實(shí)測(cè)聲波波形、波速判據(jù)、波幅判據(jù)、主頻判據(jù)以及PSD判據(jù)進(jìn)行判斷。

結(jié)語：綜上所述，當(dāng)前路橋樁基施工中存在很多需要亟待解決的問題，因此需要將注意事項(xiàng)落實(shí)上在施工中。以此為基礎(chǔ)，路橋樁基施工應(yīng)用了不同種類的檢測(cè)技，保證了檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，全面增強(qiáng)了質(zhì)量檢測(cè)的有效性，為施工人員提供重要參考。所以，為了能夠保證路橋樁基施工的重要性，可以將文中的方式應(yīng)用在具體路橋項(xiàng)目施工之中。

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