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摘要:桩基是公路桥梁最重要的支撑构件,决定了桥梁的运行安全与使用寿命。公路桥梁桩基施工是水下、地下工程,因此出现断桩、废桩以致修改变更设计的事例屡见不鲜,且引起的后果较严重,从而造成不必要的经济损失。本文结合实际施工经验,总结了公路桥梁桩基施工中经常发生的质量事故,并提出了相关解决办法,以供相关工作者参考。
关键词:公路桥梁桩基施工常见的质量事故
公路桥梁桩基施工经过多年的经验积累和总结,取得了较大的成功,为桩基建设的进步和发展开辟了广阔的前景。但由于桩基是在水下、地面以下施工,施工过程中不能预知的事故还是时有发生,造成断桩、废桩以致修改变更设计的事例屡见不鲜,延误工期,给施工带来困难并造成经济损失。
1桥梁公路施工中的常见事故
1.1施工平台沉陷
在深水桩基施工中,搭设施工平台时,往往按理论值计算钢管桩的承载力,容易忽视由于地质情况复杂而造成设计上的失误,产生平台下沉。原因有:
1)地质钻探时布孔间距太大,设计上考虑不周;
2)施工方面杆件焊接材料强度不够,用于附属工程的材料以次充好,这种现象比较普遍;
3)超载车辆设备违章进入平台。
对于上述三种情况可采取如下措施:
①设计时可适当加密钢管桩间距,保证平台有足够的承载力;
②对用于平台的杆件以及焊接材料作常规试验,保证结构物质质量安全;
③平台应严格控制施工车辆的行车速度及机械设备的停靠位置,砂、石料、水泥也应随用随运,不宜集中堆放。
1.2钢护筒变形
钢护筒产生变形的原因有:
1)不同的桩基直径、深度对钢护筒的壁厚和材质有不同的要求,设计时可能被忽视;
2)制作钢护筒时,焊缝不合格也会导致钢护筒的变形;
3)在插打钢护筒时,振动过快,碰撞地下障碍物容易产生变形。
可采取如下措施:
①对不同规格的桩基所需的钢护筒要仔细验算,确保有足够的壁厚和强度;
②对钢板进行必要的试验是至关重要的,采取钢护筒周边增设30cmx15cm的加固钢板,以便提高钢护筒的整体强度,另外,钢护筒刃脚处受力集中,需在钢护筒的外侧加焊一圈厚的钢板,可增加刃脚的强度;
③采用偏吸泥成偏抓土及施加外力的方法纠正钢护筒在插打过程中出现的偏移和倾斜,还可利用抓斗捞取孔内淤泥或采用吸泥机排除孔内淤泥的办法来减少孔内摩擦阻力。
1.3孔内漏浆、涌砂
在钻孔桩施工过程中,遇到冲击砾、粗砂区漏浆、涌砂,造成钻孔中断的情况不少,究其原因主要是由于漏浆,孔壁互通,地下水活动频繁和造浆不及时所引起的。在施工过程中,可根据冲击砾、砂层区渗水严重这一特点,采取以下措施加以控制:
1)及时添加足够的优质泥浆护壁;
2)钻孔时采取隔离布置,防止相邻孔壁互通,影响成桩;
3)及时清孔,尽量缩短终孔至灌注水下混凝土的间隔时间。
1.4缩颈
桩基成孔后钢筋笼放不下去,这种情况在陆地桩基施工中经常遇到。这是由于地质情况不良,孔口附近堆积砂石料,产生较大的土压力后,一种高塑料黏土带孤石橡胶土同时挤入孔内所致。
应急措施:
1)清除孔口附近的堆积物,以减少土压力的影响;
2)加工正孔器。正孔器用10mm厚钢板卷制成与钻头同直径,高1.5m的十字架钢护筒中心通过钻杆与钻头连接,增加钻头的自重,即可钻孔成桩。如果这种方法无效,也可采用加长钢护筒的措施来加以解决。
2处理方法及预防措施
2.1缩颈或孔斜的处理及预防
對于缩颈事故,通常应保持孔口附近的无堆积物,减少土压力的影响;采用加长钢护筒的措施来加以解决,或改装正孔器,正孔器用10mm厚钢板卷制成与钻头同直径,高1.5m的十字架钢护筒中心通过钻杆与钻头连接,增加钻头的自重,即可钻孔成桩)对于孔斜事故,若孔斜不严重,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔修直。孔斜严重或纠斜无效时,采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。对孔斜事故的预防可采取如下措施:
