橋梁樁基檢測(cè)論文范文
時(shí)間:2023-03-21 04:02:32
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篇1
【關(guān)鍵詞】橋梁樁基礎(chǔ);缺陷復(fù)合檢測(cè);加固新方法
中圖分類號(hào):TU473.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、引言
隨著近些年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的交通事業(yè)得到了飛速的發(fā)展,橋梁作為交通事業(yè)的重要組成部分,不僅是一個(gè)重要的交通實(shí)體,也是國(guó)家綜合國(guó)力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要體現(xiàn),近些年來(lái),我國(guó)的橋梁建設(shè)行業(yè)發(fā)展迅速,且橋梁建設(shè)的復(fù)雜度也越來(lái)越高,在橋梁的建設(shè)中,樁基的建設(shè)作為其基礎(chǔ),技術(shù)條件十分復(fù)雜,發(fā)展的空間也十分廣闊,目前,樁基技術(shù)已經(jīng)成為地基承建領(lǐng)域中的主要分支之一,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,樁基技術(shù)的承建工藝日新月異,一些新的設(shè)計(jì)理論和科技成果不斷的出現(xiàn),樁基技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。樁基礎(chǔ)的樁基礎(chǔ)可以用于堅(jiān)硬的基巖、卵礫石、砂、硬塑黏性土層之中,具有很高的群樁以及豎向單樁承載力,可以承受橋梁的全部豎向荷載,也可以保證橋梁的傾斜在正常范圍內(nèi),此外,橋梁樁基礎(chǔ)較大的側(cè)向剛度可以有效的抵御由于地震等自然災(zāi)害引起的力矩荷載以及水平荷載,保證橋梁的穩(wěn)定性。某橋梁工程,橋梁總長(zhǎng)127m,橋面凈寬10m,橋外側(cè)設(shè)有0.5m的防撞護(hù)欄,樁基礎(chǔ)的截面直徑為1.4m,地基飽和抗壓強(qiáng)度為7.0MPa,樁身嵌入泥質(zhì)粉砂巖層的厚度為6.3m,樁基采用機(jī)械沖孔灌注樁,混凝土強(qiáng)度為C30,下面就根據(jù)該橋梁的情況探討橋梁樁基礎(chǔ)缺陷復(fù)合檢測(cè)及其加固的方法。
二、橋梁樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量的復(fù)合檢測(cè)
(一)超聲波投射檢測(cè)法
超聲波投射檢測(cè)法就是在橋梁樁內(nèi)部埋設(shè)縱向聲測(cè)管道,并將超聲脈沖發(fā)射以及接受探頭放置在聲測(cè)管之中,在聲測(cè)管中灌注好足量的清水作為耦合劑,在檢測(cè)時(shí),儀器可以發(fā)出周期性的電脈沖,這種電脈沖可以穿透混凝土,并將探測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào),這樣,就可以計(jì)算出超聲脈沖穿過(guò)樁體的時(shí)間、脈沖的主頻率、接受波的幅值以及頻譜等數(shù)據(jù);在計(jì)算出這些數(shù)據(jù)之后,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就可以根據(jù)判別軟件對(duì)各種計(jì)算出的參數(shù)進(jìn)行綜合的分析和判斷,這樣,就可以計(jì)算出混凝土內(nèi)部缺陷的位置、大小和性質(zhì),并根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出混凝土的總體強(qiáng)度以及總體均勻性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)該種方法對(duì)橋梁進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)展0號(hào)橋臺(tái)1號(hào)樁距離樁平面25.6到26.2米范圍內(nèi)存在接受信號(hào)波形異常的情況,證實(shí)樁基礎(chǔ)存在質(zhì)量缺陷,內(nèi)部發(fā)生畸變,因此,就對(duì)該缺陷部位以及接近缺陷部位的位置進(jìn)行取芯檢驗(yàn),根據(jù)取芯檢驗(yàn)結(jié)果證實(shí)缺陷的具體部位和實(shí)際情況,劃定缺陷部位,分析出缺陷的厚度,發(fā)生原因,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行后續(xù)的加固處理。
(二)樁身抽芯檢測(cè)法
為了更好的評(píng)價(jià)橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量,就可以對(duì)其進(jìn)行抽芯檢查,抽芯檢查法的主要工藝是鉆探技術(shù),即在橋梁的樁身上按照其長(zhǎng)度方向鉆取及樁巖土和混凝土的芯樣,對(duì)所鉆取得芯樣進(jìn)行觀察和測(cè)試,從而得出橋梁基礎(chǔ)的成樁質(zhì)量,抽芯檢測(cè)法作為一種可以對(duì)局部破損進(jìn)行檢測(cè)的方法,與其他的檢測(cè)方法相比而言,具有直觀、科學(xué)以及使用的特點(diǎn),種種的實(shí)踐表明,抽芯檢測(cè)法不會(huì)受到其他客觀條件的影響,特別適宜用于大直徑橋梁樁基礎(chǔ)缺陷的復(fù)合檢測(cè)中,在本工程的檢測(cè)中,取芯設(shè)備使用XY-1型取芯鉆機(jī),搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái),在抽芯前期一切正常,鉆到16.5米時(shí)出現(xiàn)鉆進(jìn)困難的現(xiàn)象,且伴隨跳鉆情況,繼續(xù)鉆進(jìn),出現(xiàn)醬黃色的返水,且橋梁樁周有水涌出,經(jīng)過(guò)勘察得知,該種情況的出現(xiàn)是由于施工方法導(dǎo)致孔傾斜度超出規(guī)定范圍所造成。
三、橋梁樁基礎(chǔ)缺陷原因分析
根據(jù)檢測(cè),證實(shí)0號(hào)橋臺(tái)1號(hào)樁基的缺陷位于橋梁的樁底部位,樁基由粘土、卵石以及砂土組成,厚度不均勻,有一定厚度的沉渣出現(xiàn),取芯檢測(cè)與超聲波檢測(cè)結(jié)論基本一致。根據(jù)分析,該橋梁樁基礎(chǔ)質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因是由于鉆孔泥漿的含砂量偏高、泥漿比重小、懸浮磚渣能力不足,清空不徹底,導(dǎo)致沉渣厚度出現(xiàn)超標(biāo)的情況,此外,在鉆孔清孔之后,由于以上因素的影響,就直接導(dǎo)致孔內(nèi)發(fā)生孔壁坍塌以及磚渣沉淀的事故。
四、橋梁樁基礎(chǔ)的加固方法
根據(jù)以上缺陷質(zhì)量原因的分析,可以使用以下的方式對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固:
(一)洗孔處理
洗孔處理對(duì)對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固的基礎(chǔ)方式,其具體的處理方法為:待鉆孔抽芯完成之后,采用空壓機(jī)、沖淋器、高壓泥漿泵對(duì)鉆孔進(jìn)行交替洗孔,利用高壓射流水以及高壓氣流將孔內(nèi)的松散體沖刷干凈,并將缺陷部位的砂土和細(xì)小的卵石淘空,交替進(jìn)行,直到返水變清位置,用洗孔處理法對(duì)該橋梁工程進(jìn)行處理,證實(shí)松散物被有效的清理,孔底已經(jīng)基本干凈。
(二)安裝壓漿管
待整個(gè)洗孔處理完成之后,安裝壓漿管,該橋梁工程使用的壓漿管為2.54毫米的鍍鋅壓漿管,孔口有2根管,其中一根管作為壓漿管,另外一根管作為回漿管,為了填補(bǔ)缺陷部位的空洞,加強(qiáng)樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度,就在孔內(nèi)填入一定的豆石骨料,待所有工序完成之后,將孔口的上部用細(xì)石砼將其封閉,待以上工序完成之后,方可進(jìn)入下一步工序。
(三)二次洗孔處理
待以上步驟完成,壓漿管的放置合格之后,需要等孔口上部的細(xì)石砼達(dá)到一定的強(qiáng)度,待其達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度之后,可以進(jìn)行二次洗孔處理,二次洗孔處理需要使用高壓泥漿泵在孔內(nèi)注水,同時(shí)利用高壓水流將遠(yuǎn)離孔口的粘土切割為懸浮狀,再使用空壓機(jī)、高壓泥漿泵以及沖淋器進(jìn)行交叉沖孔,將缺陷部位的松散物完全處理干凈,直到出現(xiàn)返水變清位置,這就基本達(dá)到了清孔的目的。
(四)壓降處理
待二次清孔完成之后,就可以進(jìn)行后續(xù)的壓漿處理,即使用高壓泥漿泵,用循環(huán)注射的方式將漿液使用壓力灌入的方式灌入孔內(nèi),在灌漿時(shí)使用間歇性灌漿和交替灌漿相結(jié)合的方式進(jìn)行,為了使?jié){液可以充分的擴(kuò)散,補(bǔ)強(qiáng)范圍可以增強(qiáng),在灌漿時(shí)需要使用最大的泵壓進(jìn)行灌漿,對(duì)該橋梁工程使用這種灌漿方式結(jié)果證明,水泥漿液通過(guò)充分的填充和擴(kuò)散,已經(jīng)在缺陷部位形成外壁,使樁身的完整程度得到有效的加強(qiáng),實(shí)現(xiàn)加固目的。
五、結(jié)語(yǔ)
橋梁的安全性關(guān)乎重大,對(duì)于橋梁樁基礎(chǔ)的復(fù)合檢測(cè)方法使用超聲波無(wú)損檢測(cè)和鉆芯檢測(cè)結(jié)合的檢測(cè)方式可以有效的檢測(cè)出樁基礎(chǔ)的缺陷位置、缺陷大小以及缺陷性質(zhì),待缺陷檢測(cè)完成后,就可以根據(jù)缺陷的實(shí)際情況使用加固方式,在加固前要開展清孔工作,待返水干凈后方可進(jìn)入下一階段的加固工作,加固方法以壓降處理法為宜,在工作進(jìn)行時(shí),要堅(jiān)持正確的操作方式,防止意外事故的出現(xiàn),對(duì)于重點(diǎn)環(huán)節(jié)的處理一定要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行,保證樁基礎(chǔ)的加固質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
篇2
【關(guān)鍵詞】超聲波ct技術(shù);橋梁樁基;檢測(cè);應(yīng)用
引言
在建設(shè)橋梁的過(guò)程當(dāng)中,一般都采用鋼筋砼灌柱樁基礎(chǔ),這樣的結(jié)構(gòu)往往由于施工出現(xiàn)瑕疵而影響這個(gè)橋梁的整體安全。因此,橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全問(wèn)題也就成為檢測(cè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的重中之重。然而以往的檢測(cè)方法往往要求對(duì)橋梁的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行取樣,這多少都會(huì)影響橋梁的整體性以及一致性。而超聲波ct技術(shù)則完全不用擔(dān)心影響橋梁的美觀性,也不用通過(guò)對(duì)橋梁進(jìn)行取樣,簡(jiǎn)單的操作,高精度的測(cè)量,檢測(cè)結(jié)果的清晰使現(xiàn)在我們對(duì)于橋梁的檢驗(yàn)程度越來(lái)越高。
1 超聲波ct技術(shù)的檢測(cè)方法
超聲波ct的檢測(cè)主要是在橋梁樁基澆注的過(guò)程當(dāng)中,檢測(cè)人員會(huì)沿著樁軸的外側(cè)放置一些用于檢測(cè)數(shù)據(jù)的聲測(cè)管,這種聲測(cè)管可以對(duì)于橋梁樁基內(nèi)部的缺陷進(jìn)行探測(cè),探測(cè)的方法主要有兩種,分別為對(duì)測(cè)法和斜測(cè)法。當(dāng)檢測(cè)人員接收到聲測(cè)管發(fā)出的信號(hào)之后,會(huì)根據(jù)這些信號(hào)編輯成衡量樁基構(gòu)造的參數(shù),然后根據(jù)這些參數(shù)的統(tǒng)計(jì)與分析,就可以確定缺陷發(fā)生的大致范圍,最后通過(guò)精確的定位得出發(fā)生缺陷的具置。當(dāng)然這種測(cè)試方法有一定的局限性,測(cè)試結(jié)果只能確定缺陷的大致范圍,對(duì)于缺陷的具體情況比如缺陷的大小,分布范圍無(wú)法做出精準(zhǔn)的測(cè)算。這樣的結(jié)果可能對(duì)于以后的檢修工作產(chǎn)生一定的困難。因此,在運(yùn)用超聲波ct技術(shù)的同時(shí)會(huì)適當(dāng)?shù)募尤胍恍┏上駸o(wú)損技術(shù),這樣就可以解決上述未曾解決的對(duì)于缺陷大小,分布情況的問(wèn)題了。這種高端的技術(shù)不僅可以得出精確的檢測(cè)結(jié)果,同時(shí)對(duì)于樁基內(nèi)部的情況也可以做出清晰的圖像以供參考。
2 超聲波成像技術(shù)應(yīng)用樁基檢測(cè)的原因
超聲波ct技術(shù)原用于醫(yī)院的診斷當(dāng)中,而正是因?yàn)樵卺t(yī)學(xué)診斷當(dāng)中的廣泛引用,提高了超聲波ct技術(shù)的重視。這種技術(shù)是以提高射線理論的旅行實(shí)踐來(lái)延遲借助古典radon的變化實(shí)現(xiàn)反演。而后來(lái)又發(fā)展出通過(guò)波動(dòng)方程為基礎(chǔ)的層析成像方法,這種方法主要應(yīng)用于固體介質(zhì)的檢測(cè),目前針對(duì)煤炭資源的開采,石油的發(fā)掘以及對(duì)于各地地質(zhì)的勘探,并且得到了廣泛的應(yīng)用。由于這種方法能夠清晰的識(shí)別缺陷,同時(shí)還具備較高的分辨率,因此對(duì)于橋梁樁基的檢測(cè)也有較高的效用。對(duì)于樁基的檢測(cè)主要有樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及承載能力,同時(shí)還可以檢測(cè)出疏密程度,空洞,夾泥等現(xiàn)象。
