橡膠抽拔棒成孔作為樁基超聲波缺陷檢測孔道在烏江特大橋的應(yīng)用
2017-03-20
一、工程概況
烏江特大橋是扎南高速公路重要控制性工程，全橋長1452米，最大墩高151米，最大橋跨200米，全橋樁基共192根，其中：φ1.5米36根；φ1.8米48根；φ2.0米32根；φ2.4米76根。除φ1.5米樁采用低應(yīng)變檢測外，其余均采用超聲波檢測。φ1.8米樁設(shè)計(jì)為3根聲測管，φ2.0及φ2.4米樁設(shè)計(jì)為4根聲測管。
由于橡膠抽拔棒成孔的最長長度為32米，故在本橋施工中35米以上樁基全部采用傳統(tǒng)的金屬管預(yù)埋聲測管，采用橡膠抽拔棒成孔作聲測管的分別有：φ1.8米樁24根；φ2.0米樁18根；φ2.4米樁8根，共計(jì)50根，樁基長度共1321米。
二、橡膠抽拔棒介紹
橡膠抽拔棒是一種用天然橡膠作原料，經(jīng)特殊工藝制作而成，其特點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度高、彈性變形大、體積壓縮性小，在棒體軸向受力時(shí)縱向伸長，徑向自然變細(xì)。其原始研制目的是應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土后張法預(yù)應(yīng)力管道成孔，由于其經(jīng)濟(jì)性好，廣泛應(yīng)用于橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力管道成孔、大跨度建筑預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力管道成孔或其他水泥混凝土構(gòu)件小孔徑孔道成孔。斷面為中空厚壁，其規(guī)格從φ30～100mm各種型號(hào)，可根據(jù)不同成孔孔徑要求選擇合適的橡膠抽拔棒直徑。
三、混凝土樁基檢測中聲測孔道用抽拔成孔的方法
在水泥混凝土樁基超聲波檢測中，對(duì)水泥混凝土內(nèi)預(yù)設(shè)聲測管直徑應(yīng)不小于50mm，根據(jù)樁基檢測要求，不同樁徑預(yù)設(shè)聲測管數(shù)量不一樣。利用橡膠抽拔棒成孔作聲測孔道應(yīng)按以下方法實(shí)施：
1、橡膠抽拔棒定制：根據(jù)設(shè)計(jì)樁長定制抽拔棒長度，同時(shí)根據(jù)同批澆灌樁基數(shù)量訂購抽拔棒數(shù)量。定制抽拔棒長度應(yīng)比樁長1米以上，棒徑為φ50mm以上（在定制抽拔棒長度及管徑時(shí)應(yīng)考慮各種樁長和上部結(jié)構(gòu)，盡量能綜合利用，增加利用率）。據(jù)目前了解，廠家能生產(chǎn)最長的抽拔棒為35米。樁長在34米以下的均可考慮應(yīng)用該工藝（目前已成功應(yīng)用實(shí)例在32米以內(nèi)）。
2、抽拔棒安裝定位：在抽拔棒內(nèi)插入比抽拔棒內(nèi)徑小5mm以上，長度比抽拔棒長0.5米以上的圓鋼（圓鋼大小要能使抽拔棒有一定的剛度，抽拔棒內(nèi)徑若滿足要求，最好使用鋼絞線），并將插入樁底一端用封口膠布包扎密封以防止水泥漿浸入。插入內(nèi)芯的園鋼或鋼絞線必須抹黃油或機(jī)油潤滑，便于插入和拔出。在樁基鋼筋籠安裝就位并固定后，根據(jù)布管設(shè)計(jì)在安設(shè)聲測管位置從樁頂?shù)醮咕€至樁底，按垂線方向不大于1.0米間距點(diǎn)焊定位環(huán)。定位環(huán)用φ8～10的園鋼加工成帶柄的環(huán)狀，帶柄定位環(huán)便于調(diào)整垂直度。定位環(huán)內(nèi)徑比抽拔棒外徑大8～12mm。將抽拔棒從上往下穿入定位環(huán)內(nèi)直到樁底部，檢查抽拔棒整體是否順直，否則應(yīng)調(diào)整或加密定位環(huán)。在加密定位環(huán)時(shí)如需施焊，應(yīng)采取隔離措施防止抽拔棒被燙傷。注意：禁止使用細(xì)鐵絲固定，防止勒傷。
