淺淡公路橋梁樁基施工與檢測技術(shù)
2015-05-13
在公路橋梁樁基施工中，通常是先使用機械進行鉆孔，然后灌注混凝土。也可以根據(jù)地質(zhì)及地下水情況，有針對性地采用挖孔作業(yè)，然后再進行混凝土的灌注，挖孔工藝在樁基施工中顯示出很大的優(yōu)越性。如現(xiàn)場作業(yè)面小，占地范圍不大，可以開展平行和流水交叉作業(yè)，可以很好地進行樁的偏位和豎直度控制，能夠有效地避免鉆孔導(dǎo)致的擴孔率、混凝土用量增大，還能夠有效地控制混凝土灌注過程中產(chǎn)生夾層、斷樁等不利因素。這兩種樁基各有優(yōu)缺，需結(jié)合實際情況靈活應(yīng)用，避重就輕。
1、鉆孔灌注樁施工中應(yīng)注意的事項
1)鉆孔灌注樁在鉆孔開始時，需稍提鉆桿，在護筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿，開動泥漿泵進行循環(huán)，等泥漿均勻后以低擋慢速開始鉆進，使護筒腳處有牢固的泥皮護壁，鉆至護簡腳下1m后，方可按正常速度鉆進；在鉆進過程中，應(yīng)注意地層變化，對不同的土層，采用不同的鉆進方法；在黏性土中鉆進，宜選用尖底鉆頭，中等鉆速，大泵量，稀泥漿；在砂土或軟土層中鉆進，宜用平底鉆頭、控制進尺、輕壓、低擋慢速、大泵量、稠泥漿鉆進；在土夾礫(卵)石層中鉆進，宜采用低擋慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量、分兩級鉆進的方法鉆進。
2)對于泥漿護壁樁基，鉆孔能否成功，泥漿是關(guān)鍵。在鉆孔過程中，要不斷向孔內(nèi)補充新泥漿，以保持泥漿的稠度和比重。泥漿頂面要高出地下水位線50cm以上，以保持孔壁的穩(wěn)定。同時要嚴(yán)密注視地質(zhì)條件的變化，并隨時調(diào)整泥漿的性能和配合比。在鉆進過程中，根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整泥漿比重，一般地層以1．1～1．3為宜，松散地層以1．4～1．6為宜。
3)當(dāng)孔深距設(shè)計標(biāo)高差50cm時，將鋼筋籠、導(dǎo)管及其他機具、材料等準(zhǔn)備就緒，以避免成孔后等待機具、材料而造成時間間隔，引起由于地質(zhì)不良發(fā)生的塌孔現(xiàn)象。
4)清孔，當(dāng)鉆機鉆到設(shè)計高程時，就立即進行清孔,清孔后泥漿比重控制在1.15～1.2之間，如果泥漿比重太大，則不利于混凝土的澆筑，如果太小可能會引起塌孔。
2、人工挖孔樁施工中應(yīng)注意的事項
1)人工挖孔成孔方案存在弊端，最大的弊端就是井下作業(yè)不安全因素較多，必須嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)條例執(zhí)行，時刻保持高度重視，仔細(xì)地查找、消除不安全隱患。井下作業(yè)人員必須佩戴安全帽，進、出井孔要系保險繩，挖孔作業(yè)中必須搭設(shè)掩體，提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等必須經(jīng)常檢查。鋼絲繩安全系數(shù)宜取5以上，發(fā)現(xiàn)有斷絲要立即更換。井口圍護要高出地面20cm～30cm，防止土、石等雜物落入孔內(nèi)傷人，并阻止地面水流入孔內(nèi)，挖孔工作暫停時，要及時罩蓋孔口，以避免孔壁干燥吸收混凝土中水分及安全事故的發(fā)生。
2)如果孔壁有少數(shù)位置土質(zhì)不好，或有滲水現(xiàn)象，會發(fā)生掉塊、滑坍、塌孔等現(xiàn)象，孔壁一定要進行支護，宜采用現(xiàn)澆混凝土護壁。支模時下口大,上口小，呈“錐形”，以利于混凝土的澆筑,振搗,還能增大樁身摩擦力。護壁混凝土作為樁身的一部分時，其標(biāo)號不能低于樁身混凝土標(biāo)號。
3)當(dāng)挖孔中遇到堅硬地層，如巖石等，需進行爆破時，應(yīng)用淺眼爆破法，嚴(yán)格控制用藥量，并在炮眼附近加強支護，防止震塌孔壁。爆破產(chǎn)生的煙霧、有毒氣體應(yīng)使用機械通風(fēng)方法排出孔外，直至孔內(nèi)空氣符合人體健康標(biāo)準(zhǔn)要求后方可繼續(xù)作業(yè)。
4)在挖孔過程中或灌注樁基混凝土之前，若孔底積水較多，可用水泵抽取，積水較少時可用水桶人工排除。
5)挖孔達到設(shè)計標(biāo)高后，對孔底的松散土渣、淤泥、沉淀等擾動過的軟層要進行清除，最后達到孔底平整、原狀土外露要求。若樁底進入斜巖層時，應(yīng)鑿成水平或臺階狀。
6)在實施人工挖孔的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)或水文地質(zhì)與鉆探資料有較大出入且不利于人工挖孔時，應(yīng)根據(jù)具體情況回填后采取機械重新鉆孔或鉆機完成剩余孔深等方法，以確保安全。