3 超聲波ct技術(shù)的工作步驟
超聲波ct技術(shù)主要包括對(duì)于數(shù)據(jù)的采集,對(duì)于數(shù)據(jù)的處理以及結(jié)果的研究這三個(gè)階段。在這三個(gè)階段當(dāng)中,最關(guān)鍵的就是對(duì)數(shù)據(jù)的處理,數(shù)據(jù)處理主要包括以下步驟,第一進(jìn)行模型的建立以及參數(shù)化,第二對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正演計(jì)算,第三部進(jìn)行反演以及圖像的重建,第四步對(duì)反演的結(jié)果進(jìn)行分析。而在這些步驟當(dāng)中正演的計(jì)算以及對(duì)于反演圖像的分析是最重要的。下面主要介紹其中最重要的正演計(jì)算過(guò)程。
根據(jù)彈性波波傳播理論以及ct技術(shù)的不同,超聲波技術(shù)可分為大致的兩類,第一種就是波動(dòng)方程層析,這種方法是在波動(dòng)方程上將微分波場(chǎng)進(jìn)行反投影,同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本規(guī)律對(duì)層析成像的投影進(jìn)行計(jì)算,這種方式計(jì)算的過(guò)程較為簡(jiǎn)單,操作方便,但是精度相對(duì)較低。第二種方法就是射線理論層析成像。這種方法忽略了地震波動(dòng)力學(xué)的特征,是在射線路徑上將橋梁的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行反投影,然后同樣根據(jù)動(dòng)力學(xué)的特征以及層析成像技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。這種方式的操作較為繁瑣,需要耗費(fèi)大量的實(shí)踐,但是精度較高。而對(duì)成像投影的計(jì)算方法還有很多種,例如打靶法,近似彎曲法以及彎曲法等等,這些方法也都在不斷的探索當(dāng)中,相信在逐漸的進(jìn)展中會(huì)取得不錯(cuò)的效果。
4 對(duì)于成像結(jié)果的數(shù)據(jù)處理
超聲波ct技術(shù)對(duì)樁基檢測(cè)之后,儀器會(huì)顯示多種圖像的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能夠真實(shí)的反映出砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的實(shí)際情況,要解讀這些數(shù)據(jù),一般要采用一個(gè)超聲波層析成像軟件的系統(tǒng),這種系統(tǒng)是利用vb語(yǔ)言開發(fā)的,它的系統(tǒng)核心主要完成對(duì)圖像的正反演數(shù)據(jù)的處
理。在對(duì)正反演數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程當(dāng)中,主要有四種層析反演方法,分別是最小二乘共軛梯度,代數(shù)重建方法,奇異值分解方法以及l(fā)sqr方法。使用該系統(tǒng)可以根據(jù)使用者所選的反演算法進(jìn)行層析圖像的數(shù)據(jù)處理。而這些選擇只需要在系統(tǒng)的主界面上就可以輸入。
5 超聲波技術(shù)的發(fā)展前景
由于超聲波技術(shù)在橋梁樁基的檢測(cè)中不僅對(duì)樁基沒(méi)有損傷,而且檢測(cè)效率較高,方法較為簡(jiǎn)便,能夠直觀的看到檢測(cè)結(jié)果,因此超聲波檢測(cè)技術(shù)在以后的檢測(cè)技術(shù)手段中必然占有很高的地位。
首先超聲波技術(shù)會(huì)逐步應(yīng)用到三維層析成像。普通的層析成像是將立體的檢測(cè)對(duì)象分解成為二維的薄片,然后對(duì)很多的二維薄片進(jìn)行缺陷分析,這種方法不僅耗時(shí)耗力,同時(shí)檢測(cè)結(jié)果容易出錯(cuò)。相反,三維層析成像不僅可以直觀的反映出檢測(cè)對(duì)象的缺陷分布,同時(shí)加入超聲波技術(shù),還可以極大的降低內(nèi)存的消耗以及cpu的占用情況,同時(shí)三維層析成像加入超聲技術(shù),還可以降低正反演的計(jì)算過(guò)程,計(jì)算過(guò)程也降低了很多。因此,這種技術(shù)在以后的探測(cè)領(lǐng)域必將得到很好的發(fā)展前景。其次就是多參量層析成像方向。以往的聲波層析技術(shù)知識(shí)根據(jù)單一的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演單一的物理量,同時(shí)各個(gè)物理量之間聯(lián)系萬(wàn)千,如果想確定每個(gè)物理量的準(zhǔn)確值,難度很大。而如果將多參數(shù)同步反演加入超聲波的成像研究方法,就可以實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)同時(shí)求解。而這種反演方法對(duì)于多參數(shù)的多分量的分析無(wú)疑是最佳的辦法。最后就是基于波動(dòng)方程的層析成像?;谏渚€理論,在橋梁樁基中的層析成像方法由于具有較高的信噪比,傳播方式單一,具有一定的局限性,而如果波動(dòng)方程的層析成像應(yīng)用超聲波技術(shù),會(huì)克服以上的缺陷,同時(shí)超聲波技術(shù)還可以提取樁基中的全部信息,這比僅僅利用射線跟蹤層析成像更能直觀的反映其中的結(jié)構(gòu)內(nèi)容,因此也必將成為未來(lái)層析成像的重點(diǎn)發(fā)展方向。
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上述的分析我們可以得知,超聲波ct技術(shù)應(yīng)用于橋梁樁基的檢測(cè),具有較高的分辨率,反映情況真實(shí)準(zhǔn)確,并且具有很好的靈敏度,特別是對(duì)于缺陷的定位具有其他方法不可比及的精度。然而這種方法也有它的缺點(diǎn),成本高,一些小的工程很難想象應(yīng)用這種檢測(cè)方法,因此如何降低成本,更加完善超聲波ct檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)功能成為我們需要開展的重要課題。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞:市政工程;橋梁樁基;施工技術(shù)
隨著我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,市政橋梁取得了前所未有的發(fā)展,其施工技術(shù)也有較大的提高,其中樁基施工尤為明顯,如何保證市政橋梁樁基的質(zhì)量控制至關(guān)重要。論文重點(diǎn)針對(duì)市政橋梁工程樁基施工中的常見的施工技術(shù)進(jìn)行探討并提出應(yīng)該注意的問(wèn)題,并分析了實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題,最后提出應(yīng)對(duì)措施,旨在對(duì)類似工程提供借鑒。
1.橋梁樁基常見的施工技術(shù)
1.1人工挖孔樁施工
人工挖孔樁是指采用人工挖掘的方法成孔,然后安裝鋼筋骨架,澆筑混凝土成為支承上部結(jié)構(gòu)的樁。人工挖孔樁在橋梁樁基中有廣泛應(yīng)用,其突出的優(yōu)點(diǎn)主要有:環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),不象鉆孔灌注樁基礎(chǔ)對(duì)場(chǎng)地要求嚴(yán)格,易于檢測(cè),施工設(shè)備簡(jiǎn)單,無(wú)振動(dòng),噪音??;工作效率高。
1)施工工藝:
人工挖孔樁的基本施工工藝為:平整場(chǎng)地施放中線埋設(shè)護(hù)筒安設(shè)提升設(shè)備布置出渣道路布設(shè)通風(fēng)照明設(shè)備人工掘進(jìn)護(hù)壁檢驗(yàn)成孔質(zhì)量安設(shè)鋼筋骨架澆筑樁身混凝土。土質(zhì)較好,深度較淺的情況下,可采用孔口護(hù)筒法,護(hù)筒略高于地面,以保護(hù)孔口不致坍塌外,還可防止地表水、地面雜物滑落孔中。
2)施工注意事項(xiàng):
安全措施:施工場(chǎng)地內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作,電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器;防止有毒氣體危害人員安全;要采取措施防止孔口雜物落下傷人,如加高孔口護(hù)壁、設(shè)置孔動(dòng)蓋板等。挖孔注意事項(xiàng):開挖前,應(yīng)從樁中心位置向樁四周引出四個(gè)樁心控制點(diǎn),用牢固的木樁標(biāo)定。當(dāng)一節(jié)樁孔挖好安裝護(hù)壁模板時(shí),必須用樁心點(diǎn)來(lái)校正模板位置,并應(yīng)設(shè)專人嚴(yán)格校核中心位置及護(hù)壁厚度。修筑孔圈護(hù)壁應(yīng)符合施工規(guī)范規(guī)定。多樁孔同時(shí)成孔,應(yīng)采取間隔挖孔方法,以避免相互影響和防止土體滑移。遇到流動(dòng)性淤泥、流砂或塌孔時(shí),可按下列方法進(jìn)行處理。應(yīng)清除護(hù)壁污泥、孔底殘?jiān)?、浮土、雜物和積水,并通知建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及質(zhì)檢監(jiān))部門對(duì)孔底形狀、尺寸、土質(zhì)、巖性、入巖深度等進(jìn)行檢驗(yàn)。鉆孔灌注樁施工:確??妆谌魏尾课坏撵o水壓力在0.02MPa以上,護(hù)筒內(nèi)的水位要高出自然地下水位2m以上。鉆進(jìn)時(shí)保持孔內(nèi)的泥漿流速比較緩慢。保持適當(dāng)?shù)你@進(jìn)速度。清水鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)清除沉淀池內(nèi)鉆渣,且沉淀池應(yīng)交替使用:并及時(shí)清除沉渣。泥漿鉆進(jìn)時(shí),宜使用多級(jí)振動(dòng)篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進(jìn)行機(jī)械除砂清渣。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)觀察進(jìn)尺和砂石泵排水出渣的情況;排量減少或出水中含鉆渣量較多時(shí),應(yīng)控制鉆進(jìn)速度,防止因循環(huán)液比重太大而中斷反循環(huán)。
1.2鉆孔灌注樁施工
鉆孔灌注樁施工方法有反循環(huán)鉆成孔法,正循環(huán)鉆成孔法和潛水鉆成孔灌注法。巖溶區(qū)的橋梁樁基多采用鉆孔灌注樁施工,且以反循環(huán)鉆進(jìn)成孔較為常見,下面主要說(shuō)明反循環(huán)鉆成孔施工方法。
施工注意事項(xiàng):1)規(guī)劃布置施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)首先考慮沖洗液循環(huán)、排水、清渣系統(tǒng)的安設(shè),以保證反循作業(yè)時(shí),沖洗液循環(huán)通暢,污水排放徹底,鉆渣清除順利。2)沖冼液凈化清水鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)清除沉淀池內(nèi)鉆渣,且沉淀池應(yīng)交替使用:并及時(shí)清除沉渣。泥漿鉆進(jìn)時(shí),宜使用多級(jí)振動(dòng)篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進(jìn)行機(jī)械除砂清渣。振動(dòng)篩主要清除粒徑較大的鉆渣,篩板網(wǎng))規(guī)格可根據(jù)鉆渣粒徑大小分級(jí)確定。并應(yīng)及時(shí)清除循環(huán)池沉渣。3)鉆頭吸水?dāng)嗝鎽?yīng)開敞、規(guī)整,減小流阻,以防磚塊、礫石等堆擠堵塞;鉆頭體吸口端距鉆頭底端高度不宜大于250mm;鉆頭體吸水口直徑宜略小于鉆桿內(nèi)徑。在填土層和卵礫層中鉆進(jìn)時(shí),碎磚、填石或卵礫石的尺寸不得大于鉆桿內(nèi)徑的4/5,否則易堵塞鉆頭水口或管路,影響正常循環(huán)。
1.3沖鉆成孔樁施工
在巖溶地層中鉆進(jìn)應(yīng)注意下列事項(xiàng):1)沖擊鉆頭操作要平穩(wěn),盡可能少碰撞孔壁;2)選用圓形鉆頭鉆進(jìn),沖程宜小不宜大,加大鉆頭重量,懸距不宜過(guò)大;3)遇裂隙漏失時(shí),可投入粘土,沖擊數(shù)次后,再邊投粘土邊沖擊,直至穿過(guò)裂隙;4)遇溶洞時(shí),應(yīng)減小沖程和懸距,慢慢穿過(guò),必要時(shí)可邊沖邊向孔內(nèi)投放小片石或碎石,以沖擠到溶洞充填物中作骨架,穩(wěn)定充填物;5)遇無(wú)充填物的小溶洞時(shí),如果施工需要,可投入粘土加石塊,形成人造孔壁;
2.市政橋梁樁基施工中常遇問(wèn)題及對(duì)策
2.1坍孔
鋼護(hù)筒過(guò)短,沒(méi)有穿透砂礫和卵石層落在不透水層上,當(dāng)沖擊到溶洞后,突然漏漿造成水頭高度急劇下降,砂礫和卵石層失去穩(wěn)定,形成漏斗狀的坍孔。坍孔的處理辦法:當(dāng)成孔深度不大時(shí),可全孔回填粘土和片石,在暫停一段時(shí)間后,再深埋鋼護(hù)筒至不透水層方可重新鉆孔;當(dāng)成孔深度較大時(shí),可將鋼護(hù)筒一直座落在坍孔的喇叭口下緣的不透水層上,護(hù)筒周圍回填干粘土,擠實(shí)后,再重新鉆孔。坍孔后,由于回填土的密實(shí)度低于原來(lái)土體的密實(shí)度,致使樁周摩阻降低,對(duì)于摩擦樁應(yīng)適當(dāng)增加樁長(zhǎng)以滿足設(shè)計(jì)要求。
2.2漏漿
