黃聿瀟
(中國水利水電第十六工程局有限公司廈門分公司,福建 廈門 361006)
橋梁樁基基礎(chǔ)是橋梁的承載力的重要部位,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。目前樁基基礎(chǔ)的研究,從施工工藝到質(zhì)量檢測,已日益成熟。樁基施工具有三大特性:復(fù)雜性、連續(xù)性、隱蔽性。其中研究樁基施工中的質(zhì)量檢測技術(shù)和方法,作為事前、事中、事后的質(zhì)量控制,具有實(shí)際意義。 中國水電格魯吉亞廈門分公司基礎(chǔ)處理項(xiàng)目部深耕格魯吉亞市場10 年,先后共完成了中水電格魯吉亞kobuleti 繞城一標(biāo)項(xiàng)目,中水電格魯吉亞kobuleti 繞城二標(biāo)項(xiàng)目,中水電格魯吉亞SG18 公路項(xiàng)目,中水電格魯吉亞ZC6一標(biāo)公路等項(xiàng)目的樁基施工。
每個橋梁樁基因施工技術(shù)的特點(diǎn)而不同,在實(shí)際施工期間需結(jié)合工程現(xiàn)狀選擇合適的施工方法,由于施工方法的選擇不同,可能導(dǎo)致工程項(xiàng)目進(jìn)度的不同。本文結(jié)合工程實(shí)例,著重分析鉆孔灌注樁在橋梁樁基的作用。鉆孔灌注樁:該技術(shù)的實(shí)用性較強(qiáng),可在不同土質(zhì)結(jié)構(gòu)地基中使用,成為一種廣泛運(yùn)用的的橋梁樁基施工。施工技術(shù)的實(shí)際操作是通過鉆孔設(shè)備和鉆孔技術(shù)的使用,結(jié)合實(shí)際工程施工需求在橋梁地基土層中產(chǎn)生相關(guān)的孔樁并通過鋼筋籠使其充分的結(jié)合為一體,混凝土凝固成為實(shí)際的工程施工樁基。
在進(jìn)行橋梁樁基施工期間,孔壁塌陷屬于一種較普遍的現(xiàn)象,這種問題是由于施工技術(shù)不到位、不規(guī)范等誘發(fā),其中包括混凝土配合比不滿足施工要求,整體質(zhì)量較低,從而誘發(fā)塌孔等問題。為了減少這種問題的出現(xiàn),根據(jù)不同地層,控制使用好泥漿指標(biāo)。在回填土、松軟層及流砂層鉆進(jìn)時,嚴(yán)格控制速度。若地下水位過高,應(yīng)升高護(hù)筒,加大水頭。地下障礙物處理時,一定要將殘留的砼塊處理清除??妆谔鷩?yán)重時,應(yīng)探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1~2m 處,搗實(shí)后重新鉆進(jìn)。
縮徑是粘土質(zhì)地層、頁巖層遇水后分子聯(lián)結(jié)力降低,產(chǎn)生體積膨脹或分散,加之鉆井時,泥漿密度小,造成井壁上徑向應(yīng)力大于井內(nèi)液柱壓力,產(chǎn)生井眼小于鉆頭直徑的現(xiàn)象。
預(yù)防措施:選用帶保徑裝置鉆頭,鉆頭直徑應(yīng)滿足成孔直徑要求,并應(yīng)經(jīng)常檢查,及時修復(fù)。易縮徑孔段鉆進(jìn)時,可適當(dāng)提高泥漿的粘度。對易縮徑部位也可采用上下反復(fù)掃孔的方法來擴(kuò)大孔徑。
樁孔偏斜是成孔不直,出現(xiàn)較大的垂直度偏差。
預(yù)防措施:保證施工場地平整,鉆機(jī)安裝平穩(wěn),機(jī)架垂直,并注意在成孔過程中定時檢查和校正。鉆頭、鉆桿接頭逐個檢查調(diào)正,不能用彎曲的鉆具。在堅(jiān)硬土層中不強(qiáng)行加壓,應(yīng)吊住鉆桿,控制鉆進(jìn)速度,用低速度進(jìn)尺。對地下障礙進(jìn)行預(yù)先處理干凈。對已偏斜的鉆孔,控制鉆速,慢速提升,下降往復(fù)掃孔糾偏。
鉆孔包括勘探孔、灌漿孔和檢查孔的鉆孔,以及鉆孔和灌漿工程所需進(jìn)行的鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿前孔口加塞保護(hù)等鉆孔作業(yè)。在實(shí)際開挖之前要能夠結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行明確系統(tǒng)的測量,對孔樁的位置進(jìn)行確定,結(jié)合工程涉及的不同方面加以考慮,保證施工設(shè)備能順利運(yùn)行和開展。
混凝土灌注屬于相對重要的一種施工技術(shù),其配合比需要結(jié)合工程的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)來開展,等混凝土配合比工作完成后,將混凝土理論配合比換算成混凝土實(shí)際配合比進(jìn)行攪拌,保證稠度相對均勻。在進(jìn)行灌注之前要檢查孔樁,清理底部沉積的殘?jiān)?,灌注期間按照一定的順序開展,不可擾亂工序。還要保證混凝土的質(zhì)量到達(dá)工程要求,導(dǎo)管混凝土的埋進(jìn)深必須控制在2~6m,把握混凝土的實(shí)際凝結(jié)時間,節(jié)省不必要的工程費(fèi)用。
1) 超聲波透射法概述,通過超聲波沖的波動情況來分析混凝土的連續(xù)性,當(dāng)混凝土存在程度較輕缺陷時,缺陷面就會形成阻抗界面,使聲波沖發(fā)生發(fā)射現(xiàn)象,而混凝土存在程度較重缺陷時,例如松散、孔洞等,超聲波就會散射,通過儀器記錄下超聲沖的波動情況,進(jìn)而就能檢測出樁基是否完整,明確存在缺陷的位置及情況。
