關(guān)于橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施理工論文

摘要：分析了橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中造成質(zhì)量事故的影響因素，針對鉆孔灌注樁施工方法，從鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安裝、灌注水下混凝土等方面進(jìn)行了論述，以提高橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。同時(shí)介紹了解決措施，以減少經(jīng)濟(jì)損失，加快整個(gè)工程的施工進(jìn)度。
　　關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工工藝；控制
　　混凝土樁基礎(chǔ)具有質(zhì)量好、承載能力高、造價(jià)低、施工簡便的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)工程。樁基施工從鉆孔到混凝土灌注的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都需要周密的安排和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮�，尤其是施工�?zhǔn)備工作，它直接影響到樁基的工程質(zhì)量，施工中會(huì)出現(xiàn)斷樁（全斷面夾泥、孔洞）和缺陷樁（離析、蜂窩、縮頸等），它直接影響工程的質(zhì)量，鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。
　　一、鉆孔施工中常見的事故
　　1.孔位出現(xiàn)偏差
　　樁位出現(xiàn)偏差的主要原因在計(jì)算樁位坐標(biāo)時(shí)失誤，由于施工中測量人員計(jì)算錯(cuò)誤，審核不細(xì)導(dǎo)致出現(xiàn)工程事故，所以在樁位放樣前測量人員、工程技術(shù)人員一定要仔細(xì)核算，確保準(zhǔn)確無誤。
　　2.停鉆換機(jī)造成偏位
　　橋梁工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，對不同的地質(zhì)應(yīng)選擇相應(yīng)的鉆機(jī)。對第四紀(jì)河床沖積層（砂土、粘土、黃土、淤泥）一般采用回旋鉆機(jī)，對風(fēng)化巖層、河床砂礫石層一般采用沖擊式鉆機(jī)，對復(fù)雜的地質(zhì)條件（地層不均勻）含大塊孤石的砂土層，采用沖擊鉆與回旋鉆配合鉆孔或采用地質(zhì)巖芯鉆機(jī)，換機(jī)中鉆機(jī)就位偏差造成孔位偏差。
　　3.塌孔
　　塌孔在灌注樁施工過程中是經(jīng)常遇到的事。其特征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口有水泡，出渣量顯著增加，進(jìn)尺困難或不進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷明顯增加，若處理不及時(shí)將埋鉆或造成廢孔。當(dāng)?shù)貐^(qū)水位變化太大時(shí)，采用適當(dāng)?shù)姆椒ū３炙�頭相對穩(wěn)定。發(fā)現(xiàn)塌孔．判明坍塌位置．分析塌孔原因，針對坍塌的情況采取可行的措施，如果坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔，回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上lm～2m繼續(xù)鉆孔。隨時(shí)注意坍塌數(shù)量的變化。若塌孔不能控制，立刻拆除鉆機(jī)護(hù)筒回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。由于清孔或鋼筋骨架吊入造成塌孔時(shí)，應(yīng)立即停止清孔或?qū)�鋼筋骨架吊出，利用鉆孔機(jī)具攪動(dòng)添加泥漿護(hù)壁，同時(shí)將坍塌物清理干凈，待塌孔穩(wěn)定后重新清孔和安裝鋼筋骨架。
　　二、施工工藝
　　1.鉆孔
　　（1）采用上海探礦機(jī)械廠GPS-20型鉆機(jī)，正循環(huán)施工。調(diào)整鉆頭中心與測放好的樁位中心對中，確保鉆機(jī)就位時(shí)鉆桿垂直。
　　（2）報(bào)請監(jiān)理人員檢驗(yàn)，同意之后方可開鉆。先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待泥漿輸?shù)娇變?nèi)一定數(shù)量后，開始鉆進(jìn)。
　　剛開始時(shí)，進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制，在護(hù)簡刃腳處，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下1ITI后，可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。
　�。�3）鉆孔過程中每1h～2h檢測一次泥漿指標(biāo)，注意及時(shí)調(diào)整，使其符合規(guī)范要求。每鉆進(jìn)2m～3m檢查孔徑、豎直度，同時(shí)注意土層變化，與地質(zhì)資料進(jìn)行核對，若與勘察設(shè)計(jì)所提供的地質(zhì)資料不符，要請示監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)代表，經(jīng)判明后再繼續(xù)鉆孔，合理調(diào)整鉆進(jìn)速度與鉆壓等參數(shù)。采用減壓法鉆進(jìn)，使鉆桿維持垂直狀態(tài)，鉆頭回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少斜孔、擴(kuò)孔和彎孔的發(fā)生。接、卸鉆桿的動(dòng)作要迅速、安全，爭取在盡快時(shí)間內(nèi)完成，以免停鉆時(shí)間過長，增加沉淀。
　�。�4）鉆孔中保持孔內(nèi)的泥漿面（水頭）高度，若突然發(fā)生泥漿面降低或升高，應(yīng)立即將鉆頭提出孔外，向有關(guān)人員匯報(bào)，查明原因，分析判斷發(fā)生的情況后再繼續(xù)鉆進(jìn)。
　　2.清孔
　�。�1）鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即進(jìn)行終孔檢查（孔深、孔徑、傾斜度等），符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行第一次清孔。
　　（2）清孔時(shí)必須注意保持水頭高度為1.5m～2.0m，同時(shí)必須控制好泥漿指標(biāo)，避免因泥漿相對密度下降導(dǎo)致塌孔。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。
　�。�3）在導(dǎo)管安裝完畢后，再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如不符合規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔。
