發布時間:2023-04-20 18:01:22
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的橋梁樁基檢測論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
【關鍵字】市政;橋梁下部結構;施工技術
Abstract: The structure of the lower part of the municipal bridge projects including pile foundation, tie beam (cap), pier columns and cap beam. In addition to the pile foundation, these structures have adopted the basic fair-faced concrete. For the construction of these concrete structures, should be controlled not only its strength. And should control the quality of its appearance. This article will focus on municipal bridge substructure construction technology discussion.
Keywords: municipal; bridge substructure; Construction Technology
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一、橋梁下部結構的施工技術
1、擴大基礎施工
(1)測量放樣
首先對施工現場進行場地平整,然后根據設計單位交付的經復測后合格的導線點和水準點,使用全站儀和水準儀進行施工放樣。橋位勘測階段所建立的控制網,在精度方面能滿足橋梁定線放樣要求時,應復測用。放樣點不滿足時要補充。橋梁的施工控制網,除了用精密測定長度外,還要用它來放樣各個橋墩(基)的位置,即定出基礎軸線、邊線位置及地面標高。并經監理工程師驗收合格后,進行下一步的施工作業。
(2)挖基和排水
挖基施工盡量安排在枯水或少雨季節進行。施工前按計劃投入勞力、材料、機具,根據工程的施工期限、工地環境及地質情況,基坑擬用機械進行開挖,在機械開挖不到的部位由人工突擊挖除,及時檢驗,隨時進行基礎澆筑。對埋置深度較大的基礎,采取連續作業方法一氣呵成。
2、基坑開挖方法
(1)垂直坑壁基坑:對天然濕度接近最佳含水量、構造均勻、不發生塌滑、移動、松散或不均勻下沉的基土,基礎開挖可采用垂直坑壁基坑開挖法。
(2)斜坡和階梯形坑壁基坑:基坑深度在5 米以內,土的濕度正常、土層結構均勻。采斜坡開挖或按相應斜坡高、寬比值挖成階梯形坑壁。
(3)變坡度坑壁基坑:坑基開挖穿過不同土層時,坑壁邊坡可按不同土質采用不同坡度當下層為密實粘質土或巖石時,下層可采用垂直坑壁基。
3、橋臺澆筑
橋臺澆筑裝模采用鋼模裝模,斜面和轉彎處不好裝模處用竹膠板配合裝模。澆筑時水平分層,一般澆筑厚度在30cm 內。混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象。
4、墩柱澆筑
施工前,鑿毛基礎和墩柱接觸面,并把基礎預留的連接鋼筋和墩柱鋼筋籠進行連接。中低墩柱采用預制鋼模板,模板用吊車安裝,模板上口高于混凝土面不少于10cm~15cm,柱模四周用纜風繩對拉,澆筑時用輸送泵輸或吊車送入模內,澆筑時水平分層,一般澆筑厚度在30cm 內。混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象。混凝土灌注完畢后,頂面砼應根據現場環境確定初凝前進行收面并覆蓋進行養護,混凝土強度達到0.2MPa~0.5MPa 后,方可脫側模,采用塑料薄膜包裹保水養護。
5、橋墩蓋梁澆筑
墩柱頂預留鋼筋和墩蓋梁連接,橋墩蓋梁橋澆筑裝模采用鋼模裝模,斜面和轉彎處不好裝模處用竹膠板配合裝模,采用鋼管和方木配合搭建腳手架,并搭建工作作業平臺,裝好底模后便現場綁扎鋼筋,再安裝側模。澆筑時用輸送泵輸或吊車送入模內,澆筑時水平分層混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象,頂面澆筑時控制好橫坡度。
二、施工技術方法
橋梁基礎因其形式和所處環境、地質、水文條件、橋梁結構體系、環保要求及施工條件等因素不同要選用不同的施工方法。公路橋梁由于其結構形式多種多樣,所處位置的地形、地質、水文情況千差萬別,因此其基礎的形式也種類繁多。橋梁的常用基礎形式有明挖重力式擴大地基、鋼筋混凝土條形基礎、樁基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎、組合式基礎等,其中擴大基礎、樁基礎、組合式基礎應用最為廣泛。
(1)擴大基礎——是將基礎底板設在直接承載地基上,來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進行,主要內容包括基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎結構物等。
(2)樁及管柱基礎——當地基淺層土質較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎才能滿足結構物對地基強度、變形和穩定性要求時,可采用樁基礎。基樁按材料分類有木樁、鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁與鋼樁,橋梁基礎中用的較多的是鋼筋混凝土樁;按制作方法分為預制樁和鉆(挖)孔灌注樁;按施工方法分為錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋置樁等,前四種又統稱沉入樁。應根據地質條件、設計荷載、施工設備、工期限制及對附近建筑物產生的影響來選擇樁基的施工方法。
(3)沉井基礎——由開口的井筒構成的地下承重結構物,一般為深基礎,適用于持力層較深或河床沖刷嚴重等水文地質條件,具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎系由井筒、封底混凝土和頂蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。若為陸地基礎,它在地表建造,由取土井排土以減少刃腳土的阻力,一般借自重下沉;若為水中基礎,可用筑島法,或浮運法建造。在下沉過程中,如側摩阻力過大,可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。
(4)地下連續墻基礎——連續墻的建造是通過專門的挖掘機泥漿護壁法挖成長條形深槽,再下鋼筋籠和灌注水下混凝土,形成單元墻段,它們相互連接而成連續墻,其厚度一般為0.3~2.0m,隨深度而異,最大深度已達100m。用槽壁法施工筑成的地下連續墻作為土中支撐單元的橋梁基礎,它的形式大致可分為兩種:一種是采用分散的板墻,平面上根據墩臺外形和荷載狀態將它們排列成適當形式,墻頂接筑鋼筋混凝土承臺;另一種是用板墻圍成閉合結構,其平面呈四邊形或多邊形墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多,與其它形式的深基相比,它的用材省,施工速度快,而且具有較大的剛度,目前是發展較快的一種新型基礎。
(5)鎖口鋼管樁基礎——由鎖口相連的管柱圍成的閉合式管柱基礎。鎖口縫隙灌以水泥沙漿,使管柱圍墻形成整體,管內充混凝土。
三、橋梁下部結構施工質量和安全管理措施
1、市政橋梁工程的施工過程中,質量控制執行網絡管理,層層把關,分層落實,做到各負其責,責任到人。
2、質檢工程師實行一票否決制,各道工序設立專職質檢員、班組質量檢查員,確保整個施工過程的質量監控。
3、嚴把材料質量關,所有原材料須有質保書(合格證)并及時見證取樣送項目部中心試驗室檢測,合格并經監理認可后方能使用。
4、施工前組織員工進行質量教育,加強質量意識,分層技術交底,學習施工組織設計的有關規定內容,熟悉圖紙,了解設計意圖,自覺按施工規范施工。
5、做好現場施工調度,合理安排工程進度,協調各工種、工序間的銜接,妥善解決生產中出現的疑難問題。
6、成立安全生產管理領導小組,從思想上重視安全工作,自覺執行安全技術規則,做到進場教育、標志明顯、防范周密、定期檢查。
7、加強施工機械設備、機具的保養維護工作,使之能始終保持良好的運行狀態。各類機械設備要有可靠的保護接地、接零及漏電保護措施。特種作業人員必須經考核合格,持證上崗。
8、進入現場必須正確佩戴安全帽,禁止穿拖鞋、高跟鞋、光腳從事施工作業,閑雜人員嚴禁進入施工現場。在帶有一定危險性的區域內施工時應設置安全警戒范圍,現場應有明顯的警示標志并有專人負責監護。
【參考文獻】
[1]張平橋梁下部結構加固主要工藝[期刊論文]-山東交通科技 2009(03)
[2]趙海云對山區高速公路橋梁下部設計的探討 2010(03)
[3]呂曉紅淺談公路橋梁下部結構的設計[期刊論文]-科學與財富 2010(01)
[4]高全欣 混凝土檢測中常見問題分析及措施[期刊論文]-科技與企業2012(6)
收稿日期:20160527
基金項目:陜西省科學技術研究發展計劃項目(2013K0905)
摘要:水流沖刷常導致橋梁樁基耐久性、承載力降低,使結構安全性不足。文章依托某公路大橋主橋樁基加固工程,通過總結分析頂推鋼套筒主動加固樁基法的技術方案、加固構造、施工工藝、施工監控以及應用效果,發現該項技術能有效降低黃河水流沖刷的危害,且對土層樁側摩阻力較小的橋梁群樁基礎加固具有良好的適用性,可為類似樁基加固工程提供參考和借鑒。
關鍵詞:沖刷;樁基加固;鋼套筒;頂推施工
中圖分類號:U445.4文獻標志碼:B
Pile Foundation Reinforcement of Bridge Across Yellow River with
Steel Sleeve Jacking and Control Technology
YU Licun, YAO Xiaofei, ZHOU Jiang
(CCCC First Highway Consultants Co., Ltd., Xian 710075, Shaanxi, China)
Abstract: Given that water scouring often leads to the reduction of durability and bearing capacity of bridge pile and compromises structural safety, the pile foundation reinforcement project of a bridge across the Yellow River was taken to study the technical solutions, reinforcement structure, construction technology, monitoring of the construction process and application effect of steel sleeve jacking, an active reinforcement method for pile foundation. It is found out that this method effectively reduces the damage to the bridge by the current of Yellow River, and is suitable for pile cluster with less friction resistance from soil.
