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樁基礎橋梁斷樁存在的問題與防治分析
【論文關鍵詞】鉆孔灌注樁 斷樁 預防 分析
【論文摘要】主要介紹了鉆孔灌注樁施工中樁基礎斷樁原因,結(jié)合實踐進行分析并提出預防措施,對今后預防斷樁實踐具有指導意義。
目前,隨著施工機械的不斷改進和施工工藝的不斷進步,使樁基礎在橋梁建設中的運用越來越普及。鉆孔灌注樁應用十分廣泛,鉆孔灌注樁系地下隱蔽工程,影響其質(zhì)量的因素較多,而且控制難度較大,若忽視就可能產(chǎn)生質(zhì)量問題和事故,造成經(jīng)濟損失和工期延誤。
而橋梁在使用階段的破壞很多來自樁基礎的破壞,而樁基礎的破壞很大一部分是由于斷樁引起的。在施工中,保證施工過程的連續(xù)性。應排除一切可能產(chǎn)生斷樁的不利因素。本文結(jié)合工作實踐,根據(jù)從事灌注樁工程施工的經(jīng)驗和體會對施工中的斷樁原因進行分析,并提出有效的預防措施,以期對今后預防斷樁具有施工參考及指導意義。
1.產(chǎn)生斷樁的原因分析
斷樁產(chǎn)生的原因以下幾個方面:
1.1樁身的截面強度不足引起的斷樁
。1)、在設計中忽略凍脹力對樁的破壞作用,尤其是對土層較厚入土較深的鋼筋長混凝土樁,只考慮樁身的整體凍拔而忽略了切向凍脹力與樁截面的強度關系,切向凍脹力大于樁截面的強度,將樁凍拔致斷。
。2)、灌注時測深不準或計算錯誤將導管提升過高,以至導管底部脫離砼層。
。3)、在施工中,水泥用量不足,混凝土配比不當不能滿足混凝土設計強度。
。4)、鋼筋混凝土樁的鋼筋未經(jīng)力學實驗,品質(zhì)低劣,鋼筋的焊接不夠規(guī)范達不到設計強度。
1.2在混凝土施工過程中,混凝土施工灌注不連續(xù),灌注時間持續(xù)長,是造成斷樁事故的最主要因素
。1)、導管拆卸過程時間過長,起重吊裝設備的作業(yè)能力小,導管內(nèi)壁不夠光滑,塌落度過大,混凝土流動性差,碎石或卵石粒徑過大,沙子過粗或偏細,級配的細度膜數(shù)不好,拌和不均勻,混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象,增大導管內(nèi)混凝土下落阻力,而使混凝土在導管中下不去,造成卡管事故。
。2)、導管埋入混凝土中過深,導管外混凝土已初凝,導管與混凝土間的摩擦力過大,導管無法拔出或提升導管過猛,將導管拉斷,造成埋管事故。
。3)、首批已澆混凝土初凝,流動性降低,而續(xù)澆的混凝土沖破頂層上升,在混凝土中夾有泥渣土,形成斷樁。
1.3導管或?qū)Ч艿卓谶M水引起的斷樁
導管的水密性、承壓、抗拉性能不好,隔水設施差,而導致導管滲水,首批混凝土儲備量不足,使導管底口進水。
1.4由于塌孔引起的斷樁
因為灌注施工的緊張連續(xù),忽略了水頭高度,由于護筒底口漏水,孔內(nèi)水位降低,使孔內(nèi)水位差減小,不能保持原有靜水壓力。
1.5接樁時沒有認真處理好多余的那部分樁頭從而引起的斷樁
混凝土澆筑近結(jié)束時,沒有考慮接樁時混凝土施工,接樁時處理不好或清理不好樁頭,導致樁頂混凝土達不到設計強度。
另外象?突然停電,機械故障或突降暴雨等無法預測情況發(fā)生,使中途停頓時間太長,不得不將導管提離砼而形成斷樁。
2.斷樁的預防措施
對斷樁事故關鍵在于預防。灌注前要對各個作業(yè)環(huán)節(jié)和崗位進行認真檢查,制訂有效的預防措施。灌注中嚴格遵守操作規(guī)程。本人結(jié)合工作實踐總結(jié)如下幾點,僅供同行參考。
2.1 對樁截面抗拉強度進行驗算,保證材料質(zhì)量及用量,保證截面設計強度
。1)、由于并不是所有的橋涵設計都經(jīng)專門的設計單位進行設計。尤其地方道路工程中的中、小橋,在設計過程中很少考慮甚至不考慮凍脹力對樁身的危害作用,這就要求在設計中必須保證樁身強度.