1)安装钻机时,机座应安放在平稳坚固的地基上,使转盘和底座水平,重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上,且钻进中应经常检查校正;
2)钻具入孔前要仔细检查,弯曲的钻具严禁入孔内,且插接式连接钻杆接头磨损严重、间隙过大时要及时修复或更换;
3)在开孔、换层界面处或有倾斜的软、硬地层钻进时,应采用轻压慢转的操作规程,钻机遇到地下障碍物时应及时处理,严禁盲目加压;
4)要经常用检孔器进行检查,发现偏斜及时纠正。
2.2塌孔的处理
塌孔分为孔口坍塌和孔内坍塌,要根据事故状态采取相应的措施。孔口坍塌时,可立即拆除护筒,将护筒周围回填夯实,加长护筒并重新埋设后再钻进,用冲击钻机成孔时,可以填入片石或卵石,反复冲击,以增强护壁。当发生孔内坍塌时,要先判明坍塌的位置再分析具体原因。坍孔不严重时,可回填砂和粘土混合物到坍孔处以上,采取措施后继续钻进。坍孔严重时,应使用砂和粘土混合物全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
2.3钢护筒变形的防治
对于钢护筒变形,可采取如下措施:(1)对不同规格的桩基所需的钢护筒要仔细验算,确保有足够的壁厚和强度;(2)对钢板进行必要的试验是至关重要的,采取钢护筒周边增设30cmx15cm的加固钢板,以便提高钢护筒的整体强度,另外,钢护筒刃脚处受力集中,需在钢护筒的外侧加焊一圈厚的钢板,可增加刃脚的强度;(3)采用偏吸泥成偏抓土及施加外力的方法纠正钢护筒在插打过程中出现的偏移和倾斜。还可利用抓斗捞取孔内淤泥或采用吸泥机排除孔内淤泥的办法来减少孔内摩擦阻力。
3结语
概括说来,欲减少桩基施工事故的发生,首先应从设计入手,然后认真抓好每一道工序的施工质量。根据实际需要,配备足够的机械设备,提高施工工艺,严格施工现场管理,坚持预防为主,防微杜渐,使公路桥梁建设从桩基施工开始不断取得新突破。
参考文献:
[1]郑桂心.压力注浆处理桩基质量事故的方法[J].福建建设科技,1998(3):80-81.
[2]董书彬.灌注时断桩的处理方法及工具[J].探矿工程,1999(1):28.
[3]孙习斌.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点[J].山西建筑,2007,33(22):102-103.
关键词:公路桥梁桩基施工常见的质量事故
公路桥梁桩基施工经过多年的经验积累和总结,取得了较大的成功,为桩基建设的进步和发展开辟了广阔的前景。但由于桩基是在水下、地面以下施工,施工过程中不能预知的事故还是时有发生,造成断桩、废桩以致修改变更设计的事例屡见不鲜,延误工期,给施工带来困难并造成经济损失。
1桥梁公路施工中的常见事故
1.1施工平台沉陷
在深水桩基施工中,搭设施工平台时,往往按理论值计算钢管桩的承载力,容易忽视由于地质情况复杂而造成设计上的失误,产生平台下沉。原因有:
1)地质钻探时布孔间距太大,设计上考虑不周;
2)施工方面杆件焊接材料强度不够,用于附属工程的材料以次充好,这种现象比较普遍;
3)超载车辆设备违章进入平台。
对于上述三种情况可采取如下措施:
①设计时可适当加密钢管桩间距,保证平台有足够的承载力;
②对用于平台的杆件以及焊接材料作常规试验,保证结构物质质量安全;
③平台应严格控制施工车辆的行车速度及机械设备的停靠位置,砂、石料、水泥也应随用随运,不宜集中堆放。
1.2钢护筒变形
钢护筒产生变形的原因有:
1)不同的桩基直径、深度对钢护筒的壁厚和材质有不同的要求,设计时可能被忽视;
2)制作钢护筒时,焊缝不合格也会导致钢护筒的变形;
3)在插打钢护筒时,振动过快,碰撞地下障碍物容易产生变形。
可采取如下措施:
①对不同规格的桩基所需的钢护筒要仔细验算,确保有足够的壁厚和强度;
②对钢板进行必要的试验是至关重要的,采取钢护筒周边增设30cmx15cm的加固钢板,以便提高钢护筒的整体强度,另外,钢护筒刃脚处受力集中,需在钢护筒的外侧加焊一圈厚的钢板,可增加刃脚的强度;
③采用偏吸泥成偏抓土及施加外力的方法纠正钢护筒在插打过程中出现的偏移和倾斜,还可利用抓斗捞取孔内淤泥或采用吸泥机排除孔内淤泥的办法来减少孔内摩擦阻力。