Key words: scour; pile foundation reinforcement; steel sleeve; jacking
0引言
黃河水流夾沙量高,汛期水流速大,水流沖刷已成為跨黃河橋梁失效的主要原因之一。沖刷使橋梁樁周土層不斷減少,樁基外露樁長增加,樁身混凝土及鋼筋受到侵蝕,橋梁承載力降低,結構安全性受到威脅。對損傷橋梁樁基及時進行修復并采取相應的預防性措施,是消除結構安全隱患的重要保障[12]。
目前針對橋梁沖刷病害的加固措施主要有圍堰套箍法、普通鋼套筒和水下玻纖套筒加固3種。圍堰套箍法是使用鋼板樁圍堰進行臨時圍護,以常規的增加截面法加固橋墩[34]。普通鋼套筒加固是指對樁身進行清理后,在樁身外安裝鋼套筒,鋼套筒不頂入土層,或嵌入土層05~1 m后,將鋼套筒中的水抽干澆筑填充混凝土的一種樁基加固方法[56]。水下玻纖套筒加固又稱“夾克法”,是利用玻纖套筒加固系統與樁基粘結成一個整體并阻止鋼筋進一步銹蝕,修復并永久保護混凝土表面的一種樁基加固技術[7]。這3種措施的共同缺點是嵌入土層深度小,在黃河水的不斷沖刷下,無法起到長期防沖刷的作用;此外,圍堰套箍法加固施工措施費用高,水下玻纖套筒加固對含高沙量的黃河水的磨損適應性差[8]。
本文針對某黃河公路大橋的結構類型、病害情況、地質條件提出深度頂推鋼套筒主動加固橋梁樁基的方案,并對其加固構造、施工工藝、施工監控以及應用進行詳細介紹,以期為日后類似工程為鑒。
1工程概況
某黃河公路大橋主橋為8跨100 m鋼管混凝土系桿拱橋,主橋下部結構為空心墩,群樁基礎,每個橋墩由2個邊墩和1個中墩組成,邊墩4根樁基,中墩8根樁基,樁基直徑均為2 m,設計樁長為72~78 m。橋梁立面如圖1所示。
圖1某黃河公路大橋主橋立面
經檢測,主橋橋墩樁基河床嚴重下切,樁基沖刷深度為4.0~9.3 m,部分沖刷深度大于鋼護筒長度,致使樁內芯外露,侵蝕嚴重,樁基普遍出現縮頸、扭曲擴徑、鋼筋外露銹蝕等病害。這些病害造成樁基耐久性和承載能力降低,結構安全存在一定的隱患,適用性上存在不可接受的缺陷。
2樁基加固方案
2.1加固方案
黃河河道變遷頻繁,樁基沖刷深度大,普通鋼套筒加固僅能外包沖刷地面線以上部分,無法達到長期防護的作用。根據沖刷深度監測,本橋均為外露高樁承臺,沖刷地面線以上外露樁基長度為3.1~9.6 m,且樁基土層主要以側摩阻力較小的松散粉砂和細砂為主,為鋼套筒深度頂推切入土層提供了便利條件。因此,在普通鋼套筒加固的基礎上,采用深度頂推鋼套筒主動加固樁基法,可以達到預防沖刷,提高樁基承載力、耐久性,增強主橋樁基可靠性,延長其使用壽命的目的。
深度頂推鋼套筒加固法是利用群樁承臺,使用千斤頂反頂鋼套筒嵌入土層至沖止高程,以鋼套筒作為施工模板和永久防護構造的方式進行樁基外包加固[9]。預制截面尺寸比原樁略大的鋼套筒,分節段安裝、頂推鋼套筒,并配合高壓射水及泵吸清除鋼套筒與樁身之間的土層,灌注水泥砂漿,使鋼套筒和原樁連接為一體,達到樁基沖刷防護和加固補強的效果。
2.2鋼套筒加固構造
為使鋼套筒起到長期防護的作用,將鋼護筒嵌入至沖止高程,各樁基鋼套筒設計長度為16 m。每根鋼護筒共劃分為14個節段,1個首節段、11個標準節段和1個末節段。首節段長為24 m,標準節段長為12 m,末節段長為04 m(圖2(a))。樁基實際檢測直徑為21~23 m,鋼套筒外徑為25 m。每個節段由2個半圓柱組成,并均勻設置4道縱向加勁肋,首節段設置45°刃角(圖2(b))。鋼套筒壁厚為20 mm,縱向加勁肋厚為16 mm。鋼套筒和其他鋼構件均采用Q345C鋼板。各構件間采用焊接形成整體。首節段和標準節段內直接泵送灌注M30微膨脹水泥砂漿,末節段采用壓力注漿灌注水泥漿。
圖2鋼套筒頂推構造
3鋼套筒頂推加固施工工藝
樁基鋼套筒頂推加固的主要施工工藝流程為:施工平臺搭設、樁身處理、鋼套筒制作和安裝、鋼套筒頂推、填充水泥砂漿。
3.1施工平臺搭設
采用設置在承臺薄壁墩周圍的扁擔鋼梁,通過手拉葫蘆和鋼絲繩分別吊起的施工平臺及臨時吊籃的移動軌道梁。整個結構由上至下分別為:承臺面上I25b工字鋼扁擔梁、承臺底下I25b工字鋼施工鋼平臺、通過手拉葫蘆連接的施工鋼平臺。施工鋼平臺四周及承臺底面以下平臺周圍所有臨水面均用Φ50×2.5 mm焊接鋼管設置護欄。
3.2樁身處理
對樁基原施工鋼護筒進行切割,鑿除樁身劣化及多余混凝土,銹蝕鋼筋除銹。
(1)樁基原施工鋼護筒切割。樁基原施工鋼護筒采用氣切割,對鋼護筒沿縱向和環向進行分塊切割,切割后從樁基混凝土剝離鑿除。
(2)樁身劣化及多余混凝土鑿除。對于厚度大于10 cm的多余擴徑混凝土采用氣泵風鎬機械鑿除,在鑿除前應先進行外露實際樁徑測量及主筋保護層厚度探測,鑿除后的鋼筋保護層厚度不小于原設計厚度,并進行定位放線,標識出應鑿除混凝土的外邊線;對于混凝土蜂窩麻面、松散、破碎、剝落和鋼筋銹脹外露區域以及厚度小于10 cm的多余混凝土,采用人工鑿除,使表面粗糙凹凸差不小于6 mm,并將樁基最大直徑控制在2.1 m以內。
(3)鋼筋除銹。外露銹蝕鋼筋先用鋼刷對其表面的銹蝕氧化層進行處理,然后涂刷或用高壓噴槍噴涂多功能阻銹劑。
3.3鋼套筒制作與安裝
(1)鋼套筒的制作。鋼套筒鋼管采用厚度為20 mm的鋼板卷制成2個半圓管。卷管時,鋼管受力方向應與鋼板壓延方向一致,管體成形必須校圓,失圓度不得大于2 mm。在加工過程中,焊接縱向加勁肋、內襯鋼板,鋼管各片構件應在岸上預先進行試拼裝及防腐處理,并在鋼套筒外表面焊接臨時吊環,吊環應豎向放置焊接。
(2)鋼套筒的安裝。
鋼套筒先采用2片半圓構件拼接形成1個節段,各節段再進行由下至上豎直拼裝。安裝時應以事先確定好的原樁基軸線為準,各段筒體縱焊縫十字錯開。在鋼套筒控制點的高程和軸線均滿足設計要求后,固定各片構件的位置,然后施焊接頭。
3.4鋼套筒頂推
(1)將沖刷地面線以上部分鋼套筒安裝到位,并預留承臺與鋼套筒間千斤頂的安裝空間。
(2)在鋼套筒定位準確后,安裝支撐上、下墊板及液壓千斤頂同步頂推設備。在鋼套筒四周布設4個千斤頂,千斤頂的軸線和鋼套筒外壁與縱向加勁肋交線保持在一條直線上。千斤頂的量程控制在最大頂推力的1.25~1.5倍。
(3)千斤頂采用同步頂推,頂推力與位移雙控。在頂推過程中使鋼套筒頂面保持水平,頂面最大高差不大于5 mm。
(4)在鋼套筒內壁預先安裝BW150型射水泵,邊沖刷筒內壁土層邊頂推,同時采用自吸無堵塞排污泵清理泥漿。在千斤頂滿量程前應使用頂推連接柱接長,頂推連接柱的軸線應與千斤頂的軸線一致。
(5)當頂推長度大于鋼套筒節段時,安裝下一個鋼套筒標準節段,此流程循環進行,直到鋼套筒頂推至設計標高。
3.5水泥砂漿泵送和灌注
當最后一個鋼套筒標準節段安裝完成后,清理套筒內壁泥漿時,預留50 cm土層不進行清理,作為封底層。采用砂漿攪拌機攪拌,通過架設水平管道運輸泵送M30微膨脹水泥砂漿填充鋼套筒首節段和標準節段。水泥砂漿必須連續一次性澆注完,并在鋼套筒內的樁兩側同時灌注。灌注時灌注管沿樁周來回緩慢移動,砂漿從管下端灌進;嚴格控制泵送量,同時用振動棒攪動,使鋼套筒內水泥砂漿填充均勻密實。
3.6安裝封頂節段鋼套筒和壓力注漿
鋼套筒末節段采用壓力注漿,使末節段頂面與承臺底頂緊,并在底端設置注漿孔,頂端設置排氣孔。末節段頂面與承臺頂間采用密封膠進行密封硬化后,進行壓氣試驗,以檢查封閉帶是否封嚴。從注漿孔注入水泥灌漿料,直到頂端所有排氣孔均溢出水泥漿為止;待鋼套筒內水泥砂漿初凝后,對注漿孔和排氣孔及時填塞,并在表面進行焊接密封。
4鋼套筒頂推控制
4.1鋼套筒頂推監控內容及要求
鋼套筒頂推以頂入深度為控制目標,以最大頂推力作為主要終止條件,以鋼套筒偏位、同樁基各千斤頂頂推力差異、承臺及其他構件出現異常損傷為輔助終止條件。鋼套筒頂推具體監控內容及控制要求有以下幾點。
(1)鋼套筒頂推力。記錄實際各樁基不同節段鋼套筒的總頂推力;實際總頂推力不大于理論計算最大頂推力,同一樁基各千斤頂的油表讀數相差不大于10%。
(2)鋼套筒偏位。在施工全過程中對每個鋼套筒頂均勻設置4個高程觀測點,并測量每個鋼套筒節段的垂直度;同一節段鋼套筒頂各點高程差不大于5 mm,垂直度不大于05%。
(3)結構異常損傷。在鋼套筒頂推過程中,派專人觀測承臺裂縫的變化情況、承臺與樁基的結構狀況以及其他結構異常響應,避免產生新的結構病害。