漏漿是巖溶地層鉆孔樁施工常見故障之一,主要是由于巖溶裂隙透水、樁孔與溶洞突然貫通,或鋼護(hù)筒底部漏漿等原因所造成的。其預(yù)防措施有:1)穿透溶洞時(shí),應(yīng)密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化,一旦泥漿面下降漏漿,應(yīng)立即提出鉆頭,向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿或注水,保持住孔內(nèi)水頭壓力并投入粘土和片石混合物;2)當(dāng)巖溶裂隙較大,因透水性強(qiáng)而發(fā)生漏漿時(shí),應(yīng)采取加大泥漿比重,改善泥漿稠度和控制鉆進(jìn)速度等措施進(jìn)行處理;3)當(dāng)鉆頭擊穿頂板進(jìn)入溶洞時(shí),若能保持樁孔內(nèi)水壓力,可向樁孔內(nèi)拋填封堵漏漿的混合料,經(jīng)小沖程反復(fù)沖砸后,形成新的造孔壁;4)當(dāng)鋼護(hù)筒底部漏漿后,可繼續(xù)下沉鋼護(hù)筒,并用粘土封閉護(hù)筒周圍縫隙,防止地表水繼續(xù)滲入,然后向孔內(nèi)填擲粘土塊和碎石,填筑高度以高出鋼護(hù)筒底1m為宜,最后用小沖程反復(fù)沖砸,達(dá)到加固鋼護(hù)筒底部孔壁與堵漏的目的。
2.3卡鉆
使用沖擊鉆鉆孔時(shí),由于鉆頭的抖動(dòng)往往會(huì)有沖破孔壁,致使孔壁不圓,或形成梅花孔現(xiàn)象;此外,由于鉆頭磨損未及時(shí)補(bǔ)焊,鉆孔直徑逐漸變小,新鉆頭或補(bǔ)焊后鉆頭直徑過(guò)大,以及在施鉆過(guò)程中,由于沖程過(guò)大,突然擊穿溶洞頂板,使鉆頭旋轉(zhuǎn)不能提鉆等均可導(dǎo)致卡鉆。預(yù)防措施有:1)及時(shí)更換或補(bǔ)焊鉆頭,并向樁孔中回填片石,在鉆進(jìn)面先用小沖程鉆進(jìn),然后逐漸加大到正常沖程,轉(zhuǎn)入正常鉆孔;2)在溶洞頂板施鉆時(shí)應(yīng)先用小沖程開孔,并注意旋轉(zhuǎn)鉆頭,溶洞開口后,要及時(shí)拋填片石和粘土塊填筑,逐漸進(jìn)入正常鉆孔。
2.4埋鉆
埋鉆是鉆孔中常見的而不易處理的故障,主要是由于孔壁塌陷造成的。在巖溶地層鉆孔,鉆孔穿越的溶洞頂板較薄、埋深較淺時(shí),由于沖程過(guò)大,砸擊溶洞頂板就可能出現(xiàn)溶洞坍塌,地表下陷,施工不慎便會(huì)發(fā)生掩埋鉆頭的情況。預(yù)防措施有:1)發(fā)現(xiàn)漏漿應(yīng)及時(shí)提起鉆頭,向孔內(nèi)補(bǔ)水注漿,保持水壓力,采取相應(yīng)措施,堵住漏漿;2)穿越溶洞時(shí)應(yīng)改用小沖程鉆進(jìn),防止擊垮溶洞頂板,并準(zhǔn)備好拖拉設(shè)施,系好滑車鋼絲繩,做好鉆機(jī)撤離準(zhǔn)備。
篇4
【關(guān)鍵詞】巖溶地質(zhì),橋梁,施工處理
中圖分類號(hào):K928文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)施工公司的施工技能需求也越來(lái)越高,在橋梁施工中就要求施工公司必須加強(qiáng)對(duì)橋梁基礎(chǔ)的施工的研討,并努力提高施工技能水平,運(yùn)用巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的施工處理技能,為工程質(zhì)量提供有力的保障。
二、巖溶發(fā)育區(qū)橋梁基礎(chǔ)地質(zhì)勘探
溶洞問(wèn)題的存在本身就有三大難點(diǎn)期待解決:溶洞的孔壁情況以及大小、位置不清等會(huì)對(duì)沖擊鉆頭運(yùn)行情況造成隱患,如卡鉆、掉鉆等;溶洞的連通情況無(wú)法準(zhǔn)確了解,這會(huì)造成孔內(nèi)泥漿急劇下沉,鉆孔過(guò)程中的內(nèi)外水頭失去平衡,有可能造成孔壁坍塌事故的發(fā)生;溶洞的走向不明,加上施工超前鉆只能在樁位以外進(jìn)行地質(zhì)層的揭示,從某種意義上來(lái)說(shuō),勘探資料無(wú)法提供準(zhǔn)確的地質(zhì)分布狀況,正是這種模糊的參考資料,造成施工中極大的盲目性。
傳統(tǒng)的地質(zhì)鉆探方法在非灰?guī)r地區(qū)、巖溶不發(fā)育地區(qū),因地質(zhì)勻質(zhì)性較好,作為判明地基承載力,地質(zhì)分層情況的方法是十分有效的、可行的;但是,在巖溶發(fā)育地區(qū),該方法卻存在一定的局限性,地質(zhì)鉆孔取樣所提示的地質(zhì)條件并不能完全反映樁位處巖溶、裂隙的發(fā)育狀況。因此,在初勘階段,地質(zhì)部門就應(yīng)采用鉆探與物探相結(jié)合,物探的優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本低、儀器和工具比較輕便、探測(cè)的范圍比較廣而全。雖然物探較難得出肯定的結(jié)論,但通過(guò)物探,對(duì)整個(gè)場(chǎng)地的地質(zhì)有了較全面的了解,初步探明地質(zhì)異常區(qū),再與鉆探相結(jié)合,對(duì)指導(dǎo)地質(zhì)判斷,合理布置鉆孔、減少鉆探工作量等方面能起到良好的作用。由于巖溶發(fā)育規(guī)律性不強(qiáng),加上鉆探本身也存在較大的局限性,初勘階段的工作重點(diǎn)應(yīng)放在探明巖溶發(fā)育強(qiáng)度及分布規(guī)律上,而不要過(guò)多地考慮橋梁樁基的具置。建議在巖溶發(fā)育地區(qū),應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑、巖層分布等情況選擇合適的物探方法進(jìn)行補(bǔ)充勘探,以做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠地探明樁位處的地質(zhì),確保工程安全。
樁基施工前,對(duì)樁基穿過(guò)石灰?guī)r地層的溶洞分布情況,特別是每根樁基深度范圍內(nèi)溶洞分層高程、填充體、暗河水流情況的地質(zhì)資料勘探清楚,盡可能做到每根樁基1孔或多孔鉆探;若對(duì)大直徑樁巖溶情況難以判斷,每樁須鉆2個(gè)或3個(gè)地質(zhì)孔,探明設(shè)計(jì)樁位與溶洞的關(guān)系,如溶洞分布面積大、層數(shù)多豎向溶溝,為減少施工難度和投資,可加大橋梁跨度,減少樁基工程。由該橋的勘探實(shí)踐證明,由于樁基直徑遠(yuǎn)大于地質(zhì)勘探孔直徑,個(gè)別未進(jìn)行物探,僅按逐樁鉆孔勘探橋梁的溶洞樁基,并不能完全揭示巖溶發(fā)育與分布規(guī)律,對(duì)于直徑115m以上的樁基,必要時(shí)可用一樁三孔查明溶洞分布情況,并在樁基孔施工中,基巖面露出后,在其四周布孔,準(zhǔn)確查明樁基直徑范圍內(nèi)一定深度的巖溶發(fā)育情況。
三、巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)施工的主要技術(shù)難點(diǎn)的處理
1、砂層的鉆孔處理
對(duì)砂層或軟弱地層,采用鋼護(hù)筒支護(hù)法進(jìn)行施工處理。鋼護(hù)筒應(yīng)比鉆孔樁設(shè)計(jì)樁徑大20~40cm,壁厚8-10mm,隨鉆孔漸次下至砂層,并穿過(guò)砂層至少1.5米以上,有溶洞的樁位,鋼護(hù)筒沉至風(fēng)化巖層頂面上。通過(guò)鋼護(hù)筒的支護(hù)作用,從而避免因溶洞漏漿、孔內(nèi)水位驟跌造成砂層溜坍。鋼護(hù)筒的沉入施工可利用鉆機(jī)進(jìn)行,在鉆機(jī)的鉆桿上附加壓架,利用鉆機(jī)的鉆進(jìn)壓力和鉆桿、鉆頭的重量,使鋼護(hù)筒隨鉆頭的鉆進(jìn)而下沉。
2、無(wú)地下水流溶洞的鉆孔處理
在鉆孔進(jìn)入溶洞區(qū)時(shí),可從孔內(nèi)泥漿的變化來(lái)判斷溶洞是否存在地下水流。如孔內(nèi)泥漿突然下沉,反復(fù)加漿能保持孔內(nèi)泥漿和水位穩(wěn)定,說(shuō)明此處溶洞沒(méi)有地下水流。如孔內(nèi)泥漿無(wú)法灌滿,且泥漿稠度不斷變化,說(shuō)明此處溶洞有地下水流。對(duì)無(wú)地下水流的溶洞,采用拋填片石法進(jìn)行施工處理。當(dāng)鉆至離溶洞頂部附近時(shí),沖擊鉆由高沖程施工轉(zhuǎn)向低沖程施工,逐漸將洞頂擊穿。一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降,應(yīng)迅速補(bǔ)水,然后根據(jù)溶洞的大小按1:1的比例回填粘土和片石,仍采用小沖程輕砸,讓粘土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁。這樣反復(fù)拋填片石沖擠,使片石往樁孔四周的溶洞區(qū)內(nèi)排擠,直至樁孔外溶洞區(qū)內(nèi)擠滿片石。遇到較大的溶洞,拋填片石時(shí)可適當(dāng)摻入適量的碎石土,以增強(qiáng)溶洞區(qū)內(nèi)樁孔四周擠填片石的密實(shí)度,同時(shí)控制好泥漿的比重,使拋填片石孔壁四周形成泥漿護(hù)壁膜,利于水下混凝土的灌注施工。
3、有地下水流溶洞的施工處理
有地下水流的溶洞施工處理,如出現(xiàn)的溶洞體積較小,地下水流較緩,孔內(nèi)水位比較穩(wěn)定,則仍可采用拋填片石進(jìn)行施工,且拋填時(shí)可摻入適量的碎石土及絮狀物,仍至整袋水泥,以增強(qiáng)溶洞區(qū)內(nèi)樁孔四周擠填片石的密實(shí)度和強(qiáng)度,減小地下水流速度,阻隔地下水流。
三、巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的施工中常見的故障
1、卡鉆
如鉆進(jìn)過(guò)程中被卡鉆,可采用以下方法解決。一是水下割護(hù)簡(jiǎn)底口擋住鉆頭部分,二是將鋼護(hù)簡(jiǎn)上拔或頂起一定高度,騰出空間,將鉆頭拉出。如是因?yàn)樽o(hù)簡(jiǎn)底變形而引起的卡鉆,可拋填片石反復(fù)沖砸,將變形部位擠出,或水下切割變形部位,將鉆頭斜拉上來(lái)。41812斜孔、彎孔產(chǎn)生斜孔、彎孔的原因有三:是斜面開孔通過(guò)溶洞時(shí),未按正確的施工方法,如拋填粘土不及時(shí),溶洞的位置測(cè)量不準(zhǔn)確,以至鉆頭沿著軟的部位下滑,造成斜孔;出現(xiàn)沒(méi)有預(yù)見的溶洞;隔層相向的探頭石,在鉆進(jìn)時(shí)相互擴(kuò)孔,使鉆成的成豎向的“S”形。糾正斜孔、彎孔的方法:回填片石、粘土重鉆,反復(fù)數(shù)次;灌注水下素砼至彎曲部分以上的一定高度,待強(qiáng)度合格后重新施鉆。
2、清孔漏漿
由于覆蓋層和溶洞之間相互串通,在地下水的作用下產(chǎn)生動(dòng)壓力,導(dǎo)致溶洞內(nèi)鉆孔所形成的人工造壁坍塌,清孔時(shí)泥漿流失,其處理方法如下:探明泥漿流失的孔洞高程,在初步清基的基礎(chǔ)上,在鋼筋籠上焊接鋼護(hù)簡(jiǎn),鋼護(hù)簡(jiǎn)上下口擴(kuò)成喇叭形,在其上設(shè)止水帶,當(dāng)鋼筋籠帶著堵漏護(hù)簡(jiǎn)初步就位后,進(jìn)行正循環(huán)泥漿清孔。如孔彎斜嚴(yán)重,鋼筋骨架插不下去,此時(shí)可接高鋼護(hù)簡(jiǎn),盡力振下,然后灌注水下素混凝土至洞底,待達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后,再裝上鉆機(jī)重新施鉆清孔。
四、巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的施工處理
1、加強(qiáng)型泥漿造壁法
對(duì)一般形小洞應(yīng)側(cè)重于加強(qiáng)造壁護(hù)壁功能,采用加強(qiáng)型泥漿護(hù)壁的方法。在一般地層進(jìn)行鉆孔樁施工,泥漿護(hù)壁的效果好壞是成孔的關(guān)鍵。但在巖溶地區(qū)除在施工中加強(qiáng)泥漿護(hù)壁外,還存在一個(gè)通過(guò)溶洞的造壁問(wèn)題。這是因?yàn)槿芏磧?nèi)填充物種類多且性質(zhì)復(fù)雜,多為塑性或流塑性。因此,在配制優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁的基礎(chǔ)上,對(duì)不同溶洞內(nèi)土的不同性質(zhì),按一定的比例分別加入燒堿、水泥、木屑、草袋、片(碎)石等混合材料。這些加入的材料經(jīng)鉆頭的沖擊搗動(dòng)作用,將擠入溶洞周邊和巖溶裂縫中,這就既可以達(dá)到溶洞孔壁封閉環(huán)的形成,又能增強(qiáng)泥漿護(hù)壁的效果。
2、不分散混凝土水下封閉法
在施鉆過(guò)程中遇到洞隙洞槽或深度3~4m空洞的溶洞時(shí),采用其他方法不能奏效可改用不分散混凝上水下封閉。此方法雖然成本較高,但操作簡(jiǎn)單。摻用VWB一2型絮凝劑配制的不分散混凝上有較好的流動(dòng)性、粘稠性、水下耐沖刷而不分散的性能。因此具有遇水不離析、水泥不流失的特點(diǎn),可在水中直接下落和澆注,減少導(dǎo)管法作業(yè)程序,操作十分方便。施工中就是利用它的粘稠性和遇水不離析的特點(diǎn),提高溶洞封閉的效果。
3、傳遞能量法
主要用于解決巖溶鉆孔樁施工中的斜面開孔的難題。由于巖面傾斜,巖質(zhì)軟硬不均,造成鉆頭刃腳受力偏心,以致產(chǎn)生偏孔、斜孔、彎孔故障。巖面傾斜判斷:一是根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)鉆探剖面圖;二是在施鉆過(guò)程中通過(guò)觀察鉆繩的擺動(dòng)和聽沖擊聲音的變化來(lái)判斷。通過(guò)上述判斷鉆進(jìn)接近頂板進(jìn)入斜面時(shí),應(yīng)采用傳遞能量法作業(yè)。
在孔內(nèi)回填片石和粘土塊1.55m左右,同時(shí)調(diào)整鉆機(jī)沖程于0.6m左右,然后繼續(xù)沖孔,混合填料經(jīng)反復(fù)沖砸在孔內(nèi)形成高出頂板處有一個(gè)較堅(jiān)硬的混合柱體,具有足夠傳遞沖擊能,達(dá)到破碎斜面之目的。同時(shí)形成堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順的過(guò)渡孔口,為以下的鉆孔作業(yè)起到良好的導(dǎo)向作用。當(dāng)斜面傾斜嚴(yán)重或樁位于溶洞邊緣時(shí),在鉆進(jìn)中鉆頭偏向軟土一側(cè),用傳遞能量法無(wú)法解決偏孔或彎孔的問(wèn)題。遇到這種情況經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)偏移量不大,應(yīng)繼續(xù)在孔內(nèi)拋片(碎)石和粘土塊,將彎孔或偏孔修正。如偏移量過(guò)大可將彎孔或偏孔部分填充不分散混凝土至偏移起點(diǎn)位以上0.5m處,3天后重鉆。
