1、桥梁桩基施工技术的要点分析【摘要】桥梁桩基在施工过程中,首先应贯彻落实预防为主的方针,积极提高施工技术水平,加强施工人员的相关技术培训,果断积极地采取有效的技术设备与有效措施,在确保工程质量的前提下提高工作效率,为提高路桥施工技术水平做出应有的努力。 【关键词】桩基;施工;要点;分析 1、桥梁桩基的分类 按受力状态分:摩擦桩(不嵌岩) 、端承桩(可嵌岩、可不嵌岩) ;按施工方式分:挖孔桩(可人工、可机械) 、钻孔桩(冲击钻、回旋钻) 。2、桥梁桩基施工时桩型选用原则 2.1 根据桥梁所处的位置的地下水位深浅、水文条件、土质特性和土体持力层的深度等,同时,还要结合桥梁施工设计的要求,对不同类型的
2、桩基础结构的承载力和经济指标参数进行综合对比,从而确定合适的类型。 2.2 按桥梁的上部结构的承载能力以及正常运行后交通荷载的重量,初步估算桥梁结构桩基础的荷载情况,并且根据不同的桩基具有不同的承载能力,然后选择合适的桩类型。 2.3 根据基础施工的工期,以及当地的环境方面的影响。对施工时间比较充足的情况,适合选用人工挖孔桩或机械挖孔桩;如对于施工时间比较紧时,可采用预制桩,从而加快施工进度。 综上所述,桥梁桩基施工时,必须深入调查施工现场,要考虑基础所处位置的工程地质状况、桩基础的施工工艺、地下水位的因素以及施工机械设备,并对整个施工总造价进行综合性的比选,确定一个最优的桩基础施工方案。 3
3、、桥梁桩基施工的质量问题与处理 桥梁下部特别是桩基的施工,因地质情况复杂多变,容易出现塌孔、偏孔等现象,以我们常用的钻孔灌注桩为例: 3.1 塌孔的原因与处理 塌孔出现的原因主要是因为:(1)操作措施不当。提升钻头时用力过猛,所以会使得停钻时间较长;(2)泥浆稠度没有达标,不能够发挥护壁的作用;(3)护筒的埋藏深度不够,加之周围回填土质量不高引起漏水发生;(4)向孔内加注水时,流速过大,使孔壁受到冲刷;(5)在松软砂层中进行钻进时,进尺过快;(6)泥浆水位高度欠缺,对孔壁的压力没有达到足够标准。塌孔的处理:(1)如发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻;(2)如发生孔内坍塌
4、,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到塌孔处以上12m,如塌孔严重时应立即回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。 3.2 偏孔的原因和处理 偏孔发生的原因主要是:(1)在某些地质条件下钻头受力不均匀,这些情况主要会发生在有倾斜度的软硬底层交界的地方或者岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中;(2)钻进安装不符合标准,导致钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程振动过大引起偏孔;(3)在钻孔时遇到较大的孤石或者探头石。偏孔的处理:(1)用检孔器等查明偏孔的位置和偏斜情况后,回填沙砾石和黄土待沉积密实后再机械钻进,偏孔严重的可在开始偏斜处埋置少量炸药(小于 1kg)爆破,或更换大钻锤进行冲
5、孔;(2)施工中采用低锤慢冲进行冲进,待完全通过倾斜岩面后再恢复正常冲进。 3.3 扩孔和缩孔的原因和处理 扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锤摆动过大,轻则为扩孔,重则塌孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,若因扩孔后继续坍塌影响钻进,则按塌孔事故处理。 缩孔即孔径的超长缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻困难。缩孔原因:(1)钻锤焊补不及时,严重磨耗的钻锤往往钻出较设计桩径稍小的孔;(2)地层中有软塑土(俗称橡皮土) ,遇水膨胀后使孔径缩小。处理方法:(1)及时修补磨损的钻头;(2)使用失水率小的优质泥