4.2鋼套筒頂推控制結果
本工程選擇在黃河枯水期進行施工,施工周期共60 d,頂推鋼套筒加固208#~210#橋墩共48根樁基;其中43根樁基鋼套筒均頂推至設計高程,且實際總頂推力小于理論計算最大頂推力值,鋼套筒偏位和結構損傷監控均滿足要求。另5根未頂推到位樁基鋼套筒參數見表1。
由表1可見,5根樁基鋼套筒的實際頂入長度為設計鋼套筒長度的055~060倍,實際總頂推力均已達到理論計算最大頂推力,且實測的鋼套筒垂直度和高程差均已超限。采用單側加大頂推力、加大射水、抽沙力度等多種措施后,依然無法頂進。
通過快速圍堰開挖209#34樁周圍砂土,同時切割40 mm×40 mm 小窗口,用長鋼筋插搗樁周,發現河床面以下部分樁基局部擴徑,鋼套筒縱向加勁肋緊貼樁基擴徑部位,并擠出一條縱槽。由于擴徑處空間狹小,砂土已被嚴重擠密,導致鋼套筒無法繼續向深部頂進。分析認為此類樁基存在局部擴徑,導致鋼套筒單側被卡傾斜,無法繼續頂進;鋼套筒傾斜產生的水平力將對原樁基產生不利影響,在此條件下終止頂推。
5結語
深度頂推鋼套筒主動加固樁基法無需修建水中圍堰和搭設反力架,施工難度較小,安全性高,速度快,工程造價低,且沖刷防護深度大,可有效提高受侵蝕樁基的承載力和耐久性,是橋梁水下或陸上高樁承臺樁基一種極為有效的加固方案,尤其適用位于粉土、粉砂、細砂等側摩阻力較小的土層樁基加固。本文針對某黃河公路大橋樁基的土層資料、結構類型和病害狀況,將鋼護筒頂推工藝應用于樁基加固中,其鋼護筒最大頂入土中深度達13 m,目前尚屬國內類似加固工程中的首例。工程實踐表明,深度頂推鋼套筒主動加固樁基法可操作性強,加固效果顯著,能夠有效地解決樁基沖刷和強度削弱問題,可為類似樁基加固工程提供借鑒。
參考文獻:
[1]王成華,高洋,李全輝.沖刷條件下既有橋梁樁基礎工作性狀研究進展[J].鐵道標準設計,2016(1):5965.
[2]王全,劉洪瑞,吳冬亮.河床下切對橋梁樁基承載能力的影響及加固[J].城市道橋與防洪,2010(1):6063.
[3]練廣龍,吳泳鈿.橋梁水中樁樁基加固應用研究[J].低溫建筑技術,2014,36(5):133134.
[4]楊勇.基于組合式鋼套筒法的大跨徑拱橋樁基加固實踐[J].廣東建材,2015(6):5053.
[5]譚曉琦,周春生,蘇加強.云南德宏盈江大橋、平原大橋樁基加固設計[J].公路交通科技:應用技術版,2015(6):8384.
[6]于鵬,蔣昌平.“夾克法”加固橋梁樁基礎的應用研究[C]∥2014年全國公路養護技術學術年會論文集橋隧卷.2014.
[7]王善波,張晨陽.水上橋梁鋼管樁施工技術[J].浙江建筑,2011,28(10):4345.
【關鍵詞】公路橋梁;鉆孔灌注樁;質量控制;要點
引言
鉆孔灌注樁在各類土木工程中廣泛應用,具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基沉載力等諸多優點。目前在國內公路橋梁基礎工程領域中鉆孔灌注樁基礎已占據了重要地位,但灌注樁地下施工不可預計因素多,工程質量較難控制,樁基施工既有機械操作,又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作,工序種類繁多,影響因素多,水下混凝土施工要求嚴格,稍有不慎,就可能出現孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等,可能造成質量事故,因此,施工中必須嚴格監管質量。
1.施工工藝流程及準備工作
1.1 施工工藝流程
施工前必須撐握鉆孔灌注樁的施工工藝,現以反循環沖擊式鉆機成孔為例,其主要施工工藝流程為:平整場地測量放樣埋設護筒鉆機就位開鉆成孔第一次清孔檢孔吊裝鋼筋籠骨架安裝導管第二次清孔水下混凝土灌注拆除導管成樁。
1.2 主要準備工作
(1)首先必須預審施工組織設計根據業主、設計要求施作鉆孔灌注樁超前地質鉆探,進一步探明地質狀況,補充完善地質鉆探資料,調整變更設計樁長及嵌巖深度,保證樁基工程質量。
(2)測量定位要求準確,測量定位是保證成樁質量的前提,關系到孔位的準確性及鉆孔的垂直度。施工中須嚴格執行三檢制,與監理方復核、驗收相結合,控制偏差在設計或規范允許范圍內。
(3)護筒、鉆機安裝準確、穩固。根據樁頂設計標高及自然地面高程,用人工配合機械平整場地,按鉆孔平面布置修筑鉆孔機械進出場道路。場地面積要滿足擺放鉆機、擺設泥漿池及沉淀池的位置。
護筒有樁位固定、鉆孔導向、保護孔口土體坍塌和隔離孔內外表層水的作用。
護筒要求堅固、耐用、不漏水、裝卸方便和能重復使用等功能。一般采用鋼質護筒,由3-5 毫米厚鋼板制作,在護筒外側加焊勁肋增加剛度,防止變形。埋置時應保證平面位置正確,偏差不得大于5cm,且高出施工最高水位1.0-2.0m;在水下埋設的護筒應沿著導向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法將護筒下沉至穩定深度。
鉆機是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架,要安裝穩定、安全。施工中成孔中心必須對準樁位中心,鉆機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量后底座用枕木墊實塞緊,并在鉆孔過程中經常檢查,保證轉盤面水平、機架垂直,進而確保樁身的垂直度和孔徑。
2.公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術要點
公路橋梁鉆孔灌注樁施工非常重要,直接關系著橋梁建成后的質量和使用壽命,因此必須要抓住灌注樁施工技術中的各個要點,確保鉆孔灌注樁的施工進度及質量,保障公路竣工后正常使用。本文就從如下幾個方面分析施工中的技術要點。
2.1 清孔
為了徹底清除孔底的沉渣,就必須要采用清孔,避免孔底有沉渣而影響到灌注樁的承載能力。而清孔主要是利用了泥漿流動之時具備一定動能,利用該動能來沖擊孔底部沉渣,將沉渣中砂粒、巖粒等成為懸浮狀態,再采用泥漿膠體具備的黏結力將沉渣隨泥漿循環帶出樁孔,最后把樁孔中沉渣全部清除,起到清孔與排渣作用;從鉆孔灌注樁的清孔與護壁來看,對泥漿實施制與清孔是確保灌注樁具有優質質量之關鍵環節。在施工技術中對泥漿控制指標做了相應規范:黏度的測定時間為17 到20min、含砂率小于6%、膠體率要超過90%等,在施工技術中都要作為要點來嚴格控制,施工之時不能夠就地取材,必須要使用專門的泥漿制備,采用高塑性的粘土或者膨潤土,拌制泥漿要依據施工工藝、機械以及施工土層來實施,設計好配合比。
2.2 鋼筋籠的制作與吊放
在制作之前要檢查鋼材的質量,合格之后才能依照設計與施工的要求驗收鋼筋長度、直徑、數量、規格及制作質量。驗收之時,還必須要注意鋼筋籠的吊環長度是否達到設計的標高,其長度應該依據底梁的標高變化而變化;在吊放鋼筋籠的過程中,還要逐節檢查連接縫的焊接質量,對于不符合要求的焊縫及焊口都要及時補焊。還要注意能夠順利將鋼筋籠下放,嚴禁強制性將鋼筋籠下放,這樣有可能造成鋼筋籠變形、坍孔等現象,遇到不能下放就要立即停止并查出根源,比如沒垂直吊放導致不能下放、成功偏斜等,這些都需要糾偏,重新驗收之后確保無誤才能吊放鋼筋籠。接長之時要快速焊接,盡量降低沉放時間。
2.3 做好灌注水下的混凝土前泥漿制備
在灌注水下的混凝土之前要制備好泥漿,而且在第二次清孔灌注樁到設計標高時,應該采用鉆桿原位實施第一次清孔,一直到孔口的返漿比重低于1.00 到1.20;如果孔底的沉渣厚度低于50mm,就要抓緊時間沉放混凝土的導管與吊放鋼筋籠;在沉放導管之時要檢查導管連接是不是密實與牢固,防止漏漿漏氣影響到灌注。在灌注混凝土之前還要使用導管做第二次清孔,確保孔口返漿比重以及沉渣厚度合符規范要求。一旦各項指標達到要求,就要及時灌注水下混凝土。
2.4 灌注水下混凝土
對于水下鉆孔灌注大都使用導管灌注,必然存在混凝土離析現象,因此就要采用良好配合比來降低離析的成都。當然現場配合比并不是一沉不變,而是要隨著水泥品種、石料規格以及含水率、中粗砂之變化而調整,并要確保每根樁的配合比準確無誤,攪拌混凝土之前要對配合比進行復核校驗其準確性,嚴格測試管理與計量,并填寫好各種原始計量與制作試件。同時對于鉆孔灌注樁施工中,還要將水下灌注的砼性能參數作為技術要點,做好砼的灌注操作技術。