4、緩沖法
這個(gè)方法是當(dāng)接近于穿越頂板進(jìn)入有填充物的溶洞前使用。在施鉆過(guò)程中由于施工不當(dāng),在穿越頂板厚度時(shí)經(jīng)常發(fā)生卡鉆頭,或者由于嚴(yán)重失漿,孔內(nèi)失去壓力平衡,引起塌孔埋鉆頭等現(xiàn)象。當(dāng)鉆進(jìn)接近穿越頂板進(jìn)入溶洞前,在頂板已成孔段內(nèi)回填混合材料Im左右。同時(shí)變?yōu)樾_程,先放小鉆頭沖擊,然后再用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭擴(kuò)孔成樁。這個(gè)辦法效果明顯,能起到緩沖作用,大大地減少了因一錘擊穿頂板,造成卡鉆和因失漿過(guò)急造成埋鉆的現(xiàn)象發(fā)生。有利于施鉆的順利進(jìn)行。
5、填充壓實(shí)法
當(dāng)鉆進(jìn)進(jìn)入空洞溶洞且空洞范圍不大(從失漿多少和快慢的情況判斷)采用填充壓實(shí)的方法。
填充壓實(shí)法是沿襲在軟土地段或在土洞、巖孔地層中進(jìn)行地基處理的一種常用辦法。其原理是利用土體自重壓實(shí)??刹捎脙煞N方法:1)、沙石土填料填至空洞口以上Im左右高度時(shí),用鉆具下落慢沖程沖砸,這個(gè)工藝過(guò)程往返重復(fù),直至鉆具下落沖砸聲音由弱變強(qiáng),或進(jìn)尺很小時(shí)為止。2)、接高鋼護(hù)筒在護(hù)筒內(nèi)加滿泥漿,增加泥水壓力。同時(shí)在護(hù)筒頂加上振動(dòng)錘振沉護(hù)筒,于護(hù)筒側(cè)頂邊開孔處邊振動(dòng)邊加泥漿,邊投放混合材料。振動(dòng)直至保持護(hù)筒內(nèi)水頭為止。待其沉壓3~5天后,再恢復(fù)繼續(xù)施鉆。
6、鋼護(hù)筒跟進(jìn)法
在正常鉆孔樁施工中,護(hù)筒起著定位、導(dǎo)向、保護(hù)孔口和維持孔內(nèi)水頭壓力的重要作用。如果巖溶地層的地質(zhì)情況極為復(fù)雜,溶溝、溶洞、溶槽相互連接串通,填充物多為軟塑、流塑和無(wú)填充的空洞。鉆孔樁施工中會(huì)出現(xiàn)泥漿急劇流失造成塌孔埋鉆事故。在灌注水下混凝土過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)混凝土流失造成拔球后埋管深度不足,造成斷樁或灌注水下混凝土過(guò)程中流塑物質(zhì)擠入孔內(nèi)造成混凝土夾層。因此,要保證深水巖溶地基鉆孔樁施工正常進(jìn)行,采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法是一種行之有效的可靠施工方法。但護(hù)筒跟進(jìn)施工工序多,配合設(shè)備多,進(jìn)度慢成本高。因此這種方法適合于深水樁從穿越串珠狀溶洞或溶洞大而空的情況使用。
鋼護(hù)筒跟進(jìn)是在施鉆過(guò)程中將鋼護(hù)筒用震動(dòng)打樁錘逐步下沉到需要保護(hù)孔壁的地層或巖石上??捎脝纬套o(hù)筒跟進(jìn)或雙層護(hù)筒跟進(jìn)。單跟或者雙跟和跟進(jìn)的深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提供的孔位地質(zhì)鉆探資料初步選定。單跟和雙跟所需的鉆頭大小和護(hù)筒大小不同,單跟較雙跟簡(jiǎn)單。確定為單跟的孔位因各種原因造成不能成孔后改為雙跟更為復(fù)雜,因此在選定時(shí)要特別注意。
對(duì)串珠狀溶洞其洞內(nèi)填充物為軟塑或卵石土且溶洞不大可采用單護(hù)筒跟進(jìn)成孔。對(duì)填充物為流塑且溶洞范圍大或者溶洞為空洞狀的最好采用內(nèi)外雙護(hù)筒跟進(jìn)成孔。單跟或者雙跟,不一定要跟至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。在樁底以上一段長(zhǎng)度內(nèi)可根據(jù)地質(zhì)的具體情況用以上幾個(gè)方法綜合使用,也能達(dá)到成孔之日的,這樣可加快速度,降低成本。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,加強(qiáng)對(duì)巖溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的施工處理的剖析,能夠?qū)r溶地質(zhì)橋梁基礎(chǔ)的施工進(jìn)行把握,進(jìn)而能夠提出一些出現(xiàn)問(wèn)題防備的對(duì)策,如此方可在實(shí)踐的施工中對(duì)橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行掌控,提高施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]徐進(jìn)前,葉慧石.灰?guī)r巖溶地區(qū)橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工[J].中南公路工程,2001
篇5
【關(guān)鍵詞】聲波透射法;基樁;完整性檢測(cè)
1 引言
在現(xiàn)行的檢測(cè)技術(shù)中,無(wú)損檢測(cè)被越來(lái)越多的人接受,成為了一種新的檢測(cè)方式,特別是在各種大型工程、地下工程中得到廣泛應(yīng)用。在橋梁基樁樁身完整性檢測(cè)中,聲波透射法充分發(fā)揮了其準(zhǔn)確性高,可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位的優(yōu)點(diǎn),具有較高的實(shí)用價(jià)值。
2 聲波透射法測(cè)試原理及方法
內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特性與外部環(huán)境條件等很多因素會(huì)制約混凝土的物理力學(xué)性質(zhì),混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系反應(yīng)于它的聲波傳播特性。根據(jù)彈塑性介質(zhì)中的波動(dòng)理論,其應(yīng)力波波速為:
其中E為介質(zhì)的動(dòng)態(tài)彈性模量;ρ為密度;μ為泊松比?;炷恋膹椥阅A亢徒橘|(zhì)的強(qiáng)度之間存在一定的相關(guān)性。超聲檢測(cè)的理論依據(jù)是混凝土介質(zhì)的物理力學(xué)指標(biāo)(強(qiáng)度、密度、動(dòng)彈模等)與超聲波的各種傳播參數(shù)(波幅、聲時(shí)值、衰減系數(shù)和聲速等)之間的相關(guān)關(guān)系。當(dāng)混凝土介質(zhì)的構(gòu)成材料以及均勻度、施工條件等所有內(nèi)、外因素大多數(shù)一致時(shí),超聲波在其中的傳播參數(shù)也會(huì)是一致的;超聲波在傳播中遇到存在缺陷的混凝土介質(zhì)時(shí),超聲波會(huì)產(chǎn)生異變,聲時(shí)、聲速、聲幅、頻譜等各項(xiàng)參數(shù)都會(huì)產(chǎn)生變化,檢測(cè)樁基完整性可通過(guò)高精密聲波發(fā)射-接收儀器及傳感器來(lái)記錄與描述。
3 聲波透射法測(cè)試方法
3.1 主要儀器設(shè)備
超聲檢測(cè)儀器設(shè)備主要采用:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土研究所RSM-SY5智能聲波檢測(cè)儀1臺(tái)及CH-1型聲波跨孔測(cè)試換能器3只。
3.2 檢測(cè)方法
首先向所有被檢測(cè)的混凝土灌注樁預(yù)埋聲測(cè)管內(nèi)注滿清水,用鋼卷尺準(zhǔn)確測(cè)量出樁頂各個(gè)聲測(cè)管之間的凈距離。緩緩將聲波跨孔測(cè)試換能器分別置于預(yù)埋管中的兩個(gè)聲測(cè)孔的底部,讓其高度保持一致,記錄好深度,每隔25cm布置一個(gè)測(cè)點(diǎn),基樁聲波透射法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)示意圖參見圖1。為保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性,確保各測(cè)點(diǎn)發(fā)射與接收換能器累計(jì)相對(duì)高差不大于2cm,并且隨時(shí)校正其高度,如果發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果異常,則必須對(duì)數(shù)據(jù)不合理部位重新檢測(cè)。缺陷的位置和范圍通過(guò)對(duì)測(cè)、斜測(cè)、交叉測(cè)及扇形掃測(cè)等各種測(cè)試方法確定。以每?jī)陕暅y(cè)管為一個(gè)測(cè)試剖面,對(duì)同一基樁所有剖面分別進(jìn)行檢測(cè)。
圖1 樁基聲波透射法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)示意圖
3.3 數(shù)據(jù)處理及判定
可以用以下三種情況來(lái)判定樁身混凝土異常的臨界值:
(1) 聲速判據(jù)
在混凝土中超聲波的傳播速度(波速)Vp依據(jù)實(shí)測(cè)聲時(shí)值tp、測(cè)距L計(jì)算得出:
其中:
t0為聲時(shí)值初讀數(shù),t/為聲時(shí)值修正值。
式中D為測(cè)管外徑,d為測(cè)管內(nèi)徑,d/為換能器外徑,Vt為檢測(cè)管壁厚度方向聲速,Vw為水的聲速。
μp(μt)、σv(σt)分別為波速平均值和波速標(biāo)準(zhǔn)差。
如果實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值,則應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。
(2) 波幅判據(jù)
用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值,當(dāng)實(shí)測(cè)波幅低于波幅臨界值時(shí),應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。
式中 AD―波幅臨界值(dB);
Am―波幅平均值(dB);
Ai―第i個(gè)測(cè)點(diǎn)相對(duì)波幅值(dB);
n―測(cè)點(diǎn)數(shù)。
(3) PSD判據(jù)
采用斜率法作為輔助異常判據(jù),當(dāng)PSD值在某測(cè)點(diǎn)附近變化明顯時(shí),應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。
式中:tci---第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí);
tci-1---第i-1個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí);
Zi---第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的深度;
Zi-1---第i-1個(gè)測(cè)點(diǎn)的深度;
如果發(fā)現(xiàn)混凝土聲速和波幅值出現(xiàn)異常并判為可疑缺陷區(qū),必須用水平加密、等差同步或扇形掃測(cè)等方法進(jìn)行更細(xì)致的測(cè)量,結(jié)合波形分析確定樁身混凝土缺陷的位置及其嚴(yán)重程度。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代鐵路、公路的繁榮發(fā)展,很多重點(diǎn)工程都要求對(duì)樁基進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)。聲波透射法優(yōu)點(diǎn)眾多,具有很廣闊的市場(chǎng)前景。本文淺析聲波透射法的基本原理和檢測(cè)方法,旨在給該領(lǐng)域提供簡(jiǎn)單參考,還有很多缺陷和不足,有待進(jìn)一步去完善。
參考文獻(xiàn)
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[2] 羅騏先.樁基工程檢測(cè)手冊(cè),北京:人民交通出版社,2003
篇6
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土橋梁橋梁實(shí)驗(yàn)橋梁檢測(cè)
中圖分類號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、橋梁檢測(cè)的主要內(nèi)容
橋梁檢測(cè)的工作內(nèi)容比較多,涉及到很多方面。但一般對(duì)于成橋檢測(cè)來(lái)說(shuō)主要有表觀檢測(cè)和荷載試驗(yàn)。
表觀檢測(cè)在成橋的檢測(cè)中占用重要地位,是橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測(cè)的重要手段。它通過(guò)人的觀察對(duì)結(jié)構(gòu)的外在狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查。表觀檢測(cè)易于發(fā)現(xiàn)比較明顯的橋梁結(jié)構(gòu)缺陷如結(jié)構(gòu)的缺損,混凝土的裂縫、炭化深度及回彈值等,鋼筋的焊接缺陷、銹蝕,以及結(jié)構(gòu)橋臺(tái)不正常變形,樁基沖刷狀況,橋面狀況,附屬設(shè)施是否良好,是否有諸如火災(zāi)等安全隱患等癥狀。
