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公路桥梁桩基的施工及检测综述

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摘要:本文介绍了公路桥梁桩基施工流程和重点,阐述了其检测方法,有一定参考价值。

关键词:桥梁桩基础;特点;混凝土配制;桩基检测

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

1公路桥梁桩基的施工

在现实的公路桥梁桩基施工过程中,一般采取先进行机械钻孔后灌注混凝土,也可因地制宜,根据地质、地下水情况采用针对性挖孔作业,然后进行混凝土灌注。

1.1 人工挖孔桩施工技术

人工挖孔成孔方案存在弊端就是井下作业不安全因素较多,必须严格按照安全生产条例执行,时刻保持高度重视,仔细地查找、消除不安全隐患。 井下作业人员必须佩戴安全帽,进、出井孔要系保险绳,挖孔作业中必须搭设掩体,提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等必须经常检查。钢丝绳安全系数宜取 5 以上,发现有断丝要立即更换。井口围护要高出地面 20~30cm,防止土、石等杂物落入孔内伤人,并阻止地面水流入孔内,挖孔工作暂停时,要及时罩盖孔口,以避免孔壁干燥吸收混凝土中水分及安全事故的发生。

如果孔壁有少数位置土质不好, 或有渗水现象, 会发生掉块、滑坍、塌孔等现象,孔壁一定要进行支护,宜采用现浇混凝土护壁。 支模时下口大,上口小,呈“锥形”,以利于混凝土的浇筑振捣,还能增大桩身摩擦力。护壁混凝上作为桩身的一部分时其标号不能低于桩身混凝土标号。

当挖孔中遇到坚硬地层,如岩石等,需进行爆破时,应用浅眼爆破法,严格控制用药量,并在炮眼附近加强支护,防止震塌孔壁。 爆破产生的烟雾、有毒气体应使用机械通风方法排出孔外,直至孔内空气符合人体健康标准要求后方可继续作业。

在挖孔过程中或灌注桩基混凝土之前,若孔底积水较多可用水泵抽取,积水较少时可用水桶人工排除。在挖孔达到设计标高后,对孔底的松散土渣、淤泥、沉淀等扰动过的软层要进行清除,最后达到孔底平整、原状土外露要求若桩底进入斜岩层时,应凿成水平或台阶状。在实施人工挖孔的过程中,当发现地质或水文地质与钻探资料有较大出入且不利于人工挖孔时,应根据具体情况回填后采取机械重新钻孔或钻机完成剩余孔深等方法,以确保安全。

挖孔过程中如遇大的孔洞、裂缝,要会同业主、设计、监理等有关单位技术人员共同查看,查明原因后,再依照具体情况,采用浆砌片石填缝或采用流动度较大的混凝土、片石混凝土浇筑填塞等办法解决。

1.2 钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩在钻孔开始时,需稍提钻杆,在护筒内旋转造浆,开动泥浆泵进行循环,等泥浆均匀后以低挡慢速开始钻进,使护筒脚处有牢固的泥皮护壁,钻至护筒脚下 1m 后,方可按正常速度钻进;在钻进过程中,应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进方法;在黏性土中钻进,宜选用尖底钻头,中等钻速,大泵量,稀泥浆;在砂土或软土层中钻进,宜用平底钻头、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进;在土夹砾(卵)石层中钻进,宜采用低挡慢速、优质泥浆、大泵量、分两级钻进的方法钻进。

对于泥浆护壁桩基,钻孔能否成功,泥浆是关键。 在钻孔过程中,要不断向孔内补充新泥浆,以保持泥浆的稠度和比重。 泥浆顶面要高出地下水位线 50cm 以上,以保持孔壁的稳定。同时要严密注视地质条件的变化,并随时调整泥浆的性能和配合比。在钻进过程中,根据地质情况适当调整泥浆比重, 一般地层以 1.1~1.3 为宜, 松散地层以 1.4~1.6 为宜。

当孔深距设计标高差 50cm 时,将钢筋笼、导管及其他机具、材料等准备就绪,以避免成孔后等待机具、材料而造成时间间隔,引起由于地质不良发生的塌孔现象。清孔,当钻机钻到设计高程时,就立即进行清孔,清孔后泥浆比重控制在 1.15~1.2 之间,如果泥浆比重太大,则不利于混凝土的浇筑,如果太小可能会引起塌孔。

2 目前桩基检测的主要技术

随着我国城乡建设事业的迅速发展,桩基工程越来越多,因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视,检测领域取得了长足的发展,有关桩基工程检测的标准,规范相继、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。 桩基检测一般有以下几种方法:

2.1 高应变检测法

高应变检测已有近百年的历史,它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。 高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。 在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。

2.2 低应变反射波法

低应变反射波法是用于检测桩身的完整性,预制桩,人工挖孔桩不可能缩径; 许多的缺陷或质量事故都发生在流水处或地层变化处;地层变化对波形也会产生影响(会产生反射波)等等。 因此查看地质资料,了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。 利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定,虽然定量分析软件本身存在一些不足,但它分析了应力波在桩身传播的详细过程, 只要桩周土的参数选择合理,它的作用远远大于我们凭肉眼对波形缺陷程度的判断。 当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。

2.3 声波透射法

声波透射法是在桩内预埋纵向声测管,将超声脉冲发射和接收探头置于声测管内充满清水作混合剂,由仪器发出周期性电脉冲,通过发射探头发射并穿透混凝土被接收,探头接收并转换成电信号。 由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需要时间,接收波幅值,接收脉冲主频率,接收波形及频率等参数。 最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析,即可对混凝土各种内部缺陷的性质,大小,位置做出判断并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。 与其他检测法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。 但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。 声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。声波透射法以其鲜明的技术特点成为目前混凝土灌注桩(尤其是大直径灌注桩)完整性检测的重要手段,在工业与民用建筑、水利电力、铁路、公路和港口等工程建设的多个领域得到了广泛应用。

2. 4静载荷试验法

桩基质量的检测的程序比较复杂,其中对于单桩竖向承载力的检测是检查的重点和关键,目前针对单桩竖向承载力的检查比较通用的检测方法静载荷实验法。该种方法是比较早的检测方法,主要通过通过P-S曲线的特征来确定承载力,进而判定桩基的质量,从目前的检测数据来看,该种检测方法的数据最可靠。但是由于该种检测方法程序比较复杂,因此耗费时间比较长,需要大量的设备和人力资源的投入,所以其成本投入大,处于经济原因的考察,施工单位尽量避免采取这种手法。

在以上检测方法和技术标准中,对于实际工程中要应用哪种桩基检测理论和方法来有待于我们进一步探讨和总结,这对于提高桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性以及对确定整个桩基工程的质量与安全有重要意义。

3.结语

近年来,我国经济不断的发展,公路桥梁建设也越来越受到重视。桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键,而公路桥梁基础施工是具体体现桥梁规划、设计思想和意图的一个过程。桩基础是公路桥梁基础施工常用的技术手段,因此,深入研究并总结桩基础施工质量控制措施,对于提升施工桥梁整体质量具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]陈晓光.浅谈公路桥梁基础施工技术[J].科技与企业,2011,(14).

[2]乔晓春.谈路桥桥梁桩基施工[J].山西建筑,2012,(4).

[3]王雪峰,吴世明.基桩动测技术[M].北京:科学出版社,2001.