。2)、每m3混凝土用量一般不低于350kg,配比實際標號一般應超出設計標號10%~15%。
。3)、對于所用鋼筋,使用之前一定要做力學性能實驗,嚴把質(zhì)量關,質(zhì)量不合格的鋼筋嚴禁使用,對于鋼筋的焊接工藝,需要焊條級別,一定要堅持標準,按規(guī)范去實施。
2.2嚴密施工組織設計,在施工前,把一切灌孔的設備工具都準備齊全,保證混凝土施工的連續(xù)性,盡量縮短澆筑時間
(1)、導管的分解長度應便于拆裝搬運,并小于導管提升設備的提升高度,中節(jié)一般為2m左右,下端可加長至4~6m。
導管內(nèi)壁光滑、順直、無局部凸凹,各節(jié)內(nèi)徑應大小一致,偏差不大于±2mm,應嚴格控制撥導管、拆卸導管時間,拆卸導管時間不應大于15min,能縮短盡量縮短時間,一旦開始灌注,決不能中途停止。
。2)、為保證混凝土的流動性,嚴格控制塌落度,應保證在18~22cm之間,骨料盡可能選用卵石適宜粒徑為0.5~3.0cm,使最大粒徑不大于4.0cm,混凝土初凝時間不早于5h,如果必要,需加入一些外加劑,以延長初凝時間。
。3)、導管在混凝土中的埋置一般應小于2m,最少也不應小于lm,最大不應超過6m,埋深太大將不利于導管的提升,也給導管內(nèi)混凝土的下降增加阻力,拔導過猛容易將導管拉斷,另外,還會使導管在混凝土中埋深過小,易使泥漿涌入底口。
2.3防止導管或底口進水,加強隔水設施
。1)、導管在灌注混凝土前應進行必要的水密承壓實驗和接頭抗拉實驗,嚴格檢查接頭是否嚴密,焊縫是否破裂,及時及早的進行修補。
(2)、應計算好首批混凝土的用量。既滿足足夠的埋深,同時又要充滿導管,以保證混凝土施工連續(xù)性。
2.4防止坍孔
在施工中,應有專人負責觀察施工水位,觀察護筒四周是否滲水,在水中鉆孔樁施工中,因河流汛期,注意測量河流水位,如發(fā)現(xiàn)水位差降低,應及時采取措施,保證孔內(nèi)水頭高度,要注意不要讓孔口震動過大并盡量減輕孔附近重量。
2.5多余澆灌及接樁
為保證樁頂質(zhì)量,在樁頂設計標高上應多灌一定高度,一般為0.5~1m,在初凝后終凝前挖除。但還應保留30cm以上,以待接樁或承臺施工前鑿除。接樁時,將多余部分混凝土鑿除后用清水沖洗干凈,然后方可接樁。
3.結(jié)束語
橋梁基礎鉆孔灌注樁質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當嚴重,因此施工單位在施工過程中應加強管理,采用科學的施工方案和切實可行的備用方案。只有嚴格按照規(guī)范、規(guī)程操作,加強監(jiān)督檢測,才能避免質(zhì)量事故或把質(zhì)量事故降低到最小限度。對已出現(xiàn)問題的樁基、斷樁查找原因分析準確后,應掌握詳盡而準確的現(xiàn)場資料,及時組織專家會診,制定安全可靠而又經(jīng)濟的處理方案。嚴把鋼筋材料的進料關,嚴格焊接工藝要求,嚴格按照科學的操作規(guī)程施工,斷樁因素是可以預防的。
參考文獻:
。1].黃繩開.《橋梁施工及組織管理》[M] 人民交通出版社.2000.8
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