6、浆护壁并快转慢进,复钻二三次。 3.4 糊钻和埋钻的原因和处理 在粘土层中冲击成孔时,由于冲程太大、泥浆粘度过高、钻渣量大,导致钻头被糊住或埋住。处理方法:调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锤;减少冲程适当控制进尺;若严重糊钻,则停钻,清除钻渣。 3.5 钻孔漏浆 在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进,稀泥浆向孔壁外漏失的情况,可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增加护壁。如护筒接缝处漏浆,不严重的可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝;严重的应挖出护筒,修理完善后重新埋设。 3.6 钢筋笼偏位 钢筋笼出现的问
7、题主要包括偏位、变形或者上浮。主要原因:(1)钢筋笼的长度超出一定范围,箍筋没法发挥作用,导致钢筋笼的刚度较弱,吊入孔内之后容易出现变形。 (2)钢筋笼吊装时没有垂直进行缓慢下放,而插斜孔内使保护层深度不达标导致钢筋笼偏位。 (3)如果在混凝土灌注至钢筋笼下时提升导管,会使得导管底部距离钢筋笼很近,加上灌注的混凝土自导管流出后冲击力较大,引起钢筋笼的上浮。 (4)当混凝土的灌注量超过钢筋笼且导管埋深较大时,若其上层混凝土接近初凝状态,会在表面形成硬壳,在混凝土和钢筋笼之间产生一定的握裹力,如此时导管底端没有及时提到钢筋笼底部以上,混凝土从导管流出后会以一定的速度向上顶升,混凝土的上升也会引起钢
8、筋笼的上浮。 4、桥梁桩基施工技术要点 4.1 钻孔施工 钻孔在反复进行提锥和落锥的过程中,土层中的泥砂挤向孔壁或是打成碎渣,同时通过掏渣筒将碎渣取出,在这样反复操作过程中成孔,但在钻孔过程中极易导致孔斜及坍孔的发生,甚至发生钻头被埋住的事故,所以在钻孔施工时需要对易发生事故的情况进行有效的预防。为了避免发生塌孔事故,则需要确保孔内、孔外的水位差及泥浆的浓度,从而使孔壁得到保护和牢固。而且在钻进过程中,还要根据地质条件及时对钻进速度及泥浆稠度进行调整。钻进过程中需要对桩位和成孔情况进行检查,对于检查合格的成孔才可以进行清孔、安放钢筋笼及浇筑混凝土。 4.2 清孔 清孔就是为了清除孔底沉淀的钻渣
9、与泥浆,从而确保浇筑混凝土的质量与承载力。清孔采用换浆清孔。钻孔结束后不再进尺,采用循环换浆进行清渣,直至清理泥浆为止。清孔的过程中须注意:一定要确保孔内水头的高度;浇筑混凝土之前孔底的沉淀厚度要小于等于设计规定值。4.3 钢筋笼的制作与吊装 钢筋笼与检孔器的制作。钢筋笼的制作须达到相应的规范要求,按照设计的要求事先焊接成钢筋骨架,使用大吨位的吊车吊入钻孔中准备就位,校正其位置并固定,这样是为了避免浇筑混凝土的过程钢筋笼上浮。钢筋笼的长度若超过吊车的最高长度,则将钢筋笼进行分段安装、焊接。然后,将骨架固定于护筒之上,避免骨架的上浮。钢筋笼入孔须进行双点起吊,保证不变形。接头须错开,进行单面的搭
10、焊,焊缝须达到相关规范的要求,焊接时,须注意钢筋笼的垂直情况。检孔器的外径比钢筋笼的直径大 10cm,长度是外径的 4-6 倍,验孔结束后准备下放钢筋笼。 5、结语 目前,随着我国经济的快速发展及社会的不断进步,人们对公共基础设施建设的要求也随之越来越高。桩基是桥梁的基础结构,其质量的好坏在很大程度上决定着桥梁承载力的大小及使用年限的高低。所以,相关人员在施工过程中一旦发现桩基施工问题,应及时采取适当措施进行及时处理,以确保公路桥梁桩基的质量。 参考文献: 1徐修权.浅谈公路桥梁桩基施工控制及事故处理方法J.科技创新导报,2011, (9):58-60. 2周云军.桥梁桩基础设计施工中的几点感想J.山西建筑,2009,35(19):319-320.