摘 要:本文重點(diǎn)探討市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及防治措施。首先介紹市政工程橋梁樁基礎(chǔ)的定義和功能,設(shè)計(jì)和施工流程。其次,詳細(xì)論述樁基礎(chǔ)施工中的質(zhì)量、安全和環(huán)境問(wèn)題,包括強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、樁位偏差、樁身破損或裂縫、設(shè)備故障、人員傷害、施工噪音和環(huán)境污染等。針對(duì)這些問(wèn)題,提出相應(yīng)的防治措施,包括強(qiáng)化質(zhì)量控制、使用先進(jìn)施工技術(shù)和設(shè)備、完善安全操作規(guī)程、進(jìn)行常規(guī)的安全培訓(xùn)和檢查、采用低噪音施工方法、實(shí)施有效的廢物管理等。
關(guān)鍵詞:橋梁;樁基礎(chǔ);施工;問(wèn)題;防治文章編號(hào):2095-4085(2024)06-0046-03
0 引言
橋梁作為市政工程的重要組成部分,對(duì)提升城市交通的便利性,提高城市運(yùn)行效率起著關(guān)鍵作用。在橋梁的設(shè)計(jì)與建設(shè)中,樁基礎(chǔ)是重要的一環(huán),其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到橋梁的穩(wěn)定和安全。在實(shí)際施工實(shí)踐中,樁基礎(chǔ)施工面臨著諸多挑戰(zhàn),包括施工質(zhì)量問(wèn)題、施工安全問(wèn)題以及施工環(huán)境問(wèn)題等,直接影響著城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù),乃至人們的生活質(zhì)量。系統(tǒng)地研究市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中的常見(jiàn)問(wèn)題,是橋梁建設(shè)領(lǐng)域的重要內(nèi)容。
1 市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工概述
1.1 市政工程橋梁樁基礎(chǔ)的定義和功能
在建筑結(jié)構(gòu)中,樁基礎(chǔ)是指通過(guò)深埋于地下的樁體,將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到地下穩(wěn)定土層或通過(guò)樁體與土層的摩擦力來(lái)分擔(dān)荷載的基礎(chǔ)形式。對(duì)于橋梁工程,樁基礎(chǔ)施工非常重要。樁基礎(chǔ)不僅是承載橋梁自重、車輛荷載和風(fēng)荷載等外部荷載的主要構(gòu)件,還發(fā)揮著改善因土質(zhì)較差、地基承載力不足導(dǎo)致的不良地質(zhì)條件的重要作用。
在橋梁結(jié)構(gòu)中,樁基礎(chǔ)主要發(fā)揮以下幾個(gè)方面的功能:(1)將橋梁荷載傳遞到較深的有足夠承載力的土層中;(2)通過(guò)改變土層的受力,提高地基的穩(wěn)定性和承載力;(3)在水流較大或地質(zhì)條件復(fù)雜的地方,提高橋梁的穩(wěn)定性,防止結(jié)構(gòu)傾覆;(4)對(duì)橋梁在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的地基沉降、位移等問(wèn)題,樁基礎(chǔ)能起到較好的控制效果[1]。
1.2 市政工程橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工流程
樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程是系統(tǒng)化且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程,涉及到地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方案的制定以及施工等多個(gè)環(huán)節(jié)。第一,地質(zhì)勘察是樁基施工的重要前提。通過(guò)對(duì)地下土層性質(zhì)、水文地質(zhì)、地下障礙物等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,獲取精準(zhǔn)的地質(zhì)數(shù)據(jù),為樁基設(shè)計(jì)提供必要依據(jù)。第二,根據(jù)地質(zhì)勘察的結(jié)果,設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算,包括確定樁基礎(chǔ)的形式、尺寸、布局、樁頂標(biāo)高等。這一階段的工作,要求設(shè)計(jì)人員必須熟悉掌握樁基礎(chǔ)理論和計(jì)算方法,確??茖W(xué)準(zhǔn)確地進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。第三,施工前必須制定詳細(xì)的施工方案,包括樁基礎(chǔ)施工的具體步驟和要求等。制定施工方案是施工管理的關(guān)鍵,能保證施工有序進(jìn)行。施工方案包括預(yù)制樁的制作與運(yùn)輸、樁孔的開(kāi)挖、樁的下放、混凝土的灌注、樁頭的處理等。第四,實(shí)際施工過(guò)程中,要按照施工方案進(jìn)行,嚴(yán)格把控施工質(zhì)量,包括樁位偏差、垂直度、樁的質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度等。施工人員要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),保證樁基礎(chǔ)工程符合設(shè)計(jì)質(zhì)量要求。第五,樁基礎(chǔ)工程完工后,要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,對(duì)驗(yàn)收不合格的樁基要進(jìn)行處理或更換。這是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制的最后環(huán)節(jié),確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求[2]。
2 市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中常見(jiàn)問(wèn)題
2.1 樁基施工質(zhì)量問(wèn)題