3.常見故障處理
在鉆孔灌注樁施工中往往會遇到坍孔、卡管等故障,一般可分別采用回填重鉆、淤泥吸拔等方法解除故障。下面將淺談卡管及導管進水處理:
3.1 卡管處理
在灌注過程中,混凝土在導管中下不去為卡管,有兩種情況:初灌時隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小,流動性差,夾有粒徑較大碎石,拌和不均勻以及運輸途中產生離析,導管接縫處漏水,雨天運送混凝土未遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導管堵塞。處理辦法:可用長桿(可采用ф25 以上的鋼筋)沖搗管內混凝土,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落,如仍不能下落時,則須將導管連同其內的混凝土提出鉆孔,進行清理修整,重新吊裝導管,重新灌注。機械發生故障或其他原因使混凝土在導管中停留時間過長,或灌注混凝土的時間過長,最初的混凝土已初凝,增大了導管內混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內。其預防方法是,灌注前檢查設備性能,準備備用機械,發生故障時,立即調換機械,同時采取措施,加速混凝土灌注,必要時,可在首批混凝土中摻加緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間。
3.2 導管進水處理
導管進水一般是首批灌砼量不足或導管口提升過高以至無埋深或誤測導致導管提升至砼面外。其處理辦法:①第一種原因進水,用導管作為吸管,用空管吸泥的方法將孔內混凝土吸出,重新灌注;②第二種原因進水,若表面砼沒初凝,可將導管重新插入砼中,用泥漿泵抽出管內的泥漿,重新澆灌砼;若表面砼已超過初凝時間,則作為廢樁。
4.結束語
在灌注樁施工過程中,嚴格按施工實施細則要求,按工序進行質量控制,堅持每道工序實施檢查驗收許可制、成樁輔以適當的檢測方法,就能保證屬于地下隱蔽工程、施工難以控制的混凝土灌注樁質量達到設計要求。
參考文獻
[1]吳成海橋梁鉆孔灌注樁施工過程中質量控制[期刊論文]-科協論壇(下半月) 2008(9)
關鍵字:石拱橋 災害防治
中圖分類號:S47文獻標識碼: A
一、國內外研究現狀
目前,在世界范圍內,橋梁維修、養護、加固的技術己成為交通研究領域中的重要課題。由西方24個發達國家參加的聯合國“經濟合作與發展組織(OECD)”,于1981 年召開“關于道路橋梁維修管理國際會議”,很多國家對現有橋梁的安全性評價、檢查及維修加固等方面提出眾多有價值的論文。1980年在巴黎和布魯塞爾,1982年在華盛頓,都曾召開關于舊橋問題的國際專題討論會[1]。然而,就石拱橋加固增強理論而言,國內外就此展開的理論研究很少,極少見諸于報告和文獻。
20世紀80年代以來,我國在舊橋加固改造技術的研究試驗方面進行了大量的工作。交通部在“六五”、“七五”計劃期間下達了一系列有關舊橋檢測、承載力評定及加固技術的科研課題,舉辦了多次橋梁維修、養護、加固、改造技術的學術會議,在公路梁橋和拱橋等舊橋承載力的加固改造技術和施工工藝等方面都取得了許多寶貴經驗,有不少舊橋改造、加固的成功范例。近年來,由于新材料、新理論和新技術的發展,出現了大量新的加固維修技術,大大提高了舊橋的承載力和通行的可靠性,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
劉健宇在《石拱橋損傷病害分析及維修加固技術研究》文中分析了石拱橋的常見損傷病害產生的原因,包括對主拱圈開裂,橋面破損,防水層破壞或失效和橋墩臺基礎破壞病害的分析。提出了針對病害的防治加固措施,包括錨噴加固技術,粘貼鋼板加固技術,調整荷載壓力線加固技術,粘貼高強纖維加固技術,鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈加固技術,下部結構維修加固方法[2]。
顏向群在《石拱橋常見病害與預防措施》文中認為,石拱橋的病害分為以下四類,主拱圈開裂,腹拱圈開裂,橋面破損,防水層破壞或失效。通過合理確定拱軸系數、重視拱上建筑聯合作用, 應用平面桿件系統程序或有限元程序對橋跨做整體內力分析和注重墩臺位移與連拱計算來做到主拱圈與拱上建筑高度統一。通過優化材料,優化拱上結構,采用剛性填料,改善防水措施,和合理布置坡、彎石拱橋達到優化構造,消除質量隱患。通過合理設置預拱度,精心設計加載程序與卸載程序和完善施工工藝等措施來確保施工的質量[7]。
二、石拱橋病害防治加固措施
根據國內外在石拱橋病害防治的措施的研究,可以將石拱橋的病害防治加固措施分成兩大類,上部結構的防治加固措施和下部結構的防治加固措施。
2.1 上部結構的防治加固措施
2.1.1 增大截面加固法
采用鋼筋混凝土復合主拱圈,增大拱圈截面以加固石拱橋承力結構。這種方法主要針對主拱圈發生拱軸線變形、主拱圈開裂等病害而引起整個結構承載力不足或構件局部功能失效而提出的一種方法。該加固技術通過在原主拱圈拱腹和兩側或拱頂增設一層鋼筋混凝土加固層,使之形成復合主拱圈,通過復合主拱圈的協調變形、新舊拱圈共同承擔荷載,達到增大主拱圈剛度、強度,提高橋梁承載力的目的。
2.1.2 鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈法
通過沿主拱圈環向周邊增設一層鋼筋混凝土套箍,形成復合拱圈,用復合拱圈協調變形,共同承擔荷載的原理,達到增大主拱圈剛度、強度從而提高橋梁的承載力。
2.1.3 錨噴混凝土加固法
噴射混凝土有干式和濕式兩種方式。干式噴射混凝土的運輸、加水拌和、振搗,均是利用空壓機產生的壓縮空氣通過噴射機使混凝土以連續高速噴向受噴面,并和受噴面形成整體。濕式噴射混凝土所采用的噴射機允許混合料在進入噴射機前或在噴射機中加入足夠的水,進行攪拌和均勻,然后再通過送料軟管輸至噴嘴,噴射到受噴面上。
2.1.4 塞縫灌漿法
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥砂漿、環氧樹脂砂漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內,起到填塞裂縫并提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍,產生裂縫的原因很多,也很復雜。結構物一旦出現裂縫,其受力截面發生應力重分布,受力有效截面變小,結構應力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂砂漿等,具體采用哪一種,應視實際情況而定。通常水泥砂漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥砂漿造價低、效果好。環氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物,因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小,易灌滿,粘結性好。環氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
2.2 下部結構的防治加固措施
2.2.1 高壓旋噴樁加固法
高壓旋噴樁法是用水泥漿靠高壓液流的沖擊力破碎土層并與土體混合構成新的固體,通過物理化學反應,使土體整體強度提高,從而提高地基的承載力,減少地基沉降變形,增加應力擴散,達到加固下部的目的。經過處理的土體壓縮性明顯減小,抗側向變形能力有所提高。此方法適用于地基補強,既不損壞結構物的上部結構,又不影響橋梁的正常運營。
2.2.2 擴大基礎加固法
該方法通過擴大橋梁基礎的承壓面積,以恢復和提高基礎承受荷載后的承載能力。通常在剛性實體基礎周圍加石砌圬工或混凝土,以增加基礎的面積,在新舊基礎間增設錨固鋼筋,使新舊基礎牢固地結合成整體,共同承擔荷載。
2.2.3 增補樁基法