2) 基本判斷依據(jù):①聲速。聲速測試值的優(yōu)勢在于穩(wěn)定性強(qiáng),不易受到外界因素的影響,是反應(yīng)混凝土質(zhì)量的一個重要參數(shù),但由于混凝土超聲波會受很多因素的影響,例如骨料、水泥質(zhì)量等,所以聲速這項(xiàng)指標(biāo)只能作為一項(xiàng)參考;②波幅。通常情況下,當(dāng)發(fā)射波保持穩(wěn)定狀態(tài)時,通過超聲波就能體現(xiàn)出是否存在缺陷,當(dāng)波幅遇到缺陷時就會發(fā)出較為明顯的變化,由于受到測距、耦合等因素的影響,所以不能只憑波幅來進(jìn)行判斷;③波形,這個測試值是檢測混凝土質(zhì)量的重要因素,其優(yōu)點(diǎn)在于對缺陷的存在非常敏感,但與波幅相同,會受到非缺陷因素的影響,所以同樣也只能作為參考因素。
3) 超聲波透射法檢測注意事項(xiàng):① 注意細(xì)節(jié)的把握,施工過程中的清孔、澆筑、混凝土供應(yīng)等各個方面環(huán)節(jié)的都容易導(dǎo)致樁基存在問題,這些都是造成樁基出現(xiàn)缺陷的原因,常見的包括冷縫、混凝土離析、澆筑間隔時間超過混凝土自身的初凝時間、混凝土坍落度難以滿足施工等,因此必須注意細(xì)節(jié)的把握;②注意保護(hù)聲測管,需要加強(qiáng)對聲測管的保護(hù)力度,避免其受到損壞以及雜物的進(jìn)入,否則在進(jìn)行檢測時儀器將不能順利進(jìn)入聲測管,影響檢測的順利進(jìn)行。
樁基是隱蔽性工程項(xiàng)目,樁基承載力的檢測尤為重要,樁基靜載試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)的檢測樁基承載力,因而樁基靜載試驗(yàn)是檢測、保證樁基工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
1) 試驗(yàn)原理
在靜載試驗(yàn)中,作用與樁基的荷載一般由反力裝置提供。反力裝置的好壞直接影響著試驗(yàn)的過程和結(jié)果,常用的有堆載反力裝置和錨樁反力梁裝置。單根豎向抗壓極限承載力主要由兩個因素決定:一是土基對樁的極限支撐能力;二是樁身材料強(qiáng)度。一般由第二個因素決定。
2) 試驗(yàn)方法及步驟
在測試方法上,“慢速維持荷載法”是大部分檢測規(guī)范制定的方法,具體的做法是在樁上按一定要求在分級加載荷載,在樁下沉未達(dá)到某一規(guī)定的相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)前,該級荷載保持不變,當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時,繼續(xù)加載下一級荷載,當(dāng)達(dá)到規(guī)定的終止試驗(yàn)條件時停止加載,然后再分級卸載到零。試驗(yàn)周期一般為3-7 天。有關(guān)試樁入土后的間隔時間、測讀下成量間隔時間、分級標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)終止條件以及卸載規(guī)定等項(xiàng)目,各規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不完全一樣。例如《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 (JGJ94-94) 規(guī)定:每級加載為預(yù)估極限的1/10-1/15,第一級可按2 倍分級荷載加荷。每級加載后間隔5min、10min、15min 各測讀一次,累計(jì)1 小時以后每隔30min 測讀一次。每次測讀值計(jì)入試驗(yàn)記錄表。每1h 的沉降不超過0.1mm,并連續(xù)出現(xiàn)兩次(由1.5h 連續(xù)三次觀測值計(jì)算),可認(rèn)為已達(dá)相對穩(wěn)定,可加一級荷載。
3) 試驗(yàn)結(jié)果
在依靠樁的沉降來確定樁的極限的承載力方面,我國《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ94-94) 規(guī)定:當(dāng)Q-s 曲線無明顯的拐點(diǎn)時,可取樁頂總沉降量為40mm 時相應(yīng)的荷載值為單樁極限的承載力;建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 (JGJ94-94) 規(guī)定:對于緩變形Q-s 曲線一般可取s=40mm~60mm 對應(yīng)的荷載,對大直徑樁可取s=0.03~0.06D (D 為樁端直徑,大樁徑取低值,小樁徑取高值) 所對應(yīng)的荷載值;對于細(xì)長樁(1/d>80) 可取 60mm~80mm 對應(yīng)的荷載。
橋梁樁基檢測技術(shù)屬于橋梁建設(shè)期間使用的主要技術(shù),處理好樁基施工的關(guān)鍵技術(shù)能夠有效提升工程整體質(zhì)量,本文通過對橋梁樁基施工過程中及施工后的重要技術(shù)問題進(jìn)行分析并展開研究。我們要把握各個施工細(xì)節(jié),才能夠?yàn)闃蛄汗こ添?xiàng)目施工工作的順利進(jìn)行提供更加科學(xué)有效的保證,確保橋梁樁基在施工過程中及施工后的質(zhì)量受控。