2.1.1 強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)
樁基礎(chǔ)強(qiáng)度是樁基礎(chǔ)工程的核心要素,直接決定著橋梁建筑物的安全性和使用壽命。強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的樁基礎(chǔ)會(huì)引發(fā)一系列的安全問(wèn)題,最嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致橋梁的失穩(wěn)、倒塌,對(duì)行駛車輛和公眾安全構(gòu)成極大威脅。樁基礎(chǔ)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的原因有很多,其中混凝土配合比的合理性是影響樁基強(qiáng)度的重要因素?;炷僚浜媳仁侵富炷粮鹘M分的質(zhì)量比例,包括水泥、砂、石、水和各種添加劑。如果配合比不合理,會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度、耐久性不佳,進(jìn)而影響樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和性能[3]。此外,混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等過(guò)程也是影響樁基礎(chǔ)強(qiáng)度的因素?;炷翑嚢柽^(guò)程中,如果攪拌不均勻,會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,如果震動(dòng)過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致混凝土分層,影響強(qiáng)度。混凝土澆筑過(guò)程中,如果操作不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致空氣夾雜在混凝土中,影響混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度?;炷琉B(yǎng)護(hù)不好,也會(huì)導(dǎo)致因混凝土內(nèi)部水分快速蒸發(fā),產(chǎn)生裂紋,降低強(qiáng)度的后果。
2.1.2 樁位偏差
由于樁基是橋梁的主要支撐結(jié)構(gòu),位置偏差會(huì)影響橋梁的結(jié)構(gòu)布局,進(jìn)而影響橋梁的穩(wěn)定性和安全性。一旦樁基位置偏移,就要增加樁基數(shù)量、調(diào)整橋梁設(shè)計(jì)或者進(jìn)行復(fù)雜的修復(fù)施工,不僅增加施工成本,還提高施工難度。施工測(cè)量精度低是導(dǎo)致樁位偏差的常見(jiàn)原因。在樁基施工中,測(cè)量工作非常重要,測(cè)量工作決定了樁基的位置是否精確。如果測(cè)量工具的精度不高,或者操作人員的技術(shù)水平達(dá)不到要求,都可能導(dǎo)致樁位偏差。施工過(guò)程中人為犯錯(cuò),也是導(dǎo)致樁位偏差的重要原因。比如,施工人員操作不當(dāng),或者沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)程進(jìn)行規(guī)范施工,導(dǎo)致樁位偏差。
2.1.3 樁身破損或裂縫
樁身破損或裂縫會(huì)嚴(yán)重影響樁基的穩(wěn)定性和承載力,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,會(huì)造成橋梁的安全問(wèn)題?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致樁身破損或裂縫的常見(jiàn)原因。配合比的設(shè)計(jì)涉及到水泥、砂、石、水以及各種添加劑的比例,配合比的合理與否,決定了混凝土的強(qiáng)度和耐久性。如果配合比設(shè)計(jì)不合理,會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大,引發(fā)樁身的破損或裂縫。此外,振搗不均勻也是導(dǎo)致樁身破損或裂縫的重要原因。振搗是保證混凝土充分密實(shí),消除混凝土內(nèi)部氣泡的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)。如果振搗不均勻,會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部存在氣泡,造成混凝土密實(shí)度不達(dá)標(biāo),引發(fā)樁身的破損或裂縫。
2.2 樁基施工安全問(wèn)題
2.2.1 設(shè)備故障
由于現(xiàn)場(chǎng)施工比較復(fù)雜,施工強(qiáng)度高,設(shè)備如鉆機(jī)、吊機(jī)和泵車等要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè),無(wú)疑給設(shè)備的維護(hù)和安全操作帶來(lái)了挑戰(zhàn)。設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)作業(yè),導(dǎo)致各種零部件逐漸磨損,性能逐步下降。不僅影響工作效率,也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在工作中突然出現(xiàn)故障,產(chǎn)生安全事故。設(shè)備重要部件的磨損,也是導(dǎo)致設(shè)備故障的重要因素。特別是一些核心部件,如鉆頭、主軸等,其磨損狀況直接影響設(shè)備的工作狀態(tài)。如果這些部件出現(xiàn)嚴(yán)重磨損,未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在高強(qiáng)度作業(yè)中突然停工,產(chǎn)生嚴(yán)重安全事故。
2.2.2 人員傷害