在標準基礎的周圍補加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預制樁并擴大承臺,以此提高基礎承受活載后的承載力,增加基礎穩定性。此方法適用于樁基或鉆孔灌注樁。
2.2.4 橋臺傾斜位移的治理
對于單孔小跨徑橋臺,可在兩個橋臺增設水平支撐梁,如漿砌片石或水泥混凝土支撐梁。為防止因橋臺臺背土壓力太大引起的橋臺傾斜,可再增設一道擋墻,以增強擋土能力。對于填土較高而受到較大土壓力作用可采取更換臺背填土,改善臺背填料或者采用旋噴法、水泥樁進行治理。
三、展望
石拱橋病害種類較多,且相互作用、相互關聯,對于石拱橋病害的防治措施的選擇,應該調查和掌握橋梁的基礎資料和實際情況,對全橋病害進行全面細致的調查和分析,正確判斷橋梁狀態,在確定實際加固整治方案時,應該綜合運用各種防治加固措施,不能機械照搬照用單一治理方法應真正做到方案擇優、綜合治理、修飾美化,達到加固補強的目的。
隨著科技的進行,各種新型材料的研發,對于石拱橋病害加固技術的措施也會不斷的更新,未來石拱橋病害防治加固措施應該是更注重環保和經濟兩方面。
參考文獻
[1]楊漢文,劉剛新.公路磚石拱橋加固原理及實效分析[J].交通科技.2005(5) .81-82.
[2]劉健宇.石拱橋損傷病害分析及維修加固技術研究[J].山西建筑,2008,34(28):304-306.
[3]邢明峰.石拱橋病害調查與加固方案設計[J].養護工程,2010(1):38-42.
關鍵詞:橋梁工程;監理;工作要點
中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A
引言
做好施工質量的控制,是使工程質量得到提高,工程管理體系得到完善,從而就可以為合理、高效完成施工任務起到了促進的作用,必須對其予以足夠的重視。
1、橋梁工程監理的概念
橋梁工程監理是指監理單位按照建設單位的授權和委托,并根據與其建立起來的監理合同以及相關的法律、法規和后續的文件、來函等相關內容,在工程的施工準備階段、施工階段、缺陷責任期對所監工程的三控三管一協調(質量控制、進度控制、投資控制、安全管理、合同管理、信息管理、協調參建各方現場關系)。橋梁工程的施工質量的總目標,通過前期所設計圖紙文件確定其在經濟上是最為合理節約的,在技術上是最為先進可行的,在結構上是最為安全可靠的,而經濟、技術以及結構也是影響項目施工質量的決定性的因素。
2、監理工作的重要性
2.1監理工作是工程保質保量順利完成的重要保障
監理人員要想做到“獨立、公正、科學、廉潔”,就必須了解和掌握施工現場的第一手資料,這就要求監理人員經常性的進行巡視和旁站。監理人員的巡視,是監理人員對正在施工的部位或工序在現場進行定期或不定期的監督活動;對于工程項目的重要部位、關鍵工序、隱蔽部位和薄弱環節等則要進行旁站監理。只有真正的深入施工現場,并隨時做好記錄,為業主真誠服務,科學決策,才能發揮監理應有的作用。
2.2、促使承包商把好質量關,促進工程進度
監理是經常性的檢查工作。對工程質量可進行動態控制,監理方一旦進入工程質量監理,就要審查施工單位的施工現場質量管理是否有相應的施工技術標準,健全的質量管理體系,施工質量檢驗制度和綜合施工質量水平評定考核制度,并督促施工單位落實到位。
2.3、做到“監幫結合”,保證工程質量,實現參建各方多贏局面
做到“監幫結合”,“監”就是監督管理施工單位,保證工程產品符合設計和規范要求。“幫”就是指在質量保證的前提下,更多地做一些促進工程進度,節約工程資金、達到信息暢通,在業主與承包人利益發生沖突時,采用公平公正的原則,及時調查,科學地做出判斷,通過協商,以合同為準則,在不損害業主利益的前提下,維護承包人的合法權益。
3、橋梁工程監理工作的程序以及要點
3.1、做好監理程序的明確以及施工過程的規范
在橋梁工程建設過程中,通過會議做好監理工作的交底,明確好監理工作的程序,規范各個施工的環節。在施工過程中檢驗工作,以此來對原材料的控制進行規范,對工藝流程、施工操作進行控制,對工序交接進行檢驗以及專業工種中間的各個環節進行驗收,做好未經監理工程師簽字,原材料不得被使用,不準進入下道工序,不準進行竣工驗收等原則性工作。
3.2、施工準備階段的監理工作要點
目前,由于我國改革事業的逐步推進和社會主義經濟有序發展的需求,推行橋梁工程施工全過程監理勢在必行。監理單位應配合業主、管理單位、協助施工單位做好工程前期各項準備工作。監理項目部應結合工程特點,組織編制相應的監理規劃及實施細則,對施工單位進行監理交底,在保證安全、質量及文明施工的前提下,精心組織,循序漸進,開展過程監理工作,穩步實現各階段目標,將監理和施工單位的履約行為納入程序化、規范化、標準化、系統化、科學化管理。
3.3、做好工程投資的控制工作
橋梁工程建設項目中,作為橋梁工程監理首要工作的造價控制,其控制的好壞直接影響著整個工程的建設工作。監理人員以設計(圖紙)為著手點來進行投資控制監理工作。對于設計階段存在的施工要求不明確、工程設計與施工脫節、對橋梁工程建設考慮的不全面以及在施工進度或者計劃上前后矛盾等問題,應先進行探討,在比較之后再對這些問題進行優化處理。
3.4、加強原材料的檢測,控制原材料質量
(1) 采用質量預控、見證取樣、平行試驗等三個主要環節,實施原材料質量預控。
(2) 用于本工程的各種材料、半成品、成品必須有出廠保證書、試驗報告。
(3) 進場后按規范要求的頻率實施見證取樣,同時,由總監辦中心試驗室抽樣進行平行試驗,以保證進入施工現場的材料質量滿足要求,不合格的材料不得用于本工程。
(4) 在施工過程中隨時進行旁站監控。
(5) 嚴格控制原材料的倉儲條件,不同材料以及不同級配的集料必須分倉儲存。
3.5、加強測量工作的力度
作為施工的基礎性工作,橋梁施工測量是施工的直接依據。而控制橋梁質量的重點工作之一,就是對施工測量質量進行嚴格的控制。為此,監理人員要規范橋梁施工測量程序,根據橋梁的勘測規程,進行常規檢查。針對于特大橋梁的橋位校測,監理人員應進行全程監測。如果監理人員在監理過程中發現施工測量不符合相關要求應進行及時實地處理,待充分確認達到規定之后,監理工程師才能夠執筆簽字。
3.6、施工過程的質量監理
3.6.1、橋梁基礎施工
首先注意地質情況的變化。當出現地質情況與設計勘察資料不符時,及時與設計、施工等單位會商,并采取必要的工程措施,避免了造成難以彌補的工程隱患。
在基礎的隱蔽工程施工時,進行了嚴格的旁站監理。檢查孔深、孔徑,測量泥漿比重,混凝土和易性和塌落度,鋼筋籠的制作必須符合要求。督促管理承包人盡量避免塌孔、縮徑、混凝土離析、斷樁等質量事故的發生。
樁基采用的是鉆孔灌注樁,有陸地樁基,也有水中樁基。尤其對水中樁基,根據工程當地的水文情況,采用筑島圍堰的方法施工鉆孔樁及基礎。要求圍堰高出河水位50~100cm以上,夯填密實,圍堰面積滿足基礎施工的要求。護筒采用鋼板卷制,其直徑比設計樁徑大20~30㎝。護筒頂高出河水位1.5~2.0m,并盡量埋入河床沖刷堆積層以下,以防止坍孔。鉆孔灌注樁的施工嚴格按設計和規范進行質量控制,其檢驗結果,均符合質量要求,確保了橋梁樁基的可靠性。
3.6.2、橋梁墩臺的施工
主橋承臺及引橋橋臺基礎屬于大體積混凝土,必須按大體積混凝土施工工藝進行施工和質量控制。為降低混凝土內部的水化熱,要求采用中低熱值水泥,并摻入粉煤灰等活性礦物質和高效緩凝減水劑,并在承臺混凝土內設置鋼管作冷卻管,用冷水循環降溫等措施,降低混凝土的內部溫度,減小內部和外部的溫差,防止混凝土表面產生裂紋。
高墩身需翻模(滑模)施工。當墩身太高時,采用萬能桿件、型鋼和鋼管拼裝爬架。爬架設計后,進行了強度、剛度和穩定性檢算。并在其頂端四周布設懸臂挑梁或懸臂桁架,用于起吊模板和在周圍挑掛模板安裝及拆除的作業平臺,爬架周圍設欄桿和掛安全網,保證安全。
3.6.3、橋梁上部結構的施工
橋梁上部結構包括預制梁、預應力梁等。無論是簡支梁還是連續梁,無論是T型梁還是箱梁,無論是先張法還是后張法,只要涉及到預制和安裝分開施工,混凝土強度必須達到規定要求才可以起吊,必須嚴格按照設計要求進行施工,確保安裝后的梁片達到設計和規范要求。對預應力張拉要嚴格進行旁站監理,以確保構件的承載能力。要嚴格控制橋梁的橋面標高,如預應力梁的預拱度值、現澆梁的支架沉降、懸臂施工時的梁體變形等諸多因素都會導致梁體頂面標高的變化,在梁體施工時就應及時糾正,否則將導致橋面標高的改變。而標高的控制要貫穿整個橋梁施工的始終,從下部結構一直到上部結構,每道工序,每個分部分項工程要嚴格控制,使誤差控制在規定范圍內,這樣,才能精確確保最后的橋面標高滿足設計要求,各分部分項工程質量均達到合格。在測量時,可采取從樁底向上驗算至該分部分項工程以及從橋頂向下驗算至該分部分項工程兩種辦法復合標高,確保施工符合設計,質量過關。