1.3孔内漏浆、涌砂
在钻孔桩施工过程中,遇到冲击砾、粗砂区漏浆、涌砂,造成钻孔中断的情况不少,究其原因主要是由于漏浆,孔壁互通,地下水活动频繁和造浆不及时所引起的。在施工过程中,可根据冲击砾、砂层区渗水严重这一特点,采取以下措施加以控制:
1)及时添加足够的优质泥浆护壁;
2)钻孔时采取隔离布置,防止相邻孔壁互通,影响成桩;
3)及时清孔,尽量缩短终孔至灌注水下混凝土的间隔时间。
1.4缩颈
桩基成孔后钢筋笼放不下去,这种情况在陆地桩基施工中经常遇到。这是由于地质情况不良,孔口附近堆积砂石料,产生较大的土压力后,一种高塑料黏土带孤石橡胶土同时挤入孔内所致。
应急措施:
1)清除孔口附近的堆积物,以减少土压力的影响;
2)加工正孔器。正孔器用10mm厚钢板卷制成与钻头同直径,高1.5m的十字架钢护筒中心通过钻杆与钻头连接,增加钻头的自重,即可钻孔成桩。如果这种方法无效,也可采用加长钢护筒的措施来加以解决。
2处理方法及预防措施
2.1缩颈或孔斜的处理及预防
對于缩颈事故,通常应保持孔口附近的无堆积物,减少土压力的影响;采用加长钢护筒的措施来加以解决,或改装正孔器,正孔器用10mm厚钢板卷制成与钻头同直径,高1.5m的十字架钢护筒中心通过钻杆与钻头连接,增加钻头的自重,即可钻孔成桩)对于孔斜事故,若孔斜不严重,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔修直。孔斜严重或纠斜无效时,采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。对孔斜事故的预防可采取如下措施:
1)安装钻机时,机座应安放在平稳坚固的地基上,使转盘和底座水平,重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上,且钻进中应经常检查校正;
2)钻具入孔前要仔细检查,弯曲的钻具严禁入孔内,且插接式连接钻杆接头磨损严重、间隙过大时要及时修复或更换;
3)在开孔、换层界面处或有倾斜的软、硬地层钻进时,应采用轻压慢转的操作规程,钻机遇到地下障碍物时应及时处理,严禁盲目加压;
4)要经常用检孔器进行检查,发现偏斜及时纠正。
2.2塌孔的处理
塌孔分为孔口坍塌和孔内坍塌,要根据事故状态采取相应的措施。孔口坍塌时,可立即拆除护筒,将护筒周围回填夯实,加长护筒并重新埋设后再钻进,用冲击钻机成孔时,可以填入片石或卵石,反复冲击,以增强护壁。当发生孔内坍塌时,要先判明坍塌的位置再分析具体原因。坍孔不严重时,可回填砂和粘土混合物到坍孔处以上,采取措施后继续钻进。坍孔严重时,应使用砂和粘土混合物全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
2.3钢护筒变形的防治
对于钢护筒变形,可采取如下措施:(1)对不同规格的桩基所需的钢护筒要仔细验算,确保有足够的壁厚和强度;(2)对钢板进行必要的试验是至关重要的,采取钢护筒周边增设30cmx15cm的加固钢板,以便提高钢护筒的整体强度,另外,钢护筒刃脚处受力集中,需在钢护筒的外侧加焊一圈厚的钢板,可增加刃脚的强度;(3)采用偏吸泥成偏抓土及施加外力的方法纠正钢护筒在插打过程中出现的偏移和倾斜。还可利用抓斗捞取孔内淤泥或采用吸泥机排除孔内淤泥的办法来减少孔内摩擦阻力。
3结语
概括说来,欲减少桩基施工事故的发生,首先应从设计入手,然后认真抓好每一道工序的施工质量。根据实际需要,配备足够的机械设备,提高施工工艺,严格施工现场管理,坚持预防为主,防微杜渐,使公路桥梁建设从桩基施工开始不断取得新突破。
参考文献:
[1]郑桂心.压力注浆处理桩基质量事故的方法[J].福建建设科技,1998(3):80-81.
[2]董书彬.灌注时断桩的处理方法及工具[J].探矿工程,1999(1):28.
[3]孙习斌.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点[J].山西建筑,2007,33(22):102-103.