施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變,加之施工操作也存在許多不可預(yù)見(jiàn)的危險(xiǎn)性。在施工過(guò)程中,操作人員要具備豐富的技能和經(jīng)驗(yàn),才能操作樁基礎(chǔ)施工設(shè)備。如果操作人員對(duì)設(shè)備不熟悉,或者在操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤,都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障,甚至引發(fā)嚴(yán)重的死亡事故。此外,采取適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)措施,是避免發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的重要保障。比如,在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,由于樁基的深度大,對(duì)施工人員防護(hù)的要求就較高。如果施工現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有設(shè)置足夠的安全防護(hù)設(shè)施,例如,圍擋、安全帶、防護(hù)欄等,就會(huì)增加施工人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。
2.3 樁基礎(chǔ)施工環(huán)境問(wèn)題
2.3.1 施工噪音
樁基施工噪聲主要來(lái)自于施工中的各類機(jī)械設(shè)備。具體來(lái)說(shuō),打樁機(jī)在打樁過(guò)程中的沖擊聲、鉆孔機(jī)鉆孔的摩擦聲、運(yùn)輸車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲等是主要的噪聲來(lái)源。這些噪聲會(huì)在施工過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生,造成持續(xù)的、高強(qiáng)度的噪聲污染。噪聲污染會(huì)對(duì)周邊居民的工作、生活造成嚴(yán)重影響。持續(xù)的噪聲對(duì)人們的休息、學(xué)習(xí)等日?;顒?dòng)造成干擾,致使居民的生活質(zhì)量明顯下降。持續(xù)的噪聲同樣會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員的健康造成威脅。長(zhǎng)期在高噪聲環(huán)境下工作,會(huì)造成聽(tīng)力損傷,甚至導(dǎo)致永久性失聰。
2.3.2 環(huán)境污染
樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中造成的環(huán)境污染,主要包括兩個(gè)方面。首先,施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。在打樁、挖掘等施工過(guò)程中,大量的塵埃被攪動(dòng)并隨風(fēng)散布,導(dǎo)致空氣中懸浮顆粒物含量增加。長(zhǎng)期惡化的空氣質(zhì)量不僅對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,還對(duì)居民的身心健康造成嚴(yán)重危害。例如,對(duì)呼吸系統(tǒng)造成傷害,對(duì)視覺(jué)產(chǎn)生干擾,甚至可能影響周邊道路的通行安全。其次,施工設(shè)備排放的尾氣,是造成空氣質(zhì)量惡化的重要原因。施工過(guò)程中使用的設(shè)備,比如,打樁機(jī)、卡車等,其發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)排放二氧化碳、氮氧化物、顆粒物等污染物。排放的污染物對(duì)大氣環(huán)境造成破壞,加劇城市的熱島效應(yīng)和溫室效應(yīng),對(duì)人體健康和氣候變化產(chǎn)生不良影響。
3 防治措施
3.1 質(zhì)量防治措施
3.1.1 強(qiáng)化質(zhì)量控制
在市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中,強(qiáng)化質(zhì)量控制是防止產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的重要措施。在設(shè)計(jì)階段,要通過(guò)合理的計(jì)算,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,確保樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)滿足安全和穩(wěn)定的要求。施工前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要,比如,材料的采購(gòu)、試驗(yàn)和檢驗(yàn),確保材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和施工要求。在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,嚴(yán)格遵守施工質(zhì)量控制規(guī)范,包括遵守工藝規(guī)程、監(jiān)督施工操作流程、定期進(jìn)行質(zhì)量檢查和評(píng)價(jià)等。每個(gè)工序完成后,都要進(jìn)行質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行處理和糾正。通過(guò)定期進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和分析,發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問(wèn)題,及時(shí)提出改進(jìn)措施。
3.1.2 使用先進(jìn)施工技術(shù)和設(shè)備
引進(jìn)和使用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備,能有效提高樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。先進(jìn)的施工技術(shù),如靜壓法、旋壓法等,能更準(zhǔn)確地控制樁基礎(chǔ)施工的各個(gè)環(huán)節(jié),提高施工的精度和效率,減少出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)代化的施工設(shè)備,比如,運(yùn)用自動(dòng)化打樁機(jī)、高精度的導(dǎo)向系統(tǒng)、在線質(zhì)量檢測(cè)等設(shè)備,不僅提高施工速度,降低人工成本,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和精確控制,提高施工工程的穩(wěn)定性和可靠性。在施工過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用數(shù)字化和信息化技術(shù),收集和分析施工數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)智能化質(zhì)量管理和決策的目標(biāo)。例如,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析施工過(guò)程中的各種參數(shù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,及時(shí)解決,對(duì)潛在質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行預(yù)警,實(shí)現(xiàn)預(yù)防性質(zhì)量控制的目標(biāo)。