橋面系工程是整個工程的門面,其施工質量必須嚴格控制。橋面平整度直接影響橋面工程的質量和觀感。無論是柔性瀝青混凝土路面,還是水泥混凝土路面,橋面與他們的銜接位置的施工尤為關鍵。每個施工過程都需旁站監理。伸縮縫施工必須準確、仔細,并按要求留出間隙,不能阻塞,以避免行車跳車和過早損壞的情況發生。
結束語
如今隨著社會不斷發展,各界交通運輸等往來的需要,橋梁工程日益壯大,其工程質量更是值得研究重視,做好施工過程中各個環節的質量監督是監理的責任和使命,更是質量監督企業的立身之本。
參考文獻
[1]張瑞芳.橋梁工程施工中監理工作要點淺析[J].科技風,2013,04:143.
關鍵詞:挖孔樁,基礎,施工
近幾年,在公路工程施工中,全國許多地區都逐漸推廣和采用了人工挖孔成樁的施工手段,其具有設備簡單、施工操作方便、占用施工場地小、對周圍建筑物影響小、施工質量可靠、可全面展開施工、工期短、造價低等優點,因此得到廣泛應用。江西武吉高速公路橋梁樁基礎施工中也運用了此法,并獲得了較好的效果。
1.工程情況
本工程位于江西省武吉高速公路B5合同段。路基全長3.416公里,雙向六車道,路面總寬26米,主要構造物為兩座大橋:石橋電站高架橋和青洞高架橋。工程地質:本區上部覆蓋層厚度為2m~10m,覆蓋層一般為沖擊層,表層為較薄的粘性土,下部為圓礪、卵石,地下水含量較豐富,物理性質良好。由于路線處基巖埋深較淺,對橋梁工程可選用基巖作為基礎持力層,故橋梁基礎采用樁基礎。
2.問題及處理
2.1地下水
路線處地下水含量較豐富,地下水是深基礎施工中最常見的問題,它給人工挖孔成樁施工帶來許多困難。含水層中的水在開挖時破壞了其平衡狀態,使周圍的靜態水充入樁孔內,從而影響了人工挖孔樁的正常施工,如果遇到動態水壓土層施工,不僅開挖困難,連護壁混凝土也易被水壓沖刷穿透,發生樁身質量問題。如遇到了細紗、粉砂土層,在壓力水的作用下,也極易發生流砂和井漏現象。論文參考。
2.1.1地下水量不大時
可選用潛水泵抽水,邊抽水邊開挖,成孔后及時澆筑相應段的混凝土護壁,然后繼續下一段的施工。本合同段的兩座大橋大部分樁基采用邊抽水邊開挖并及時澆筑混凝土護壁,順利的完成挖孔及澆筑。
2.1.2水量較大時
一般情況下,地下水發育的地區禁止使用人工挖孔樁施工工藝(因為對工程質量和人身安全均存在隱患),但在樁長較短,兩側土壁的直立性強且不易坍塌的地段也可采用人工挖孔樁。當用施工孔自身水泵抽水,也不易開挖時,應從施工順序考慮,采取對周圍樁孔同時抽水,以減少開挖孔內的涌水量,應采取交替循環施工的方法,組織安排合理,能達到很好的效果。論文參考。以本合同段的青洞高架橋為例,本橋臺采用雙排樁,樁密集,樁長較短,樁間相互影響大,又所處地勢低洼,地下水滲透大,施工起來就采用對周圍挖孔同時抽水以達到減少孔內的涌水量,完成施工的目的。
2.1.3抽水對環境影響
有時施工周圍環境特殊,一是抽出地下水對周圍環境、基礎設施等影響較多,不允許無限制抽水;二是周圍有江河、湖泊、沼澤等,不可能達到無限制抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。處理這類問題最有效的方法是截斷水源,封閉水路。樁孔較淺時,可用板樁封閉;樁孔較深時,用鉆孔壓力灌漿形成帷幕擋水,以保證在正常抽水時達到正常開挖。
2.2流砂
人工挖孔在開挖時,如遇細砂、粉砂層地質時,再加上地下水的作用,極易形成流砂,嚴重時會發生井塌,造成人員傷亡和質量事故,因此要采取有效可靠的措施。
2.2.1流砂情況較輕時
有效的方法是縮短這一循環的開挖深度,將正常的1米左右一段,縮短為0.5米,以減少挖層孔壁的暴露時間,及時進行護壁混凝土澆筑。當孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成樁孔時,可用紡織袋土逐漸堆堵,形成樁孔的外壁,并保證內壁滿足設計要求。
2.2.2流砂情況較嚴重時
常用的辦法是下鋼套筒,鋼套筒與護壁用的鋼模板相似,以孔外徑為直徑,可分為4~6段圓弧,再加上適當的肋條,相互用螺栓或鋼筋環扣連接,在開挖0.5米左右,即可分片將套筒裝入,深入孔底不小于0.2米,插入上部混凝土護壁外側不少于0.5米,然后即支模澆筑護壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采用突擊挖出后即用混凝土封閉孔底的方法,待混凝土凝結后,將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可用此種方法應用到已完成的混凝土護壁的最下段鉆大,使孔位傾斜至下層護壁以外,打入漿管,壓力澆筑水泥漿,使下部土壤堅硬,提高周圍及底部土壤的不透水性,以解決流砂現象。
2.3淤泥質土層
在遇到淤泥質土層等軟弱土層時,一般可用方木、木板模板等支擋,并要縮短這一段的開挖深度,并及時澆筑混凝土護壁,這次支擋的木方木板要沿周邊打入底部不少于0.2米深,上部嵌入上段已澆好的混凝土護壁后面,可斜向放置,雙排布置互相反向交叉,能達到很好的支擋效果。
2.4樁身混凝土的澆筑
2.4.1消除水的影響
(1)孔底積水
澆筑樁身混凝土應保證其符合設計強度,要保證混凝土的均勻性、密實性,因此要防止孔內積水影響混凝土的配合比和密實性。
澆筑前要抽干孔內積水,抽水的潛水泵要裝設逆流閥,保證提出水泵時,不致使抽水管中殘留水又流入樁孔內。論文參考。
如果孔底水量大,確實無法采取抽水的方法解決,樁身混凝土的施工就應當采取導管水下灌注的施工工藝了。
(2)孔壁滲水
對孔壁滲水,不容忽視,因樁身混凝土澆筑時間較長,如果滲水過多,將會影響混凝土質量,降低樁身混凝土強度,可在樁身混凝土澆筑前采用防水材料封閉滲漏部位。對于出水量較大的孔可用木楔打入,周圍再用防水材料封閉,或在集中漏水部分嵌入泄水管,裝上閥門,在施工樁孔時打開閥門讓水流出,澆筑樁身混凝土時再關閉,這樣也可解決其影響樁身混凝土質量的問題。
保證樁身混凝土的密實性
樁身混凝土的密實性,是保證混凝土達到設計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性,水量不大時可采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,其中的澆筑速度是關鍵,即力求在最短的時間內完成一個樁身混凝土澆筑,特別是在有地下壓力水情況時,要求集中足夠的混凝土短時間內澆入,以減少地下水對混凝土的稀釋作用,保證混凝土的強度。對于滲水量較大時,串流筒下料分層振搗澆筑的方法就不是很安全了,應當采取直升導管法灌注水下混凝土的施工方法了。
2.5合理安排施工順序
合理安排人工挖孔樁的施工順序,能有效降低施工難度,故在制定施工方案時要認真考慮,根據實際情況合理安排。
在可能的條件下,先施工比較淺的樁孔,后施工深一些的樁孔。因為一般樁孔愈深,難度相對愈大,較淺的樁孔施工后,對上部土層的穩定起到加固作用,也減少了深孔施工時的壓力。在含水層或有動水壓力的土層中施工,應先施工外圍(或迎水部位)的樁孔,這部分樁孔護壁混凝土完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而作為排水井,以方便其他孔位的施工。保證了樁孔的施工速度和成孔質量。
3.實踐效果
由于在人工挖孔樁施工時采取了上述的技術措施,故在施工過程中比較順利,達到了預期的效果,在對武吉高速公路B5標146根成樁進行的超聲波試驗檢測,全部為I類樁,人工挖孔樁滿足設計要求,達到了質量驗評標準的優良等級。
總之,在挖孔樁基礎施工過程中,會出現各種不盡相同的問題,請各位同仁根據有關規范參照實際情況進行解決。
【參考文獻】
[1]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊«橋涵»(上冊).人民交通出版社,2003,10.