　　三、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施
　　鉆孔灌注樁的主要問題、產(chǎn)生原因及相應(yīng)的防治措施列舉如下。
　　1.樁底地基承載力不足
　　原因：樁端沒有支承在持力層上面。
　　防治措施：這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗(yàn)。如不能鉆孔取芯，要參照鄰近取芯情況，鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進(jìn)情況（一般鉆進(jìn)至微風(fēng)化巖時(shí)，鉆頭不蹩鉆，主要鉆桿振動(dòng)不很厲害，鉆進(jìn)聲音感覺較好）、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。
　　縮徑（孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑）原因：塑性土膨脹。
　　防治措施：成孔時(shí)應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過。在成孔一段時(shí)間，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹。如出現(xiàn)縮徑．采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。
　　樁底沉渣量過大原因：檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。
　　防治措施：（1）認(rèn)真檢查，采用正確的測繩和測錘（2）一次清孔后，如不符合要求，要采取措施，改善泥漿性能，延長清孔時(shí)間。（3）在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，應(yīng)進(jìn)行二次清孔。二次清孔可再利用導(dǎo)管進(jìn)行，即準(zhǔn)備一個(gè)接頭，一頭接導(dǎo)管，一頭接膠管，在導(dǎo)管下完后，提離孔底0．4m，在接管上接上泥漿泵直接進(jìn)行泥漿循環(huán)。二次清孔能及時(shí)有效保證樁底干凈。
　　2.鋼筋籠上浮
　　原因：（1）當(dāng)砼灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管且導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí)，由于澆注的砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上�。�2）由于砼灌注鋼筋籠且導(dǎo)管埋深
　　較大時(shí)，其上層砼因澆注時(shí)間較長，已近初凝，表面形成硬殼砼與鋼筋有一定握裹力，如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋底部以上砼從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。
　　防治措施：（1）灌注砼過程中，應(yīng)隨時(shí)掌握砼澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)砼埋過鋼筋籠底端2～3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧�，并�?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。
　　斷樁原因：（1）灌注砼過程中，因?qū)Ч苈┧�或�(qū)Ч芴崧┒�二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。導(dǎo)管提漏有兩種原因：一是當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下振擊法，使砼強(qiáng)行流出，但如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏。二是泥漿過稠，如果估算或測砼面難，在測量導(dǎo)管埋深時(shí)，對砼澆注高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離砼面，也就產(chǎn)生提漏．引起斷樁：（2）灌注時(shí)間過長，而上部砼已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋�，從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注極為困難，造成堵管與導(dǎo)管拔不上來，引發(fā)斷樁事故；（3）導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填，造成泥漿填入，引發(fā)斷樁。
　　防治方法：（1）認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌；（2）盡可能提高砼澆注速度：一是開始澆砼時(shí)盡量積累大量砼，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。二是快速連續(xù)澆注，使砼和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞：（3）提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注砼過程中隨時(shí)測量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程（4）灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲和缺陷發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換。
　　四、結(jié)語
　　樁基是整個(gè)橋梁的命脈所在，是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鉆孔灌注樁的施工工藝復(fù)雜，干擾因素多，施工難度大。在施工中，應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際，按照設(shè)計(jì)文件與施工規(guī)范的要求，選取合理的施工工藝，堅(jiān)持以預(yù)防為主的原則，采取有效的措施進(jìn)行施工控制，及時(shí)解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，才能保質(zhì)保量地完成任務(wù)。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]劉自明.橋梁工程檢測

手冊[M]，北京：人民交通出版社.2001
　　[2]交通部第一公路工程總公司．公路施工手冊：橋涵（上冊）[M].人民交通出版社.2000

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