3.2 安全防治措施
3.2.1 完善安全操作規(guī)程
在樁基礎(chǔ)施工中,完善的安全操作規(guī)程是防止人員傷害和設(shè)備故障的基礎(chǔ)。首先,根據(jù)施工設(shè)備的特性和操作要求,制定詳細(xì)、準(zhǔn)確的操作規(guī)程,明確操作步驟、安全警示和應(yīng)對(duì)方法,指導(dǎo)施工人員進(jìn)行正確、安全的施工操作。其次,要對(duì)施工人員進(jìn)行規(guī)程培訓(xùn),確保他們?nèi)胬斫夂驼莆找?guī)程內(nèi)容,在施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)于新入職或者未經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員,尤其要加強(qiáng)規(guī)程培訓(xùn)和監(jiān)督。
3.2.2 常規(guī)的安全培訓(xùn)和檢查
定期進(jìn)行安全培訓(xùn)和檢查,是預(yù)防樁基礎(chǔ)施工安全事故的重要手段。首先,針對(duì)所有的施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn),重點(diǎn)教授施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)防措施的知識(shí),增強(qiáng)施工人員安全意識(shí),提高自我保護(hù)能力。培訓(xùn)內(nèi)容包括設(shè)備操作規(guī)程、應(yīng)急處理方法、個(gè)人防護(hù)設(shè)備的使用方法等,確保工人在施工過(guò)程中安全操作,有效應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的安全事故。其次,定期進(jìn)行安全檢查,防微杜漸,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患,防止小問(wèn)題變成大問(wèn)題。檢查內(nèi)容包括施工設(shè)備狀況、安全防護(hù)設(shè)施完整性、工人的操作行為是否符合要求等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,及時(shí)進(jìn)行整改,并對(duì)違規(guī)操作人員進(jìn)行處罰。落實(shí)安全責(zé)任,確保施工安全。
3.3 環(huán)境防治措施
3.3.1 采用低噪音施工方法
在市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中,降低施工噪音是環(huán)保要求的重要組成部分。首先,盡可能選擇低噪音的施工設(shè)備和技術(shù)。例如,運(yùn)用靜壓法就比打樁法產(chǎn)生的噪音小。其次,合理規(guī)劃施工時(shí)間和施工方式,是降低噪音的重要措施。例如,避免在晚上或者周邊環(huán)境敏感的時(shí)間段進(jìn)行施工,減少對(duì)周圍居民和環(huán)境的不利影響。采取分段施工、限制施工設(shè)備同時(shí)運(yùn)行等措施,可以有效控制噪音。最后,定期監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音指數(shù),評(píng)估噪音控制措施的效果,根據(jù)評(píng)估結(jié)果,調(diào)整控制措施,達(dá)到降低噪音的目的。
3.3.2 實(shí)施有效的廢棄物管理
在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,對(duì)廢棄物進(jìn)行有效管理是防止污染環(huán)境的關(guān)鍵。首先,施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專門的廢棄物收集區(qū),對(duì)產(chǎn)生的廢土、廢水等廢棄物進(jìn)行分類收集和暫存。不僅避免直接將廢棄物進(jìn)行排放,也便于對(duì)廢棄物進(jìn)行后續(xù)處理。其次,及時(shí)安排專業(yè)的環(huán)保企業(yè),對(duì)廢棄物進(jìn)行回收處理,例如,將廢土送至土方場(chǎng)進(jìn)行處理,廢水經(jīng)過(guò)污水處理設(shè)備進(jìn)行處理并達(dá)標(biāo)后再排放,按照環(huán)保規(guī)定的要求,對(duì)廢棄物進(jìn)行合規(guī)處置。
4 結(jié)論
針對(duì)市政工程橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題提出防治措施,是保證工程質(zhì)量、施工安全和保護(hù)環(huán)保的關(guān)鍵。本文深入探討橋梁樁基礎(chǔ)施工中常見(jiàn)的質(zhì)量、安全和環(huán)境等問(wèn)題,提出一系列防治措施。通過(guò)強(qiáng)化質(zhì)量控制,使用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備,解決強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、樁位偏差、樁身破損或裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)制定完善的安全操作規(guī)程,進(jìn)行常規(guī)的安全培訓(xùn)和檢查,防止發(fā)生設(shè)備故障、人員傷害等安全問(wèn)題。通過(guò)采用低噪音施工方法,實(shí)施有效的廢棄物管理等措施,降低施工噪音,減少環(huán)境污染的不利影響。
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