在結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法當(dāng)中,荷載試驗(yàn)是一種直觀檢測(cè)方法。它是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物進(jìn)行直接加載測(cè)試的一項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)工作,通過(guò)了解橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下的實(shí)際工作狀態(tài),從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)的安全承載能力及評(píng)價(jià)橋梁的營(yíng)運(yùn)質(zhì)量。
橋梁荷載試驗(yàn)可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。雖然二者在試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容上都很不相同,但對(duì)承受以車輛荷載為主的橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),這兩種性質(zhì)的荷載試驗(yàn)對(duì)于全面分析和了解橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)是同樣重要的。靜載試驗(yàn)可在結(jié)構(gòu)上布置較多的測(cè)點(diǎn),便于更全面的分析結(jié)構(gòu)的受力情況。動(dòng)載試驗(yàn)則是研究分析橋梁結(jié)構(gòu)在車輛荷載或其他動(dòng)力荷載作用下的振動(dòng)特性所必需的。
二、橋梁試驗(yàn)量測(cè)儀器及量測(cè)方法
1、儀器性能的基本技術(shù)指標(biāo)
量程(測(cè)量范圍):儀器的最大測(cè)量范圍叫做量程。如百分表的量程一般有5cm和l 0cm,千分表的量程有3mm和5mm,某靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的最大量程范圍為30000με
最小分度值(最小刻度):儀器指示裝置的每一最小刻度所代表的數(shù)值叫做最小刻度。百分表的最小刻度為0.01 mm,千分表的最小刻度為0.001 mm,某靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的最小可讀數(shù)為lμε
靈敏度:被測(cè)結(jié)構(gòu)的單位變化所引起儀器指示裝置的變化數(shù)值叫做靈敏度。靈敏度與最小刻度互為倒數(shù)。
準(zhǔn)確度(精度):儀器指示的數(shù)值與被測(cè)對(duì)象的真實(shí)值相符合的程度叫做準(zhǔn)確度。
誤差:儀器指示的數(shù)值與被測(cè)值之差叫做儀器的絕對(duì)誤差。儀器的誤差與儀器的準(zhǔn)確度恰好相反。
滯后:在恒定的條件和量程下,對(duì)同一輸入值給出不同輸出值的特性。
2、撓度量測(cè)儀器及量測(cè)方法
目前,常用于橋梁撓度量測(cè)的主要儀器設(shè)備有千分表、百分表、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、連通管、激光測(cè)量系統(tǒng)、GPS測(cè)量系統(tǒng)、近景攝影系統(tǒng)等,其各自性能指標(biāo)和優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。
表1各種常用撓度測(cè)量?jī)x器性能指標(biāo)及優(yōu)缺點(diǎn)分析
目前最適合于一般梁橋的撓度測(cè)量?jī)x器主要還是千分表、百分表、撓度計(jì)和水準(zhǔn)儀,這其中最經(jīng)常采用的儀器為百分表和水準(zhǔn)儀,這兩者基本滿足梁橋荷載試驗(yàn)撓度測(cè)量時(shí)對(duì)精度、量程及可靠性的要求,同時(shí)其也滿足了人們對(duì)測(cè)量?jī)x器易操作、方便及經(jīng)濟(jì)的要求。
架表法(接觸式位移量測(cè)裝置):將百分表配套的磁性表座固定于臨時(shí)搭設(shè)的穩(wěn)定堅(jiān)固的支架上,將百分表安裝固定在磁性表座上,使測(cè)桿與被測(cè)面垂直,并調(diào)整測(cè)桿預(yù)留足夠的量程。通過(guò)人讀或機(jī)讀便可測(cè)知橋梁撓度。示意圖如圖1所示。
吊表法(張線式位移量測(cè)裝置):又稱鋼絲吊表法,將百分表安裝固定在磁性表座上然后固定于地面上,然后用細(xì)鋼絲將其一端固定于被測(cè)結(jié)構(gòu)物上,另一端固定于百分表測(cè)桿端頭上,在測(cè)桿另一端懸掛重物,這樣,結(jié)構(gòu)物位移變化時(shí),百分表指針便可在鋼絲帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。示意圖如2所示。
圖1架表法示意 圖2鋼絲吊表法示意
水準(zhǔn)法:選擇一處固定的或者變化很小的(如梁橋支點(diǎn)部位,連續(xù)剛構(gòu)橋墩頂部位)位置架設(shè)水準(zhǔn)儀,通過(guò)采用一般量測(cè)高程的方法測(cè)出測(cè)點(diǎn)在加載前后的相對(duì)高程,便可計(jì)算出橋梁撓度。一般可將量測(cè)放在橋面上進(jìn)行,也可將水準(zhǔn)儀架設(shè)在橋下,然后將鋼板尺通過(guò)鋼絲和重物懸吊于橋下,然后量測(cè)加載前后讀數(shù),計(jì)算便知橋梁撓度。
架表水準(zhǔn)聯(lián)合法:高速公路橋一般為兩幅橋,在一幅橋面加載時(shí)對(duì)另一幅橋影響甚微,因此可以使用精密水準(zhǔn)儀和百分表相結(jié)合方法量測(cè)撓度,百分表安裝在搭設(shè)于另一幅相鄰橋面護(hù)欄上的腳手架上,同一截面另一個(gè)測(cè)點(diǎn)撓度可用水準(zhǔn)儀參照此測(cè)點(diǎn)測(cè)出,這樣可以保證很高的測(cè)試精度。長(zhǎng)安大學(xué)試驗(yàn)的太棗溝大橋撓度就是用這種方法測(cè)量的,量測(cè)精度及效果非常良好
3、應(yīng)變量測(cè)儀器及量測(cè)方法
1)用千分表測(cè)應(yīng)變
應(yīng)變,就是結(jié)構(gòu)上某區(qū)段纖維長(zhǎng)度的相對(duì)變化(ΔL/L)。應(yīng)變儀就是用來(lái)測(cè)定這個(gè)長(zhǎng)度變化的儀器。采用特制的夾具將位移計(jì)(千分表)安裝(粘貼或預(yù)埋夾具底座)在結(jié)構(gòu)表面測(cè)定應(yīng)變,如圖3所示。具有精度高、量程大的特點(diǎn),當(dāng)應(yīng)變變化范圍很大或需用大標(biāo)距測(cè)定應(yīng)變時(shí),采用這種裝置是非常合適的。
圖3位移計(jì)應(yīng)變量測(cè)裝置
1一金屬夾頭;2一頂桿;3一千分表;4一被測(cè)構(gòu)件
2)電阻應(yīng)變儀
該種應(yīng)變量測(cè)系統(tǒng)為電測(cè)式量測(cè)裝置,其主要是指由傳感器、堿阻應(yīng)變片,應(yīng)變計(jì),等測(cè)試元件將結(jié)構(gòu)應(yīng)變撓度等機(jī)械量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),通過(guò)放大接受將電信號(hào)又以機(jī)械量值給出量測(cè)值的一種量測(cè)裝置。其能高效率準(zhǔn)確的量測(cè)結(jié)構(gòu)表面內(nèi)部各部位的變形和其他參數(shù)的變化,可以遠(yuǎn)距離的操縱和自動(dòng)記錄,因此該技術(shù)在橋梁荷載試驗(yàn)中廣泛應(yīng)用,占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位。自前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的電阻應(yīng)變儀主要有國(guó)產(chǎn)YJS-14型靜態(tài)數(shù)字應(yīng)變儀、日本產(chǎn)7V08數(shù)據(jù)采集儀、東華DH系列應(yīng)變量測(cè)系統(tǒng)和日本產(chǎn)TDS-303數(shù)據(jù)采集儀。
三、混凝土梁橋試驗(yàn)檢測(cè)方法--梁橋靜載試驗(yàn)
1、橋梁結(jié)構(gòu)的考察和試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)階段
這一階段的工作是順利進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)的必要條件。橋梁荷載試驗(yàn)與橋梁設(shè)計(jì)和工程施工的關(guān)系十分密切,現(xiàn)代橋梁工程技術(shù)對(duì)試驗(yàn)技術(shù)和試驗(yàn)計(jì)劃與組織工作提出了更高的要求,這一階段的工作是大量而細(xì)致的。在這個(gè)階段里,應(yīng)充分了解清楚本次試驗(yàn)要達(dá)到的目的以及各項(xiàng)具體要求,并根據(jù)試驗(yàn)的目的和要求,具體考察橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖紙、文件、資料,進(jìn)行必要的理論分析和計(jì)算,如果實(shí)橋資料缺乏應(yīng)當(dāng)實(shí)地勘查量測(cè)獲取有用資料,甚至進(jìn)行必要的材料萬(wàn)享性能試驗(yàn)。并在這些工作的基礎(chǔ)上,參閱與試驗(yàn)有關(guān)的文獻(xiàn)資料,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出周密合理的試驗(yàn)方案。同時(shí),要全面地開始試驗(yàn)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,包括試驗(yàn)孔(或墩、塔)的選擇、搭設(shè)腳手架和測(cè)試支架、靜載試驗(yàn)加載位置的放樣和卸載位置的安排、試驗(yàn)人員組織及分工等。另外,還要注意準(zhǔn)備好荷載試驗(yàn)的安全設(shè)施、供電照明設(shè)施、通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施、橋面交通管制等工作。對(duì)于采用汽車荷載作為試驗(yàn)荷載,應(yīng)提前預(yù)約租用汽車并根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果來(lái)確定載重物,按試驗(yàn)要求來(lái)對(duì)車輛型號(hào)、軸距和軸重力等參數(shù)進(jìn)行記錄等。
2、加載試驗(yàn)與觀測(cè)階段
在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上,按照預(yù)定的試驗(yàn)方案,對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載,通過(guò)各種測(cè)試的儀表機(jī)具進(jìn)行觀測(cè)。該階段是橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)的核心,直接關(guān)系到整個(gè)試驗(yàn)的成敗。因此,在試驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)方案進(jìn)行,各部分的工作人員應(yīng)當(dāng)互相協(xié)從、配合好,從而保證試驗(yàn)測(cè)試的順利進(jìn)行。數(shù)據(jù)記錄人員應(yīng)在試驗(yàn)總指揮的統(tǒng)一調(diào)度下,按提前準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)表格進(jìn)行記錄,并及時(shí)報(bào)告試驗(yàn)過(guò)程中的異常情況,從而保證試驗(yàn)的正常進(jìn)行。
3、測(cè)試結(jié)果的分析與總結(jié)階段
通過(guò)加載測(cè)試后,將得到的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)和資料加以整理與計(jì)算,并按照科學(xué)的方法進(jìn)行分析,最后得出科學(xué)的結(jié)論。
4、測(cè)試截面選擇
梁式橋梁的結(jié)構(gòu)共同受力特點(diǎn)是:在垂直荷載作用下,主要承重結(jié)構(gòu)的支座只產(chǎn)生垂直反力基于這個(gè)受力特點(diǎn),在梁式橋荷載試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在滿足鑒定橋梁承載能力和評(píng)定其實(shí)際狀況的前提下,加載試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)抓住重,不宜過(guò)多。一般應(yīng)根據(jù)橋型和規(guī)模及橋梁狀況選擇2~3個(gè)主要內(nèi)力或位移控制截面,如果橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜規(guī)模較大或者破損嚴(yán)重則應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)試截面。此外,根據(jù)橋梁具體情況,可設(shè)置附加內(nèi)力控制截面。事實(shí)上,具體橋梁荷載試驗(yàn)測(cè)試截面的選取應(yīng)以計(jì)算分析該橋內(nèi)力及撓度甚至應(yīng)力控制截面和橋梁實(shí)際狀態(tài)綜合確定。但根據(jù)經(jīng)驗(yàn),各混凝土梁橋橋型荷載試驗(yàn)時(shí)常采用的內(nèi)力或位移控制截面如表2所示
表2梁式橋梁荷載試驗(yàn)內(nèi)力或位移控制截面位置選定
5、測(cè)點(diǎn)布置
測(cè)試截面內(nèi)力(彎矩、剪力)和截面應(yīng)力分布,一般都是通過(guò)應(yīng)變量測(cè)來(lái)反映的,而測(cè)試截面的撓度則是通過(guò)位移計(jì)或精密水準(zhǔn)儀來(lái)量測(cè)的。因此,正確的布置測(cè)點(diǎn),對(duì)于結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的準(zhǔn)確分析是非常重要的.