[2]交通部第一公路工程總公司.公路橋涵施工技術規范.人民交通出版社,1997.
【關鍵詞】市政建設;道橋施工;關鍵技術;應用;質量控制
1.市政建設道橋施工關鍵技術的應用
隨著社會經濟的不斷進步及科學技術的快速發展,在道路橋梁工程建設中越來越多的新技術、新工藝應用于施工當中,這些技術的應用極大地提高了我國市政建設道路橋梁建設的質量,并推動了我國道路橋梁事業的快速發展。這些技術在市政建設道路橋梁施工中的大量應用,不僅能夠確保工程施工的整體質量,還能延長工程項目的使用周期,實現企業發展的社會效益和經濟效益。
1.1混凝土施工技術
在路橋工程施工中,混凝土施工技術占有重要地位。在進行道路橋梁樁基和基礎環節施工中,其護壁澆筑作業要選用強度一致的混凝土,在樁基施工過程中,護壁高度要比地面超出50厘米,同時做好樁基護壁的防水工作。在混凝土澆筑施工前,要對混凝土的用料進行詳細檢查,確定配比率。由于橋梁工程還涉及到水下作業,因此必須提高水下澆筑的處理技術,只有這樣才能避免混凝土出現坍塌問題。嚴格按照施工要求選擇符合施工規范的混凝土,才能提高道路橋梁工程的整體質量。混凝土施工技術在整個施工過程中十分重要,基于此,在道路橋梁工程施工前施工企業必須做好施工準備工作,如對底部進行認真檢查,避免出現滲水和沉渣現象,當發現問題時,要根據實際的施工情況,采用科學有效的處理方式進行處理。
1.2體外預應力加固技術
在預應力筋安裝前,施工企業必須對每個錨具進行詳細檢查,確保其質量。尤其是粗鋼筋的螺桿和螺母的匹配情況,必須對每個都進行試擰作業。對于水平筋和斜筋分別采用兩根粗鋼筋或斜桿為型鋼的情況,要先固定斜筋和水平滑塊,同時固定斜筋的上錨固點。滑塊選用臨時支架的方式在其墊板的位置上進行定位,隨后在水平筋穿入。穿筋過程中必須確保水平筋兩端絲頭長度的一致性,對滑塊位置進行檢查且將滑移量進行預留。為降低張拉錨固時螺母擰緊難度,將兩水平筋螺母上緊,并確保水平筋的中心對準滑塊錨孔。
1.3路橋工程過渡段施工技術
1.3.1設置橋頭搭板
橋頭搭板方式是現階段處理路橋過渡段橋頭跳車問題的主要方式。為有效對沉降差進行消除,可以根據施工的具體情況,選用與之相適應的搭板,這種搭板必須能夠承受全部行車荷載。
1.3.2臺后填筑
橋梁兩端出現路堤沉降問題,其主要原因在于地基、路基、路面三方面壓縮變形形成。其中,地基產生壓縮變形情況的主要原因在于路基路面的恒載和車輛荷載產生變化。在面層填筑過程中,當搭板與橋面擁有相同的面層結構及厚度,就不會出現沉降差問題。
1.4道路橋梁伸縮縫施工技術
伸縮縫安裝之前,安裝時的實際氣溫與出廠時的溫度有較大出入時,須調整組裝定位空隙值,伸縮縫定位寬度誤差為±2mm,要求誤差為同一符號,不允許一條縫不同位置上同時出現正負誤差。安裝時伸縮縫的中心線與梁端中心線相重合。如果伸縮縫較長,需將伸縮裝縫分段運輸,到現場后再對接,對接時,應將兩段伸縮縫上平面置于同一水平面上,使兩段伸縮縫接口處緊密靠攏,并校直調正。用高質量的焊條,逐條焊接,焊接時宜先焊接頂面,再焊側面,最后焊底面,要分層焊接,確保質量,并及時清除焊渣。焊接結束后用手提砂輪機磨平頂面。
固定后應對伸縮縫的標高應再復測一遍,確認在臨時固定過程中未出現任何變形、偏差后,把異型鋼梁上的錨固鋼筋與預埋鋼筋在兩側同時焊牢,最好一次全部焊牢。如有困難,可先將一側焊牢,待達到預定的安裝氣溫時,再將另一側全部焊牢。注意焊點與型鋼距離不小于5cm,以免型鋼變形。在焊接的同時,應隨時用三米直尺、塞尺檢測異型鋼的平整度,平整度應控制在0-2mm范圍,否則很容易出現跳車現象。在固定焊接時,對經常出現的預留槽內預埋筋與異型鋼梁錨固筋不相符現象,要采用U型、L型、S型鋼筋進行加固連接,以確保縫體與梁體的牢固連接。連接處焊縫長度應不小于10cm,應按照規范要求,采用淺接觸,保證焊接長度。嚴禁出現點焊、跳焊、漏焊等現象。伸縮縫焊接牢固后,應盡快將預先設定的臨時固定卡具、定位角鋼用氣割槍割去,使其自由伸縮,此時應嚴格保護現場,防止車輛誤壓。
2.市政建設道橋施工質量控制
現代社會對于一切事物的發展都著重強調可持續發展的理念,在科學技術高速發展的今天,可持續發展理念是一切事物發展的動力與源泉,并須引起所有行業和從業人員的高度重視。我國城市建設道橋施工技術發展與應用有著悠久的歷史,并且在逐步發展和完善過程中,已經形成了一套完整、科學、系統的施工技術理論體系。但是隨著時代的發展和科學技術的進步,無論多么先進的技術、理論,都必將被時代所淘汰。因此,道橋施工技術也一定要堅持可持續發展的戰略,在吸收傳統施工技術的同時,還要積極尋求新的施工技術方法與措施。路橋施工技術的可持續發展,可以從以下幾方面入手:
(1)與時俱進,創新發展路橋施工技術的發展,必須堅持與時俱進的精神。路橋施工技術要在不斷摸索、研究的過程中,以創新的形式向前大步發展。路橋施工技術作為現代城市道路建設工程技術應用的一個重要學科和門類,它在很多方面與其他建筑行業的施工技術是相通與互補的,但是同時它也有著自己的顯著特點。路橋施工技術的發展涉及到建筑技術、施工技術、安全管理等諸多方面的技術問題,所以其創新發展決不能是片面的創新,而是要全方位、立體化、多角度的創新發展,這樣才能符合國內路橋施工要求。
(2)提高路橋建設工程從業人員的整體技術水平目前,我國路橋建設工程從業人員的整體素質相對較低,普遍缺乏專業知識和高新技術的儲備,這是難以滿足現代路橋施工技術可持續發展要求的。如果想保證和堅持路橋施工技術的可持續發展要求,就必須加強對路橋建設工程從業人員的崗位培訓和專業知識的教育,以提高路橋建設工程從業人員的整體專業技術水平,增強其責任心和工作熱情。同時,路橋建設工程從業人員還要嚴格按照預定的施工組織計劃、施工方案和技術措施,進行精心的管理和操作,要全面保證路橋施工的進度和質量。
3.結束語
綜上所述,伴隨科技的進步及經濟的發展,我國道路橋梁工程施工技術也得到了極大的發展,更多新技術、新工藝得以開發利用,促進我國道路橋梁工程使用壽命不斷延長,提高道路橋梁工程施工技術水平,是確保工程施工質量的前提條件,也是企業生存與發展的重要基礎。
【參考文獻】
[1]劉桐,張杰,劉訓良.預應力梁后張法施工梁與板間出現裂縫原因分析[J];四川建筑科學研究,2003(04).
