淺淡公路橋梁樁基施工與檢測(cè)技術(shù)
2011-11-02 來源：中國(guó)鳴網(wǎng)
在公路橋梁樁基施工中，通常是先使用機(jī)械進(jìn)行鉆孔，然后灌注混凝土。也可以根據(jù)地質(zhì)及地下水情況，有針對(duì)性地采用挖孔作業(yè)，然后再進(jìn)行混凝土的灌注，挖孔工藝在樁基施工中顯示出很大的優(yōu)越性。如現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面小，占地范圍不大，可以開展平行和流水交叉作業(yè)，可以很好地進(jìn)行樁的偏位和豎直度控制，能夠有效地避免鉆孔導(dǎo)致的擴(kuò)孔率、混凝土用量增大，還能夠有效地控制混凝土灌注過程中產(chǎn)生夾層、斷樁等不利因素。這兩種樁基各有優(yōu)缺，需結(jié)合實(shí)際情況靈活應(yīng)用，避重就輕。
1、鉆孔灌注樁施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)
1）鉆孔灌注樁在鉆孔開始時(shí)，需稍提鉆桿，在護(hù)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿，開動(dòng)泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，等泥漿均勻后以低擋慢速開始鉆進(jìn)，使護(hù)筒腳處有牢固的泥皮護(hù)壁，鉆至護(hù)簡(jiǎn)腳下1m后，方可按正常速度鉆進(jìn)；在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)注意地層變化，對(duì)不同的土層，采用不同的鉆進(jìn)方法；在黏性土中鉆進(jìn)，宜選用尖底鉆頭，中等鉆速，大泵量，稀泥漿；在砂土或軟土層中鉆進(jìn)，宜用平底鉆頭、控制進(jìn)尺、輕壓、低擋慢速、大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)；在土夾礫（卵）石層中鉆進(jìn)，宜采用低擋慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量、分兩級(jí)鉆進(jìn)的方法鉆進(jìn)。
2）對(duì)于泥漿護(hù)壁樁基，鉆孔能否成功，泥漿是關(guān)鍵。在鉆孔過程中，要不斷向孔內(nèi)補(bǔ)充新泥漿，以保持泥漿的稠度和比重。泥漿頂面要高出地下水位線50cm以上，以保持孔壁的穩(wěn)定。同時(shí)要嚴(yán)密注視地質(zhì)條件的變化，并隨時(shí)調(diào)整泥漿的性能和配合比。在鉆進(jìn)過程中，根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整泥漿比重，一般地層以1．1～1．3為宜，松散地層以1．4～1．6為宜。
3）當(dāng)孔深距設(shè)計(jì)標(biāo)高差50cm時(shí)，將鋼筋籠、導(dǎo)管及其他機(jī)具、材料等準(zhǔn)備就緒，以避免成孔后等待機(jī)具、材料而造成時(shí)間間隔，引起由于地質(zhì)不良發(fā)生的塌孔現(xiàn)象。
4）清孔，當(dāng)鉆機(jī)鉆到設(shè)計(jì)高程時(shí)，就立即進(jìn)行清孔,清孔后泥漿比重控制在1.15～1.2之間，如果泥漿比重太大，則不利于混凝土的澆筑，如果太小可能會(huì)引起塌孔。
2、人工挖孔樁施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)
1）人工挖孔成孔方案存在弊端，最大的弊端就是井下作業(yè)不安全因素較多，必須嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)條例執(zhí)行，時(shí)刻保持高度重視，仔細(xì)地查找、消除不安全隱患。井下作業(yè)人員必須佩戴安全帽，進(jìn)、出井孔要系保險(xiǎn)繩，挖孔作業(yè)中必須搭設(shè)掩體，提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)等必須經(jīng)常檢查。鋼絲繩安全系數(shù)宜取5以上，發(fā)現(xiàn)有斷絲要立即更換。井口圍護(hù)要高出地面20cm～30cm，防止土、石等雜物落入孔內(nèi)傷人，并阻止地面水流入孔內(nèi)，挖孔工作暫停時(shí)，要及時(shí)罩蓋孔口，以避免孔壁干燥吸收混凝土中水分及安全事故的發(fā)生。
2）如果孔壁有少數(shù)位置土質(zhì)不好，或有滲水現(xiàn)象，會(huì)發(fā)生掉塊、滑坍、塌孔等現(xiàn)象，孔壁一定要進(jìn)行支護(hù)，宜采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁。支模時(shí)下口大,上口小，呈“錐形”，以利于混凝土的澆筑,振搗,還能增大樁身摩擦力。護(hù)壁混凝土作為樁身的一部分時(shí)，其標(biāo)號(hào)不能低于樁身混凝土標(biāo)號(hào)。
3）當(dāng)挖孔中遇到堅(jiān)硬地層，如巖石等，需進(jìn)行爆破時(shí)，應(yīng)用淺眼爆破法，嚴(yán)格控制用藥量，并在炮眼附近加強(qiáng)支護(hù)，防止震塌孔壁。爆破產(chǎn)生的煙霧、有毒氣體應(yīng)使用機(jī)械通風(fēng)方法排出孔外，直至孔內(nèi)空氣符合人體健康標(biāo)準(zhǔn)要求后方可繼續(xù)作業(yè)。
4）在挖孔過程中或灌注樁基混凝土之前，若孔底積水較多，可用水泵抽取，積水較少時(shí)可用水桶人工排除。
5）挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔底的松散土渣、淤泥、沉淀等擾動(dòng)過的軟層要進(jìn)行清除，最后達(dá)到孔底平整、原狀土外露要求。若樁底進(jìn)入斜巖層時(shí)，應(yīng)鑿成水平或臺(tái)階狀。
6）在實(shí)施人工挖孔的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)或水文地質(zhì)與鉆探資料有較大出入且不利于人工挖孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況回填后采取機(jī)械重新鉆孔或鉆機(jī)完成剩余孔深等方法，以確保安全。