測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)遵循必要、適量、方便觀測(cè)的基本原則,并使觀測(cè)數(shù)據(jù)盡可能地準(zhǔn)確、可靠。不同類型的測(cè)點(diǎn)布置可按照以下進(jìn)行。
結(jié)語(yǔ):
隨著我國(guó)公路建設(shè)的高速發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用越來(lái)越受到重視,橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)也就成為橋梁工程施工質(zhì)量控制、工程驗(yàn)收、營(yíng)運(yùn)期間的日常管理等過(guò)程中不可缺少的手段。從國(guó)內(nèi)外已建成的各類型橋梁的修建總數(shù)來(lái)看,混凝土梁橋數(shù)量已占絕對(duì)重要地位,如何保證這些業(yè)已運(yùn)營(yíng)或即將運(yùn)營(yíng)的橋梁的安全和正常工作,使得橋梁檢測(cè)得到日益廣泛的重視和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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篇7
【關(guān)鍵詞】道路;橋梁;施工;問(wèn)題
1 前言
由于道路建設(shè)的在運(yùn)輸中發(fā)揮中不可替代的作用,道路極大地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。正因?yàn)槠潇`活性,我國(guó)改革開放以來(lái)就不斷發(fā)展道路建設(shè),使中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷騰飛。而橋梁施工的問(wèn)題是制約道路建設(shè)的重要因素。所以,注意道路橋梁施工存在的問(wèn)題是關(guān)鍵,橋梁的質(zhì)量直接影響道路的發(fā)展。因?yàn)榈缆窐蛄菏┕r(shí)一項(xiàng)復(fù)雜的工作,影響它的因素有很多,如:人為因素、技術(shù)因素、材料因素等,施工中存在的問(wèn)題也就很多了。因此,下文針對(duì)道路橋梁施工中存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的措施。
2 道路橋梁施工中應(yīng)注意的問(wèn)題
2.1 穩(wěn)定層的施工
在橋梁施工中,我們會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題:(1)石粉渣、水泥攤鋪和攪拌不均勻,這也是施工中技術(shù)人員經(jīng)常忽視的地方,因?yàn)槭墼喾€(wěn)定層處于中間層,所以在施工中沒(méi)有嚴(yán)格要求施工環(huán)節(jié),尤其是在石粉渣水泥攤鋪和攪拌時(shí)不夠均勻。如果掌握好攤鋪時(shí)的標(biāo)高,清楚地進(jìn)行層次的攤鋪,攤鋪均勻平整,橋梁施工的質(zhì)量就會(huì)提高。要想解決這些問(wèn)題,就要盡量大面積的進(jìn)行攤鋪,不要攤鋪和挖土同時(shí)進(jìn)行,根據(jù)設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行分層攤鋪,計(jì)算好虛鋪系數(shù)均勻地?cái)嚢?,避免花面和夾層的出現(xiàn)。(2)在施工過(guò)程中出現(xiàn)存水的現(xiàn)象,是因?yàn)樗嗍墼€(wěn)定層的含水量沒(méi)有控制好,和試驗(yàn)配合比不相同,造成了攤鋪?zhàn)兊梅爆?,無(wú)法統(tǒng)一攤鋪,增加了碾壓的難度。經(jīng)常出現(xiàn)龜裂。所以在灑水的過(guò)程中要均勻,濕度要均勻相同,最好安排有經(jīng)驗(yàn)的人做這項(xiàng)工作。(3)由于穩(wěn)定層是中間層,施工人員就沒(méi)有太重視碾壓工作,是碾壓不夠均勻平整,不夠密實(shí),對(duì)穩(wěn)定層的施工質(zhì)量造成很大的影響。在穩(wěn)定層的碾壓之前,首先要檢查穩(wěn)定層的厚度和平整度,查看器是否合理,檢查攪拌是否均勻,當(dāng)穩(wěn)定層的含水量達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí),根據(jù)“寧高勿低,寧刮勿補(bǔ)”的原則進(jìn)行碾壓;在碾壓的過(guò)程中,壓路機(jī)的軌跡要壓1/3的軌跡;碾壓過(guò)后,表面要確保平整,沒(méi)有明顯的碾壓的軌跡,碾壓的壓實(shí)度也要在98%以上。
2.2 橋梁鋪裝層的施工
如果你認(rèn)為橋梁鋪裝層在橋梁中所占的體積不大,在橋梁施工中就不是很重要,那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了,相反它在道路交通中起著很重要的作用。在出現(xiàn)的大量橋梁質(zhì)量問(wèn)題中,橋梁鋪裝層出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題占不小的一部分。在一些橋梁施工過(guò)程中,施工人員經(jīng)常忽略橋梁鋪裝層的施工質(zhì)量,只是注重表面的功夫,只為了美觀,華而不實(shí),控制施工工序時(shí)不夠嚴(yán)格,使橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫、松散、脫落等問(wèn)題,造成維修的周期變短。目前,由于我國(guó)的交通中重載及超載的現(xiàn)象多不勝數(shù)了,橋梁鋪裝層在構(gòu)造上是剛性結(jié)構(gòu)的,直接承受著車輛荷載的沖擊,使現(xiàn)行的橋梁鋪裝層和超載車輛的增加不相適應(yīng),加重了橋梁鋪裝層的負(fù)擔(dān)。因此,施工過(guò)程中,施工人員要保證鋪裝層的厚度,采用有良好彎曲性能的鋪裝材料,從而可以減少或避免鋪裝層開裂的現(xiàn)象,提高鋪裝層的施工質(zhì)量。同時(shí),還要注意鋪裝層的排水和防水的情況,在鋪裝層重視鋪裝材料的防水層,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r適當(dāng)鋪上一些防水混凝土,如在非冰凍地區(qū),道路橋梁可以在橋梁鋪裝層鋪上一定厚度的防水混凝土;在冰凍地區(qū),道路橋梁可以鋪上瀝青混凝土或貼式混凝土,這種柔性的混凝土可以有效地預(yù)防鋪裝層出現(xiàn)裂縫。
2.3 樁基的施工
不難發(fā)現(xiàn)樁基是橋梁施工的基礎(chǔ),在施工過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)斷樁的問(wèn)題:斷樁在道路橋梁建設(shè)中是一項(xiàng)十分嚴(yán)重的質(zhì)量事故。造成斷樁的主要因素有:在進(jìn)行混凝土的灌注過(guò)程中,沒(méi)有測(cè)定好混凝土表面的標(biāo)高,因此預(yù)埋導(dǎo)管不能深入進(jìn)去,從而就會(huì)出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象,形成夾層斷樁,假如在后期的鉆孔灌注樁的灌注時(shí),超壓力不足,以及沒(méi)有精確地探測(cè)儀器時(shí),泥漿中的混合坍土層就會(huì)很容易混入到混凝土表面中;在進(jìn)行混凝土的灌注過(guò)程中,還可能出現(xiàn)埋入混凝土中的導(dǎo)管嚴(yán)重超過(guò)與賣的深度,進(jìn)行的灌注時(shí)間比較長(zhǎng),從而降低導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的流動(dòng)性,增大了混凝土和導(dǎo)管的摩擦力,在拔掉導(dǎo)管時(shí),導(dǎo)管破裂,長(zhǎng)生斷樁;還有個(gè)原因是卡管現(xiàn)象,由于配料人員在配料過(guò)程中,沒(méi)有按照規(guī)定的進(jìn)行混凝土的混合,使配合比存在很大的差異,攪拌出來(lái)的混凝土不均勻,出現(xiàn)離析現(xiàn)象造成積壓,從而使導(dǎo)管堵塞,最后造成斷樁。
所以,在施工的過(guò)程中,我們應(yīng)該注意:控制鉆孔平臺(tái)的平整度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),確保平臺(tái)處于水平狀,使鉆孔可以垂直進(jìn)行作業(yè);嚴(yán)格控制好鋼筋籠的頂面標(biāo)高在現(xiàn)場(chǎng)中不斷認(rèn)真校對(duì)鋼筋籠的頂面標(biāo)高;在混凝土的配料時(shí)認(rèn)真按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配料,不要有一點(diǎn)的馬虎,嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋入混凝土的深度,認(rèn)真核對(duì)其預(yù)埋深度。
2.4 橋梁施工企業(yè)
由于施工企業(yè)的工程產(chǎn)品多樣性,造成其工程產(chǎn)品可能在有些施工地點(diǎn)的地理環(huán)境條件不相適宜;有些工程產(chǎn)品是不能移動(dòng)的,只能在特定的地點(diǎn)進(jìn)行施工;工程產(chǎn)品體積太大,只能在露天進(jìn)行施工,受天氣的影響比較大;施工的周期比較長(zhǎng)。造成了施工員工的生活條件比較惡劣,精神生活單調(diào)枯燥,給員工造成了很大的不便;再就是施工員工的月工資也比較低。所以,在施工的時(shí)多關(guān)心施工人員的生活以及精神生活,適當(dāng)?shù)奶岣邌T工的福利。
3 總結(jié)
在道路建設(shè)中,橋梁占了很大的比重,在道路建設(shè)中起到的作用也越來(lái)越大了。在橋梁施工的過(guò)程中,施工人員和其他有關(guān)人員需要對(duì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題予以充分的重視。加強(qiáng)穩(wěn)定層的建設(shè),水泥石粉渣的攪拌要均勻?qū)哟蔚倪M(jìn)行攤鋪;均勻地進(jìn)行灑水,保證含水量和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)相適應(yīng);碾壓時(shí)要均勻密實(shí)平整;注意造成斷樁的原因,嚴(yán)格按照預(yù)算進(jìn)行施工,減少損失;配合混凝土?xí)r嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混合,不要馬馬虎虎。不斷加強(qiáng)道路橋梁質(zhì)量管理,確保施工的質(zhì)量,還要做好基礎(chǔ)工作以及施工質(zhì)量控制和檢驗(yàn)工作?,F(xiàn)如今,我們道路建設(shè)還面臨許多的問(wèn)題和困難,我們要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行工作,不斷地檢測(cè)自己,適應(yīng)施工季節(jié)的變化,提高施工人員的生活條件和素質(zhì),引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),用來(lái)檢測(cè)工程的質(zhì)量,不斷地努力探索,完善橋梁質(zhì)量檢測(cè)管理工作。還有就是因地制宜,因?yàn)槭┕さ牡攸c(diǎn)不盡相同,考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?,就地取材,最大限度的搞好質(zhì)量工作。道路橋梁建設(shè)是一個(gè)持續(xù)的工程,要求我們持之以恒的努力,搞好建設(shè)工作!