7)挖孔過程中如遇大的孔洞、裂縫，要會同業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等有關(guān)單位技術(shù)人員共同查看，查明原因后，再依照具體情況，采用漿砌片石填縫或采用流動度較大的混凝土、片石混凝土澆筑填塞等辦法解決。
3、樁基檢測技術(shù)
3.1成孔檢測
在我國，成樁檢測技術(shù)要優(yōu)于成孔檢測技術(shù)。從防患于未然的層面來看，樁的成孔檢測應(yīng)比成樁后檢測更為重要。大力提倡成孔檢測技術(shù)的開發(fā)，特別是對樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測試手段的研究，今后仍是我國樁基工程中的迫切任務(wù)。
3.2靜載荷試驗法
管在目前樁的靜載試驗仍被國內(nèi)外公認(rèn)為評價樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測試儀表的精度、試驗方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素，其測試誤差也能達到10％。因此,如何改進靜載試驗測試、分析方法，提高靜載試驗的可靠度，長期以來是工程界所關(guān)心的課題。近年來，試驗噸位有了很大提高，國內(nèi)已有不少單位可以從事30000kN以上噸位的加載,也有許多研究人員對相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進行了研究和探討,對于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進行載荷試驗。
3.3聲波透射法
這雖是一項傳統(tǒng)技術(shù)，以前應(yīng)用卻并不廣泛。隨著近幾年來交通系統(tǒng)投資的增加，以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現(xiàn)，聲波透射法在國內(nèi)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，在這種方法的應(yīng)用過程中,數(shù)字化聲波儀已取代了傳統(tǒng)的模擬聲波儀，不僅在使用的方便程度上有了質(zhì)的飛躍，而且在分析手段上也有了很大提高，聲失時判讀已不再是唯一的選擇，聲幅和聲頻已開始進入了分析判斷領(lǐng)域，尤其令人欣慰的是,CT聲波已步入實用階段，為聲波透射法的后續(xù)研究提供了廣闊的前景。
3.4應(yīng)力波反射法完整性檢測
盡管近年來國內(nèi)外對于這種方法的研究未見本質(zhì)性的進展，但在實用和普及方面國內(nèi)卻有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國產(chǎn)樁基動測儀和配套用傳感已達到或接近國外先進儀器方面，也表現(xiàn)在許多單位認(rèn)真研究各個測試細(xì)小環(huán)節(jié)和分析環(huán)節(jié)方面，更主要的是表現(xiàn)在許多管理部門已開始認(rèn)真總結(jié)應(yīng)力波反射法完整性檢測的得與失，開始使這種方法的應(yīng)用回歸到一種正常的位置，如廣東省正在將這種方法定位于為后續(xù)檢測提供前期技術(shù)準(zhǔn)備,這種定位已與該方法解決問題的真實能力完全對應(yīng)。
3.5高應(yīng)變動力試樁法
在我國,高應(yīng)變動力試樁法的研究是起自20世紀(jì)80年代中后期,90年代初期已有相關(guān)的軟硬件問題,其實際應(yīng)用效果已不弱于國外，其后面向國內(nèi)大量的灌注樁檢測,已有單位在模型改進、擬合技巧、參數(shù)選定等方面進行了大量工作，也有應(yīng)用者在樁如何才算被充分激發(fā)方面進行了研究。值得一提的是，樁基動測方面，國產(chǎn)儀器和軟件業(yè)已達到國際先進水平，許多方面甚于更具有中國特色。
3.6動靜法
由于高應(yīng)變動力試樁法力的作用時間過短，樁只能被視為彈性體進行分析，國外有人提出了一種動靜法，采用技術(shù)將力的作用時間延長，使沿樁身傳播的應(yīng)力波波長大于實際樁長，進而將樁視為剛體，回避了應(yīng)力波的傳播問題。應(yīng)該說這種方法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗的笨重與費時，也克服了高應(yīng)力方法的過分間接性，是一種較好的方法，但由于該方法對錘的配重要求太高,具體操作仍有較大難度。
4、結(jié)語
隨著目前高速公路和城市高架立交的飛速發(fā)展，樁基工程越來越多，樁基工程的施工質(zhì)量必須引起高度的重視，以防留下諸多安全隱患。近些年來，樁基工程檢測技術(shù)也成為一個熱門，并得到廣泛重視,特別是近10年，樁基檢測技術(shù)得到了長足的發(fā)展，有關(guān)樁基工程檢測的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相繼發(fā)布、施行,使樁基檢測工作進一步規(guī)范化,對保證工程質(zhì)量起到了良好的作用。