7）挖孔過程中如遇大的孔洞、裂縫，要會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等有關(guān)單位技術(shù)人員共同查看，查明原因后，再依照具體情況，采用漿砌片石填縫或采用流動(dòng)度較大的混凝土、片石混凝土澆筑填塞等辦法解決。
3、樁基檢測(cè)技術(shù)
3.1成孔檢測(cè)
在我國(guó)，成樁檢測(cè)技術(shù)要優(yōu)于成孔檢測(cè)技術(shù)。從防患于未然的層面來看，樁的成孔檢測(cè)應(yīng)比成樁后檢測(cè)更為重要。大力提倡成孔檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)，特別是對(duì)樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測(cè)試手段的研究，今后仍是我國(guó)樁基工程中的迫切任務(wù)。
3.2靜載荷試驗(yàn)法
管在目前樁的靜載試驗(yàn)仍被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為評(píng)價(jià)樁承載力最直觀、可靠的方法，但由于測(cè)試儀表的精度、試驗(yàn)方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素，其測(cè)試誤差也能達(dá)到10％。因此,如何改進(jìn)靜載試驗(yàn)測(cè)試、分析方法，提高靜載試驗(yàn)的可靠度，長(zhǎng)期以來是工程界所關(guān)心的課題。近年來，試驗(yàn)噸位有了很大提高，國(guó)內(nèi)已有不少單位可以從事30000kN以上噸位的加載,也有許多研究人員對(duì)相關(guān)的負(fù)摩阻現(xiàn)象進(jìn)行了研究和探討,對(duì)于大噸位的樁，在樁底埋設(shè)千斤頂和傳感器進(jìn)行載荷試驗(yàn)。
3.3聲波透射法
這雖是一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，以前應(yīng)用卻并不廣泛。隨著近幾年來交通系統(tǒng)投資的增加，以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現(xiàn)，聲波透射法在國(guó)內(nèi)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，在這種方法的應(yīng)用過程中,數(shù)字化聲波儀已取代了傳統(tǒng)的模擬聲波儀，不僅在使用的方便程度上有了質(zhì)的飛躍，而且在分析手段上也有了很大提高，聲失時(shí)判讀已不再是唯一的選擇，聲幅和聲頻已開始進(jìn)入了分析判斷領(lǐng)域，尤其令人欣慰的是,CT聲波已步入實(shí)用階段，為聲波透射法的后續(xù)研究提供了廣闊的前景。
3.4應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)
盡管近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)于這種方法的研究未見本質(zhì)性的進(jìn)展，但在實(shí)用和普及方面國(guó)內(nèi)卻有較大提高，這些不僅表現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)樁基動(dòng)測(cè)儀和配套用傳感已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)儀器方面，也表現(xiàn)在許多單位認(rèn)真研究各個(gè)測(cè)試細(xì)小環(huán)節(jié)和分析環(huán)節(jié)方面，更主要的是表現(xiàn)在許多管理部門已開始認(rèn)真總結(jié)應(yīng)力波反射法完整性檢測(cè)的得與失，開始使這種方法的應(yīng)用回歸到一種正常的位置，如廣東省正在將這種方法定位于為后續(xù)檢測(cè)提供前期技術(shù)準(zhǔn)備,這種定位已與該方法解決問題的真實(shí)能力完全對(duì)應(yīng)。
3.5高應(yīng)變動(dòng)力試樁法
在我國(guó),高應(yīng)變動(dòng)力試樁法的研究是起自20世紀(jì)80年代中后期,90年代初期已有相關(guān)的軟硬件問題,其實(shí)際應(yīng)用效果已不弱于國(guó)外，其后面向國(guó)內(nèi)大量的灌注樁檢測(cè),已有單位在模型改進(jìn)、擬合技巧、參數(shù)選定等方面進(jìn)行了大量工作，也有應(yīng)用者在樁如何才算被充分激發(fā)方面進(jìn)行了研究。值得一提的是，樁基動(dòng)測(cè)方面，國(guó)產(chǎn)儀器和軟件業(yè)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，許多方面甚于更具有中國(guó)特色。
3.6動(dòng)靜法
由于高應(yīng)變動(dòng)力試樁法力的作用時(shí)間過短，樁只能被視為彈性體進(jìn)行分析，國(guó)外有人提出了一種動(dòng)靜法，采用技術(shù)將力的作用時(shí)間延長(zhǎng)，使沿樁身傳播的應(yīng)力波波長(zhǎng)大于實(shí)際樁長(zhǎng)，進(jìn)而將樁視為剛體，回避了應(yīng)力波的傳播問題。應(yīng)該說這種方法既克服了傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的笨重與費(fèi)時(shí)，也克服了高應(yīng)力方法的過分間接性，是一種較好的方法，但由于該方法對(duì)錘的配重要求太高,具體操作仍有較大難度。
4、結(jié)語
隨著目前高速公路和城市高架立交的飛速發(fā)展，樁基工程越來越多，樁基工程的施工質(zhì)量必須引起高度的重視，以防留下諸多安全隱患。近些年來，樁基工程檢測(cè)技術(shù)也成為一個(gè)熱門，并得到廣泛重視,特別是近10年，樁基檢測(cè)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，有關(guān)樁基工程檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相繼發(fā)布、施行,使樁基檢測(cè)工作進(jìn)一步規(guī)范化,對(duì)保證工程質(zhì)量起到了良好的作用。