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;工程質(zhì)量;質(zhì)量控制;重點(diǎn)
中圖分類號(hào):O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
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一、引言
這些年,伴隨著一大批的高樓建筑及高速公路的創(chuàng)建,作為根本承力廣泛選用的一種方式——鉆孔灌注樁,在目前的工程作用中獲得了大范圍的使用。但是在施工中由于工藝落后、地下施工,狀況不明確等因素仍然有很多的問(wèn)題,文章重點(diǎn)從工程實(shí)踐的角度,對(duì)鉆孔灌注樁的重點(diǎn)進(jìn)行探討。
二、施工重點(diǎn)
1、泥漿
在鉆孔灌注樁的施工中,無(wú)論對(duì)于成孔質(zhì)量還是最終對(duì)樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊(duì)伍絕大多數(shù)缺乏對(duì)泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視,泥漿質(zhì)量差,其后果是:(1)形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差,在砂性土地層易于塌壁,在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2)泥漿稠度大、比重大,含砂率高,形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大,大大降低樁的側(cè)摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附,導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過(guò)大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流動(dòng)半徑,使砼骨料大部分堆積在樁芯部位,而鋼筋籠外幾乎無(wú)骨料,不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。因此,對(duì)泥漿質(zhì)量的管理決不是個(gè)小問(wèn)題,監(jiān)理一定要嚴(yán)格要求施工單位按規(guī)范要求嚴(yán)格控制。
2、砼灌注
砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼。許多施工單位都是現(xiàn)場(chǎng)攪拌砼,其常見問(wèn)題是:a)砂石的含泥量偏大;b)配料的計(jì)量不準(zhǔn)確;c)水泥保管不善受潮。水下砼灌注由于阻力大不易流暢灌入,于是施工單位常隨意加大水灰比,增大塌落度便于砼灌注,結(jié)果砼的強(qiáng)度等級(jí)嚴(yán)重降低。質(zhì)檢和設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)理,決不能輕易相信試塊的試驗(yàn)結(jié)果。在保證砼質(zhì)量合格的前提下,導(dǎo)管法水下灌注砼質(zhì)量難以控制的主要原因是:a)不能象上部結(jié)構(gòu)施工那樣逐層振搗.b)由于導(dǎo)管埋在泥漿和砼中,砼的灌入阻力是相當(dāng)大的,灌入阻力可按下式估算:R=n(m--d2)(1lrw+12擊),4(1)式中,D為樁直徑;d為導(dǎo)管直徑;刑w為泥漿重度;rh為砼重度;要克服很大的灌入阻力保證砼樁身質(zhì)量,必須有相當(dāng)大的沖擊力,沖擊力越大,完成每一斗砼灌注的時(shí)間越短,砼樁身越均勻。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料,不同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不一樣,因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流淌,則易造成砼粗骨料在樁芯堆積,隨半徑增大而遞減。樁身不勻,則影響樁的抗壓強(qiáng)度。
三、施工準(zhǔn)備階段的工作
1、認(rèn)真參與圖紙會(huì)審及設(shè)計(jì)交底工作。參與圖紙會(huì)審主要要重點(diǎn)研究工程地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告,對(duì)地質(zhì)剖面圖有一個(gè)清晰的印象。并對(duì)樁位圖、施工圖,樁長(zhǎng)、樁徑、乃至對(duì)樁設(shè)計(jì)承載力等進(jìn)行復(fù)核。
2、審核施工組織設(shè)計(jì)和施工方案施工組織設(shè)計(jì)及施工方案涉及的內(nèi)容非常多,關(guān)系到施工安全、施工質(zhì)量控制、環(huán)保及消防等必須符合現(xiàn)行法律法規(guī)、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場(chǎng)條件。要從施工準(zhǔn)備階段從嚴(yán)控制,對(duì)不符合要求的方面要及時(shí)建議并給出審批意見。
3、檢查三通一平是否滿足施工要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)三通一平的施工條件進(jìn)行考察,以及必須處理架空線(高壓線)和地下障礙物,排水應(yīng)通暢,并且路面及工作面滿足機(jī)械設(shè)備地面承載力。
4、審查進(jìn)場(chǎng)原材料
在開工前應(yīng)對(duì)施工單位報(bào)驗(yàn)的建筑材料,如鋼筋、水泥、石子、砂等主要原材料根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢查,符合要求后同意進(jìn)場(chǎng)使用。
四、施工階段的工作
1、鉆孔及清孔
(1)在開鉆前要檢查護(hù)筒埋置情況并復(fù)核樁位軸線。護(hù)筒中心允許偏差≤2Cl-n,筒頂高出地面10--20cm,筒底應(yīng)埋人原狀20cm以上,筒的用素土分層填實(shí)。鉆進(jìn)時(shí)護(hù)筒直徑應(yīng)為20~40cm,工程技術(shù)人員應(yīng)會(huì)同施工單位一起復(fù)核樁位軸線,其允許偏差≤±2cm。
(2)成孔后立即清孔,終孔后立即清孔稱為第一次清孔,第一次清孔是否徹底是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵,要求清孔后泥漿中不含小泥塊,孔底沉渣厚度≤10cm,泥漿密度1.15左右,粘度18~22s,含砂量≤40%。放鋼筋籠和導(dǎo)管以后的再次清孔稱為第二次清孔。按技術(shù)規(guī)范要求對(duì)樁位、孑L徑、傾斜度、孔深、孔底沉渣厚度及泥漿指標(biāo)等進(jìn)行全面檢查記錄。
2、鋼筋籠的制作與安裝
(1)制作鋼筋籠前,工程技術(shù)人員要復(fù)查所用鋼材及焊條的型號(hào),并對(duì)焊工進(jìn)行實(shí)地焊接考核,合格后方可上崗,主筋每200個(gè)焊接點(diǎn)需做鋼筋焊接拉伸試驗(yàn)和焊接冷彎試驗(yàn)各1組(3根為1組)。工程技術(shù)人員必須審核原材料及其焊件的檢測(cè)結(jié)果。
(2)加工制作鋼筋籠的材料必須是合格品,施工工程技術(shù)人員要對(duì)鋼筋籠進(jìn)行全面自檢,工程技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的抽檢,抽檢合格后簽認(rèn)。
(3)在驗(yàn)收合格的鉆孔中吊放鋼筋籠,并正確就位。工程技術(shù)人員要檢查鋼筋籠的就位情況,檢查鋼筋籠是否變形以及確?;炷帘Wo(hù)層厚度的措施等,檢查合格后方可下導(dǎo)管灌注混凝土。
3、灌注混凝土
(1)工程技術(shù)人員對(duì)灌注混凝土實(shí)施旁站監(jiān)控,詳細(xì)記錄混凝土的加料拌和情況,抽檢混凝土的坍落度,按要求每臺(tái)班或每100m3的混凝土試塊不得少于1組。
(2)在灌注混凝土的過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量和記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管插入混凝土深度,工程技術(shù)人員實(shí)施旁站監(jiān)控,全面掌握混凝土的澆注情況,督促承包商做好灌注記錄,填寫“鉆孔灌注樁水下混凝土灌注記錄表。
五、驗(yàn)收階段
樁基的質(zhì)量檢測(cè)包括樁身的無(wú)破損檢測(cè)和混凝土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等。
(1)受檢樁位的確定。受檢樁位由工程技術(shù)人員根據(jù)施工情況和約定的檢測(cè)樁數(shù)確定,盡量選擇有代表性的樁、對(duì)施工質(zhì)量有懷疑的樁以及因施工故障處理過(guò)的樁。
(2)測(cè)樁單位的選擇。選擇測(cè)樁單位是一項(xiàng)很重要的工作,因?yàn)闇y(cè)樁單位工作的好壞不僅影響檢測(cè)工作的質(zhì)量,而且波及后續(xù)工程的施工。因此工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程的要求,對(duì)測(cè)樁單位的資質(zhì)、信譽(yù)、測(cè)樁史、檢測(cè)方案及報(bào)告樣本等進(jìn)行全面的考察,并提出測(cè)試的要求,選擇有資質(zhì)、信譽(yù)好,有技術(shù)實(shí)力的測(cè)樁單位。否則就有可能因樁基檢測(cè)而延誤工期。
(3)無(wú)破損檢測(cè)。在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到28d設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,或澆灌混凝土14d后,即可通過(guò)檢測(cè)。檢測(cè)的樁如有嚴(yán)重缺陷時(shí),應(yīng)由工程技術(shù)人員指定加倍復(fù)檢。施工單位安排施工進(jìn)度時(shí),必須對(duì)此加以考慮,以免影響樁的復(fù)檢。
(4)混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn),混凝土試件養(yǎng)護(hù)期滿后,應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的要求進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)報(bào)告必須歸檔。
六、結(jié)束語(yǔ)
樁基工程施工因?yàn)槭┕た茖W(xué)技術(shù)比較復(fù)雜、隱蔽工程較多,工程質(zhì)量主要憑借事前控制機(jī)事中控制,事后檢驗(yàn)及有關(guān)補(bǔ)救措施較難達(dá)到有關(guān)規(guī)劃準(zhǔn)求。為此,工程技術(shù)工作者定要非常熟知整個(gè)工程的詳細(xì)進(jìn)程,之前提出質(zhì)量控制及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)管施工方遵循及有效執(zhí)行,確保整個(gè)工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
1.吳成海橋梁鉆孔灌注樁施工過(guò)程中質(zhì)量控制[期刊論文]-科協(xié)論壇(下半月)2008(9)
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關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu),鉆孔灌注樁,質(zhì)量缺陷,防治與處理
在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強(qiáng),成本適中,施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于橋梁及其他領(lǐng)域。但由于影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的因素比較多,所以必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,以利于工程的順利進(jìn)展。鉆孔灌注樁多在水下及地下進(jìn)行,影響施工因素較多,很容易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷,影響樁身的完整性和單樁的承載能力。為避免出現(xiàn)質(zhì)量事故,應(yīng)對(duì)鉆孔灌注樁施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,主要是對(duì)成孔質(zhì)量、鋼筋籠質(zhì)量和砼灌注質(zhì)量的控制,以確保工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。
1 采取隔孔施工程序
鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打入樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強(qiáng)度,土體對(duì)樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對(duì)樁產(chǎn)生動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始樁身混凝土的強(qiáng)度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來(lái)平衡的故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。
2 配制合適的泥漿
泥漿在成孔過(guò)程中主要是維護(hù)孔壁的穩(wěn)定,維持鉆孔——地層間力的平衡,攜帶和懸浮鉆渣以及和冷卻鉆頭。泥漿的最大特點(diǎn)是循環(huán)過(guò)程中在壓差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁,循環(huán)停止時(shí)泥漿很快又轉(zhuǎn)為溶膠狀而懸浮巖屑,防止巖屑過(guò)多沉淀而引起孔內(nèi)事故。但若片面地追求用泥漿保護(hù)孔壁、加大泥漿比重,不但會(huì)使孔壁上的泥皮變厚,而且會(huì)給清孔和灌注砼造成困難;同時(shí)泥漿比重的加大意味著泥漿中固體顆粒含量加大,勢(shì)必加大管材、鉆頭、水泵缸套和葉輪等的磨損,降低其使用壽命,而且拖曳了鉆頭的進(jìn)尺,使得粘土、巖屑顆粒重復(fù)破碎,導(dǎo)致機(jī)械鉆速的下降。。
施工中要嚴(yán)格控制泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo),在松散易坍塌地層(砂性土、砂卵石層等)鉆進(jìn)時(shí)泥漿比重為1.2~1.6較適合,在一般地層鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)控制在1.0~1.25。泥漿的含砂率越小越好,含砂率大時(shí)會(huì)降低粘度、增加沉淀、磨損鉆具,停鉆時(shí)易造成埋鉆、卡鉆事故。泥漿中最好加上足量純堿(Na2CO3)和聚乙烯。純堿的作用可使PH值加大,使土顆粒分散,使粘粒表面負(fù)電荷增加,為粘土吸收外界的正離子顆粒提供了條件,增加水化膜厚度,提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性,降低失水量;聚乙烯的作用是提高泥漿的使用性能。用純堿、聚乙烯加少量黃土配制成的泥漿用手抓粘而有滴的感覺(jué),可以大大提高效果。
3 確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無(wú)法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,開始鉆孔之前應(yīng)用水平尺復(fù)核鉆機(jī)平臺(tái),確保水平,鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度,成孔后放下鋼筋探籠檢孔器進(jìn)行檢測(cè)、有條件的可用井斜超聲波測(cè)試。確??孜恢行钠畈坏么笥?0cm,傾斜度不得大于1%孔深。
4 確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度
在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí),以防鉆孔過(guò)程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過(guò)程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化,為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來(lái)校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。
雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁,就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過(guò)厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來(lái)很大的困難,有的甚至通過(guò)第二次清孔也無(wú)法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度,如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。
