贾振东
摘要:公路桥梁的桩基施工是公路桥梁施工中的基础工程,必须认真严格地抓好每一道施工工序,准备好应急方案,对事故作出及时有效且准确的评估,结合现实状况与前人的经验总结,尽快解决事故问题,提高施工质量,促进我国公路桥梁施工建设实现新的飞跃。文中总结了公路桥梁桩基施工中经常发生的质量事故,剖析了事故发生的原因,提出了相对应的处理及预防措施。
关键词:公路桥梁;桩基施工;常见事故
前 言
随着我国交通基础设施建设需求的增大,公路桥梁建设工程也快速发展,有关工程质量问题也成为人们关注的焦点。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,使工期延误,造成不必要的经济损失。
一、公路桥梁桩基施工常见事故
1.钢护筒变形
钢护筒是钢制的护壁,在人工挖孔桩的过程中,可能出现地质不稳定的状况,这时利用钢护筒保护孔桩,可防止出现坍塌现象,阻碍地表水的进入,保护了操作地面。但钢护筒会因各种原因发生形变,一旦钢护筒发现形变,未及时处理或排查,便会埋下安全隐患,造成财产的损失。钢护筒变形在公路桥梁桩基施工过程中是较为常见的问题之一,很多因素都诱使钢护筒出现变形,在长期的公路桥梁建设过程中发现,不同的桩基深度与直径对钢护筒的材质与护筒壁厚的要求是不同的,而在建设过程中,这一点极易被忽视。在钢护筒的插打过程中,如果振动频率过快,钢护筒与地下的障碍物产生碰撞,便会使钢护筒变形。在钢护筒制作工序中,如果钢护筒焊接不合理,也会使钢护筒变形。
2.钢筋笼偏位
钢筋笼在公路桥梁桩基施工过程中主要起抗拉作用,对桩身的混凝土起到一定约束作用,使桩基可以承受一定大小的水平压力。但是钢筋笼在建设与使用的过程中,极易发生变形、偏位或上浮的问题,究其原因,可能是由于钢筋笼过长造成其缺乏强度,强度不够,吊入孔内的钢筋笼便会发生变形。钢筋笼注入的孔内存有未完全清理干净的残渣,钢筋笼的下放深度不能达到设计要求,钢筋笼出现偏位甚至变形。保护层的厚度未受到严格控制,在钢筋笼的上方没有设置垫块与耳环,使桩孔的本身出现倾斜与偏离的状况。在钢筋笼注入孔内时,没能按要求垂直下放,斜插入致使保护层的厚度不够,钢筋笼偏离最初位置。钢筋笼在建设过程中,可能会出现上浮的现象,混凝土在注入时,达到钢筋笼的下方,在这个时候提升了导管,导管距离钢筋笼很近,混凝土自导管流出,对钢筋笼有冲击力,致使钢筋笼上浮。钢筋笼的高度低于灌注进来的混凝土的高度,上层混凝土初凝,钢筋笼与混凝土之间会产生一种握裹力,在混凝土表面凝结之后,导管的末端没有达到钢筋笼的底部上方,混凝土自导管流出,具有一定速度的顶升力,带动了钢筋笼的上浮。
3.缩颈或孔斜
在公路桥梁桩基施工建设的过程中,钢筋笼是建设的一大重点,但长期的施工过程中,会出现钢筋笼无法放入孔桩中的情况,这很有可能是出现了缩孔或孔斜这类问题,分析出现缩颈这种事故问题,地质不良是问题产生的主要原因,在地质不良的状况下,孔口堆积着砂石料,对地质产生较大的压力,后连带孤石的高塑料粘土一同推挤至孔内,出现了缩颈的状况。孔斜在施工建设中也极易出现,在钻孔的过程中,如果遇到较大且坚硬的石头,或者在一些特殊岩层中,像砂卵石,其粒径大小悬殊,对钻孔很有影响,易使钻头受力不均,使钻头受摆动因素影响偏向一方,出现偏斜。在公路桥梁桩基施工过程中,任何突发状况都是可能发生的,钻具出现弯曲、钻具的钻杆磨损,钻杆受力范围小,在施力后,钻杆自身发生弯曲,导致孔斜。此外,钻机的安装不合理,钻机在运行过程中振动幅度过大,都可能造成孔斜的现象。
4.埋管
在浇筑水下混凝土过程中, 由于不可抗拒的自然灾害, 像突下暴雨、洪水淹没孔口, 致使浇筑中断, 造成埋管。钢筋笼制作质量差, 部分钢筋焊接不牢脱离主筋后插入导管吊环内, 也会造成埋管。导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大, 同样会发生埋管。
二、公路桥梁桩基施工常见事故的处理方法
1.对钢护筒变形的事故处理
寻求钢护筒变形的事故处理方案,必须从钢护筒出现变形的原因出发,分析产生问题的原因,寻求解决方案,前文已提及引起钢护筒发生变形的原因,针对这些原因,提出以下处理方案。
首先,在进行施工之前,施工队需要仔细检测与验算桩基与钢护筒的匹配程度,对规格进行明确限定,保证不同规格的桩基对应所需的钢护筒,使桩基周围有足够强度与厚度的钢护筒。其次,钢护筒在施工过程中出现的偏斜,可以采用偏吸泥对其施加外力纠正其偏转,利用抓斗将孔内淤泥捞出,或将吸泥机伸入孔内,将孔内的淤泥吸附出来,尽可能减少孔内的摩擦力,减少阻力。在钢护筒周围增加加固钢板能使钢护筒更加坚固安全,利用加固钢板可以提升钢护筒的整体强度,使其受力较为集中,最终只需在集中受力处进行加固,就可以使此处工程的整体结构合理、安全,保护桩基的稳固性。
2.钢筋笼纠偏处理
对于钢筋笼出现偏位或上浮的现象,可采取如下措施: 第一次清孔时应换用比重和粘度较低的泥浆进行冲洗和置换,同时将钻头上下活动,边冲边扫,尽量将孔内的泥块和泥皮搅拌成浆,排出孔外,直到泥浆符合要求时再进行提钻; 加快混凝土浇灌速度,控制浇灌时间,遇高温天气应添加缓凝剂以防止混凝土顶层进入钢筋笼时,流动性变小; 当混凝土接近钢筋笼底时,尽量减少窜插导管,等钢筋笼被混凝土埋牢后,再恢复导管正常埋深; 加固钢筋笼与孔口的固定,防止钢筋笼上冲。一旦出现浮笼应迅速处理,采用多根6cm ~ 8cm 的钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上,并用钢管或方木成网状压住所焊钢管及护筒,这样就可保证钢筋笼上浮时不至过大偏位,能基本保证工程质量。
3.缩颈与孔斜的处理方案
对于缩颈事故,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。
三、结束语
总之、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經济损失。
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