3、抽拔棒抽拔：當(dāng)混凝土澆筑并終凝后，強(qiáng)度達(dá)3～5MPa即可抽拔橡膠棒（不能過早抽拔，防止坍孔）。一般可根據(jù)環(huán)境溫度與混凝土凝結(jié)時(shí)間確定抽拔時(shí)機(jī)，以不坍孔為原則，抽拔時(shí)間也不宜過晚，約200溫度小時(shí)（T.h）為宜?；炷脸跄磻?yīng)拔出抽拔棒內(nèi)芯鋼筋，抽拔橡膠棒時(shí)用膠皮或毛巾包扎吊點(diǎn)，用三角皮帶采用疊加扣（也叫死豬扣）的方式拴住作牽引力吊點(diǎn)，用手拉葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)牽引往外拉出即可。抽拔時(shí)速度不宜過快，一般為5～6米/min，抽拔棒抽出后必須立即將孔口用可靠的軟質(zhì)物料塞緊，待檢測時(shí)才取出，防止泥砂流入聲測孔內(nèi)堵塞孔道。
4、橡膠抽拔棒使用中特別需注意的事項(xiàng)
1）抽拔棒表面除涂抹滑石粉外，不得涂抹其他任何油類等隔離物質(zhì)，否則可能無法從混凝土中拔出。
2）在抽拔時(shí)禁止用鐵絲或鋼絲繩直接拴在抽拔棒上牽引，牽引時(shí)牽引力方向盡量與管道軸線方向一致，避免勒傷或與管口摩擦。抽拔棒使用后要清理表面雜物，并涂抹滑石粉后存放于陰涼處保存?zhèn)溆?。正確的使用方法和保養(yǎng)能最大限度的提高其周轉(zhuǎn)次數(shù)。
4）抽拔棒使用一段時(shí)間后要仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)橫向裂紋深度超過2mm的不能使用，縱向裂紋不影響使用。
5）抽拔時(shí)盡量連續(xù)抽拔，無法連續(xù)抽拔時(shí)用不帶刃口的木塞塞緊棒體與孔壁之間，使抽拔棒回力時(shí)出孔部分不會(huì)回入孔內(nèi)（木塞大小以不會(huì)隨棒體回縮進(jìn)入孔內(nèi)為宜），然后轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)繼續(xù)牽引并拔出。
6）埋入混凝土內(nèi)的棒體內(nèi)芯禁止?jié)B入水泥漿，否則形成錨頭無法拔出。
7）澆灌樁基混凝土?xí)r注意振搗密實(shí)，以免檢樁時(shí)滲水無法正常測樁。如遇檢樁孔道滲水時(shí)，在檢樁過程中需不斷的向孔內(nèi)注清水。
8）橡膠棒抽拔成孔替代金屬管預(yù)設(shè)成孔作為樁基超聲波檢測管，其關(guān)鍵是要做到從樁頂至樁底通直，保證兩兩聲測管從樁頂?shù)綐兜拙嚯x相等，從而減少因管距誤差造成檢測誤差。
5、抽拔斷棒的處理
正常質(zhì)量的抽拔棒在正確使用下一般不會(huì)被拔斷，因正常拉拔力一般在其抗拉強(qiáng)度的10%以內(nèi)。使用前檢查抽拔棒裂口情況是非常必要的，發(fā)現(xiàn)橫向裂口深度超2mm的抽拔棒不能使用（在每次拉拔時(shí)應(yīng)注意觀察損傷情況，因?yàn)樵诶鞎r(shí)便于觀察。每次發(fā)現(xiàn)裂口應(yīng)作好標(biāo)記，并作出能否繼續(xù)使用的判斷）。當(dāng)發(fā)生斷棒時(shí)，斷口（或裂口）在孔口以外時(shí)，轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)繼續(xù)牽引直到全部拉出。當(dāng)抽拔棒斷入孔內(nèi)時(shí)，斷頭較淺時(shí)可采取擴(kuò)孔重新將其拉出，較深時(shí)只能采用鉆孔的方法另設(shè)聲測管孔。
樁基超聲波檢測中，采用橡膠抽拔棒成孔作為聲測管，在兩個(gè)換能器之間沒有增加其他介質(zhì)，因此對(duì)檢測結(jié)果不應(yīng)有任何影響。
四、混凝土樁基檢測中聲測孔道用抽拔成孔的法的經(jīng)濟(jì)效益
在混凝土樁基超聲波缺陷檢測中一般采用預(yù)設(shè)金屬管作為超聲波檢測聲測管，但金屬管成本較高，同時(shí)浪費(fèi)社會(huì)資源，利用橡膠抽拔棒成孔替代金屬管作聲測管具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以φ55mm聲測管徑為例，設(shè)計(jì)上金屬管壁厚一般采用3mm，每米金屬管理論重量3.85kg，按目前市場價(jià)焊管達(dá)6000元/噸計(jì)算，每米金屬管為23.08元。φ55mm橡膠抽拔棒目前市場價(jià)為95元/米，正常情況下可周轉(zhuǎn)80次以上，按80次難銷為1.19元/米。安裝人工費(fèi)和其他材料費(fèi)兩者相差不大。
在橋梁混凝土樁基超聲檢測中，聲測管一般要求4根。根據(jù)上表兩種工藝成本差，采用橡膠抽拔棒成孔每米樁基可節(jié)約成本79.64元左右，通過烏江特大橋?qū)嶋H使用結(jié)果表明共節(jié)約成本10萬元。