5嚴(yán)格控制清孔質(zhì)量
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。灌注水下砼前容許沉渣厚度為柱樁不大于10cm、摩擦樁不大于30cm;清孔后的泥漿性能指標(biāo)為含砂率4%~8%、比重1.1~1.25。清孔一般分兩次進(jìn)行,第一次在成孔完畢后立即進(jìn)行,以防止沉淀過(guò)多并降低孔壁上泥渣的厚度;第二次在下放鋼筋籠和砼導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行。兩次清孔后應(yīng)在30min內(nèi)灌注第一斗砼。
6 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放
在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上,這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的,因此,吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變,所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度,以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時(shí)不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí),不能加壓強(qiáng)行下放,因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒(méi)有垂直吊放而造成的,應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏,并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。
常用方法有接樁,補(bǔ)樁,補(bǔ)強(qiáng),擴(kuò)大承臺(tái)(粱),改變施工方法,修改設(shè)計(jì)方案等。。下面結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。
6.1接樁法。當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足,常采用接樁法處理,方法有以下二種:①開挖接樁。挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后用鋼筋接長(zhǎng),再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。②嵌入式接樁。當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時(shí),可采用此法。。
6.2補(bǔ)樁法。樁基承臺(tái)(梁)施工前補(bǔ)樁,如鉆孔樁距過(guò)大,不能承受上部荷載時(shí),可在樁與樁之間補(bǔ)樁。
6.3鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法。此法適應(yīng)條件是基身混凝土嚴(yán)重蜂窩,離析,松散,強(qiáng)度不夠及校長(zhǎng)不足,樁底沉渣過(guò)厚等事故,常用高壓注漿法來(lái)處理,但此法一般不宜采用。高壓注漿補(bǔ)強(qiáng)。樁身混凝土局部有離析,蜂窩時(shí),可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷部位下一倍樁徑處,進(jìn)行清洗后高壓注漿。樁長(zhǎng)不足時(shí),采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高;對(duì)樁長(zhǎng)不足部分注漿加固。
6.4擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法。①樁位偏差過(guò)大,原設(shè)計(jì)的承臺(tái)(梁)斷面寬滿足不了規(guī)范要求,此時(shí)采用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)來(lái)處理。②考慮樁上共同作用,當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,可用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(tái)(粱)斷面寬度的同時(shí),適當(dāng)加大承臺(tái)(梁)的配筋。
6.5改變施工方法。樁基事故有些是因?yàn)槭┕ろ樞蝈e(cuò)誤或方式工藝不當(dāng)所造成,處理時(shí)一方面對(duì)事故樁采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施;另一方面要改變錯(cuò)誤的施工方法,以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下二種。①改變成樁施工順序。如樁布置太密不便施工時(shí),可采用間隔成樁法。②改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時(shí),采用套管內(nèi)成樁的方法。
綜上所述,鉆孔灌注樁事故處理的方法很多,難度也較大,無(wú)論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽(yù)帶來(lái)不可忽視的影響。因此,在鉆孔灌注樁施工中必須作到每個(gè)工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作,水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。
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關(guān)鍵字:橋頭跳車 原因分析 控制措施
中圖分類號(hào): U443.88文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、橋頭跳車的原因分析
橋頭跳車是目前較為常見的公路病害之一,它直接影響了行車的舒適性、降低了車輛的行車速度和道路的通行能力,對(duì)交通安全造成一定的隱患。同時(shí)由于車輛的高速行駛在橋頭產(chǎn)生跳動(dòng)和沖擊,對(duì)路面和橋梁產(chǎn)生附加的沖擊荷載,加速橋臺(tái)、橋頭路面及橋梁伸縮裝置的破壞及車輛本身的損壞,直接影響了公路的使用壽命和社會(huì)效益,增加了橋梁的維修與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。因此分析橋頭跳車產(chǎn)生原因、提出有效的防治措施,對(duì)公路工程建設(shè)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、橋臺(tái)與路堤間的沉降差
橋臺(tái)基礎(chǔ)一般都作了加固處理(如采用擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等),沉降量很小。建成后的橋臺(tái)沉降可視為零。而路堤填土因其固有的壓縮徐變性質(zhì),即使經(jīng)充分壓實(shí)也難以避免因土基固結(jié)等因素造成的沉降,需待通車一段較長(zhǎng)時(shí)間后才能趨于穩(wěn)定。臺(tái)后路堤的沉降量主要由天然地基沉降和填土沉降兩部分組成。在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動(dòng)荷載作用下,路基填料逐漸被壓縮,孔隙率降低,密實(shí)度逐漸增大,從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土沉降。由于高等級(jí)公路多為全封閉、全立交,為了滿足被交公路、航道等凈空的要求,橋臺(tái)后的路基高度一般都較高。因此,產(chǎn)生的地基應(yīng)力相對(duì)較大,更容易引起地基沉降,從而導(dǎo)致橋臺(tái)后的路基隨地基在一定時(shí)間內(nèi)逐漸下沉。
2、排水不暢及填土流失
在橋涵與路堤的連接部位由于存在縫隙,雨水會(huì)沿縫隙滲透,下滲水對(duì)橋臺(tái)一般不產(chǎn)生破壞作用,但對(duì)土類填料易產(chǎn)生侵蝕和軟化,特別對(duì)填方體壓實(shí)不夠,易產(chǎn)生侵蝕和軟化,降低強(qiáng)度,導(dǎo)致填方體變形。在外部車輛荷載沖擊作用下,必然造成橋頭路基沉陷。橋頭的差異沉降容易造成路面開裂,雨水下滲,浸泡路基,使填土的強(qiáng)度指標(biāo)大打折扣,而跳車又加大了車輛荷載對(duì)路面和路基的沖擊力,如養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí),這種惡性循環(huán)會(huì)使破壞程度呈加速發(fā)展的趨勢(shì)。
3、對(duì)橋頭高填土及軟基等處理措施確切
如路基穿越軟土地基或采用高路堤方案,勢(shì)必存在較大工后沉降;橋涵構(gòu)造物選用樁基或擴(kuò)大基礎(chǔ)等不同形式,其工后沉降差異很大;對(duì)軟土地基路段采用不同的處理方法、對(duì)路堤填筑速率和填筑材料的控制不同,其效果也大不一樣;在考慮橋臺(tái)結(jié)構(gòu)時(shí),往往忽略橋臺(tái)與路堤的恰當(dāng)銜接(即施工和控制中往往存在“橋歸橋,路歸路”現(xiàn)象),在連接部位有的設(shè)計(jì)接縫,有的設(shè)計(jì)連續(xù)鋪裝,由于路基不均勻沉降的存在,在使用過(guò)程中必然形成裂縫。雖然有考慮設(shè)置搭板調(diào)節(jié)連接部位的不均勻沉降,但對(duì)承受搭板一端的路堤部位未進(jìn)行處理,讓搭板一端直接置于一般土基上,從而在那里形成凹陷,以致搭板滑落。再則,設(shè)計(jì)對(duì)橋臺(tái)與路堤相鄰的沉降差考慮較多,而對(duì)橋頭竣工后沉降引起的縱坡變化注意不夠,造成橋頭段縱坡不順,在突變點(diǎn)往往形成臺(tái)降,以致出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。
4、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)
施工工序不符合要求,若臺(tái)背填筑速度過(guò)快,對(duì)地基造成擾動(dòng)和破壞,沒(méi)有充分時(shí)間固結(jié),對(duì)臺(tái)背擋土墻等構(gòu)造物擠壓力大,施工時(shí)沒(méi)有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)“三分法”施工。用料沒(méi)有把好質(zhì)量關(guān),排水措施沒(méi)有做好,壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到要求。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定,工后沉降大,且不均勻,是造成臺(tái)后沉降較大原因之一。臺(tái)背過(guò)渡段的差異沉降是眾多因素的影響而形成的。要解決這個(gè)問(wèn)題,就必須從多個(gè)方面入手,對(duì)于不同的影響因素采用相應(yīng)的方法解決。
二、橋頭跳車病害的防治及控制措施
1、合理設(shè)置橋涵構(gòu)造物
設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺(tái)背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長(zhǎng)度、填料來(lái)源及路堤沉降等問(wèn)題,選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺(tái)后部防護(hù)工程,盡量避免大河面小跨徑橋涵。
2、加固處理臺(tái)背填筑前的地基
處理好臺(tái)背軟弱地基,是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟基處理目前國(guó)內(nèi)已有不少處理方法,如排水固結(jié)法、換土法、振動(dòng)碎石樁法等,都是行之有效的方法??梢愿鶕?jù)實(shí)際情況應(yīng)用,以改善地基性能,提高地基承載力,減少沉降,縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差,避免錯(cuò)臺(tái)。
同時(shí)考慮到橋頭大多為高填土施工,故在橋頭填筑施工時(shí),可考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑,且應(yīng)控制好填筑寬度,嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡,致遇雨期間引起滑坡,導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。如在漕俞路高填土施工時(shí),因遇暴雨引起滑坡現(xiàn)象,致外側(cè)3m范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層開裂等現(xiàn)象。
3、對(duì)于特殊地質(zhì)的填方措施
因沿海地區(qū)普通水位較高,大多路基填土中含水量較高,可針對(duì)性的采取石灰土處理,來(lái)控制路基含水量,保證填筑質(zhì)量。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)差、水位高、施工質(zhì)量控制難的橋頭部分,亦可考慮在橋頭30-50米范圍內(nèi),采用直徑為0.5m的水泥攪拌樁(梅花形布置)進(jìn)行橋頭接坡處理,同時(shí)填方材料可用道碴間隔土進(jìn)行“三分”回填。
另外,在設(shè)計(jì)中往往有橋臺(tái)位于水中現(xiàn)象,為保證臺(tái)后填土質(zhì)量及橋臺(tái)施工,需對(duì)橋頭段進(jìn)行處理,現(xiàn)以連云港港前大道801橋?yàn)槔榻B其處理方法:
首先考慮到P0#橋臺(tái)(位于水中)的施工,采用筑壩后對(duì)原河床進(jìn)行處理,能夠確保P0#橋臺(tái)回填土的施工。其次考慮到如不進(jìn)行處理,將造成橋臺(tái)填土從樁基中流失,影響橋頭接坡的道路質(zhì)量。同時(shí)綜合考慮到施工成本,樁基施工平臺(tái),上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆板施工地模,特采用在河道中筑壩,對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行清淤后分層回填施工。在處理后并及時(shí)進(jìn)行護(hù)坡的施工,以保證填土不致流失,附圖示意。
橋頭處理施工示意圖
4、臺(tái)背填筑材料的選擇與施工
設(shè)計(jì)及施工中,臺(tái)背填料應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)擇優(yōu)選用。宜采用透水性好的填料填筑橋涵兩側(cè)路堤或采用改良性土作為填料,如果條件允許可用輕質(zhì)材料填筑。由于臺(tái)背處填筑內(nèi)摩擦角較小的材料,加之壓實(shí)質(zhì)量影響,路的壓縮沉降量一般較大,為保證臺(tái)背處路堤的穩(wěn)定,其填土應(yīng)選用內(nèi)磨擦角較大的透水性材料,如碎石等就能較好地減少路基的壓縮沉降。臺(tái)背后填筑透水性材料,應(yīng)滿足一定的長(zhǎng)度、寬度和高度要求。
5、橋頭路面作特殊結(jié)構(gòu)處理
考慮橋臺(tái)與臺(tái)背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)?、脹縮等方面存在的差異,為了在其縱、橫向都能平順逐漸過(guò)渡,可采取設(shè)置枕梁和搭板和設(shè)置變厚式埋板的措施。
三、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)正常壓實(shí)的軟粘土而言,首先應(yīng)考慮采用排水固結(jié)措施,如插塑料排水板等方法,通過(guò)設(shè)置來(lái)改善地基的排水條件,縮短排水途徑,使地基承受附加荷載后,排水固結(jié)過(guò)程大大加快,進(jìn)而使地基強(qiáng)度得以提高。這種方法既經(jīng)濟(jì)又有效。如果屬于軟弱地基,除了常規(guī)的排水固結(jié)措施外,更多的是采用攪拌樁、擠密樁等深層復(fù)合地基法來(lái)提高土的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,使橋頭路基盡量連續(xù)平穩(wěn)過(guò)渡。
橋頭跳車是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,跳車的發(fā)生既有主觀因素也有客觀因素,我們應(yīng)針對(duì)橋頭跳車的不同情況和產(chǎn)生原因,提出經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、便于施工的解決方案,嚴(yán)格認(rèn)真的施工,以減少和消除橋頭跳車病害的產(chǎn)生,從而保證行車的舒適和安全。
參考文獻(xiàn)
1、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D52-2004)
2、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)
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