[2]R.D.Lapsley,劉征宇,杜華.后張預應力結構的灌漿――先進的真空輔助壓漿技術及漿體設計[A.中國公路學會橋梁和結構工程學會2003年全國橋梁學術會議論文集[C].2003.
[3]朱文冬.關于道路橋梁工程施工管理要點分析[J].科技與企業,2012(11).
關鍵詞: 樁基檢測建筑材料振動
Abstract: pile quality detection technology, especially the pile dynamic test, the detection of the foundation is very important, because it would include Rock and Soil Mechanics, Vibration, pile construction technology and computer technology and many other professional knowledge, as China's economic continues to soar, the city's growth rate is also undergoing tremendous change, a spate of high buildings erected on the building's foundation soil requirements are becoming stricter up. In the course of construction, foundation construction is particularly important, unlike conventional construction materials testing, but unlike ordinary structural testing.
Keywords: vibrating pile testing supplies
中圖分類號:TU473.1+6 文獻標識碼:A 文章編號:
1.地基的基本內容
1.1在整個建筑作業過程當中,將建筑物與土壤直接連接的部分叫做根本,把與支承建筑物重量的土層叫地基。根本是連接上部結構(譬如房屋的墻和柱,橋梁的墩和臺等)與地基之間的構造顯得極具間接性,除了能連接起上半部分的建筑更能銜接下部的構造,構造的作用能力很強。根本把建筑物豎向體統傳遞的荷載傳給地基,如果從平面的角度去看,豎向結合構造適合將荷載集中于一點,或分布成線、形,但是最后還是作為最終支承機構的地基,提供了的是一種分布的承載能力。
1.2當地基的承載能力足夠時,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同。但有時由于處于土或荷載的條件下,需要采用滿鋪的伐形基礎。有時,柱子可以直接支承在下面的方形基礎上,墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎上。經處理后的地基,當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時,基礎寬度的地基承載力修正系數取零,基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0;在受力范圍內仍存在軟弱下臥層時,應驗算軟弱下臥層的地基承載力。
當地基承載力不足時,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。當建筑物只有幾層高時,只需要把墻下的條形基礎和柱下的方形基礎結合使用,就經常足以把荷載傳給地基。
2、基樁低應變檢測實例分析
由于其快捷、普測、經濟的優點,基樁低應變反射波法對樁身完整性的檢測成為國內目前的主流方法之一,但仍須多種檢測方法綜合使用,揚長避短。采用低能量瞬態或穩態激振方式在樁頂激振,同時,實際測樁頂部的速度時程曲線或速度導納曲線,通過波動理論分析或頻域分析,對樁身完整性進行判定的檢測方法。
2.1樁基礎是地基基礎主要形式之一,由于樁的施工具有高度的隱蔽性,因此樁基工程的前期設計、實際施工、最后質量檢測等方面實際上都比上部建筑結構顯得更為復雜,更容易在質量方面存在隱患。
2.2在遇到一些問題時需要加強對樁基的檢測,比如施工質量有疑問的樁,設計方認為重要的樁,局部地質條件出現異常的樁,施工工藝不同的樁。
2.3,樁基在施工過程中如果控制不當,就會造成質量事故。不良地基土一般具有較高含水量及壓縮性、較大孔隙、較低抗剪強度與明顯的流動性與結構性。倘若其受到較大荷載作用,便較易出現局部地基破壞甚至是地基整體滑動現象,在較深開挖基坑階段便會出現坑壁失穩、隆起基坑等現象。
3、低應變動力檢測中,波速、樁長、樁身缺陷位置及缺陷性質的關系
3.1、低應變反射波法檢測樁身完整性的工作方法是在樁頂施加一個初始擾動力,即是用特制的力錘敲擊,由此激發的彈性波從樁頂往樁底傳播,地下水位以上且終孔后樁端持力層已通過核驗的人工挖孔樁,以及單節混凝土預制樁,抽檢數量可適當減少,但不應少于總樁數的10%,且不應少于10根。瞬態激振應通過現場敲擊試驗,選擇合適重量的激振力錘和錘墊,宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號,宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號。
3.2檢測樁基缺陷的方法是,根據樁身類型的分類標準和波形規則,樁底反射明顯,有缺陷相位出現,但無多次反射出現,則為基本完整樁或輕微缺陷樁;對同一場地、地質條件相近、狀型和成樁工藝相同的基樁,因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導致實測信號無樁底反射波時,可按本場地同條件下有樁底反射波的其他樁實測信號盤頂撞身完整性類別.
3.3建設工程中的質量問題和重大質量事故多與基礎工程質量有關,其中有不少是由于樁基工程的質量問題,而直接危及主體結構的正常使用與安全。案例分析:瑞安市仙橋包裝實業公司綜合樓工程,該樁徑600mm,有效樁長50m,混凝土強度C25,簡易鉆孔樁。該樁在8m附近有同向反射,并伴有多次反射,斷樁,判為Ⅳ類樁。原因分析:簡易鉆孔樁護壁較差,在混凝土澆注至距樁頂標高8m左右時出現坍孔,使該樁在8m左右形成嚴重夾泥,相當于斷樁。處理方法:由于樁在6m至8m附近存在流動性較大的淤泥層,開挖有一定的難度,而該樁處在四樁承臺中,旁邊是三樁承臺,設計人員經過計算,把兩個承臺合并成一個大承臺,并增加配筋量。
4、具體檢測時,可觀察場地已經截掉的樁頭對場地進行預判,然后對場地樁整體把握,對個別樁具體分析。
4.1實心樁的激振點位置應選擇在樁中心,測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處;空心樁的激振點與測量傳感器安裝位置宜在同一水平面上,且與樁中心連線形成的夾角宜為900,激振點和測量傳感器安裝位置宜為柱壁厚的1/2處。
4.2樁身波速可根據本地區同類型樁的測試值初步設定。當埋設有測量樁身應力、應變、樁底反力的傳感器或位移桿時,可測定樁分層側阻力和端阻力或樁身截面的位移量。
4.3我國目前的現狀對于地基的研究表現出一些現象,不良地基土一般具有較高含水量及壓縮性、較大孔隙、較低抗剪強度與明顯的流動性與結構性。倘若其受到較大荷載作用,便較易出現局部地基破壞甚至是地基整體滑動現象,在較深開挖基坑階段便會出現坑壁失穩、隆起基坑等現象。
4.4采樣時間間隔或采樣頻率應根據樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇;時域信號采樣點數不宜少于1024點。
4.5設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長,設定樁身截面積應為施工截面積。
5、復合地基中,樁體存在如下四種可能的破壞模式:刺入破壞,鼓脹破壞,整體剪切破壞和滑動破壞
體剛度較大,地基土強度較低的情況下比較容易發生樁體刺入破壞。樁體發生刺入破壞后,不能承擔荷載,進而引起復合地基樁間土破壞,造成復合地基全面破壞。一般剛性樁復合地基較易發生刺入破壞。
結語:我國正處于社會發展的高速期,大規模的工程建設方興未艾,大量的地基加固工程也將實施。在工民建的具體施工中,針對不同的地質條件,施工單位應合理選擇不良地基土的改造技術,保證工程項目建設的質量、進度與安全。從源頭抓起,加強施工隊伍的技術素質培訓,規范監理人員的職責,避免工程事故的產生,樁基檢測中的低應變動力檢測,在地基完成后是必須要做的事情,我們要加以重視。
參考文獻:
[1] 杜志剛.水泥土攪拌樁復合地基加固軟土的作用機理及其應用研究.工程碩士學位論文[D].上海:同濟大學.2003:6~11
[2] 劉和元,劉松玉. 超長水泥土攪拌樁復合地基性狀研究[J]. 東南大學學報. 1999,29(2):63~69
[3] 牛志榮等編著.《復合地基及其工程實例》[M]. 北京:中國建材出版社. 2000.10:420~438
[4] 趙東亮.多高層建筑地基處理優化設計的研究.天津大學碩士學位論文[D].2001.12:5~6.
[5] 龔利民.水泥土攪拌法在濱海相軟土地基處理中的應用.河海大學碩士學位論文[D].2003.12:11~15.
[6] 劉建軍. 上海地區水泥加固土工程性質的試驗研究和分析.碩士學位論文[D].上海:同濟大學.1992
[7] 劉松玉等編著.《粉體樁復合地基理論與工程應用》[M]. 北京:中國建筑工業出版社.2006.12