王修彬
摘 要:橋梁工程是我國現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施的重要構(gòu)成,其施工質(zhì)量和施工進度備受社會公眾關(guān)注。在橋梁工程施工中,由于樁基承載橋梁全部重量,直接對橋梁的承載力以及安全性能負責,由此其施工質(zhì)量至關(guān)重要。在復雜地質(zhì)條件下,受環(huán)境因素以及技術(shù)水平的影響,橋梁樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問題層出不窮。基于此,本文將在簡要介紹橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的前提下,針對橋梁樁基礎(chǔ)施工存在的具體問題提出質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:復雜地質(zhì)條件;橋梁施工;樁基;質(zhì)量控制;措施
0 引言
現(xiàn)代橋梁施工工期緊、任務重,而樁基礎(chǔ)施工是整體施工作業(yè)的根本環(huán)節(jié),一旦該環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則橋梁工程的使用壽命和整體質(zhì)量將會大打折扣。在復雜地質(zhì)條件下,施工人員所將面臨的挑戰(zhàn)是不容忽視的,若無法控制相關(guān)要素,則橋梁樁基礎(chǔ)施工的難度系數(shù)會驟增。由此,要求橋梁施工單位設(shè)計人員、施工人員以及管理人員必須具體問題具體分析,制定行之有效的樁基施工質(zhì)量控制方案,加強工程管控。
1 橋梁樁基鉆孔問題及質(zhì)量控制措施
1.1 鉆孔問題
地質(zhì)條件對于橋梁樁基施工難度系數(shù)的影響是客觀存在的。在相對復雜的地質(zhì)條件中,鉆孔漏漿、鉆孔偏差較大、掉鉆等質(zhì)量問題的發(fā)生概率也會大幅度增加。具體來說,橋梁樁基施工中的鉆孔問題主要體現(xiàn)在以下幾方面:其一,鉆孔漏漿問題。在鉆孔施工時,施工人員忽略對鉆孔深度的控制,導致鉆機鉆入深度超出標準水平,到達樁基透水層,此時有可能會導致泥漿或者水向孔內(nèi)流動,出現(xiàn)鉆孔漏漿。其二,掉鉆卡鉆問題。在復雜地質(zhì)條件下,鋼絲繩和鉆桿可能會由于過度使用而出現(xiàn)松動。尤其是在山地和熔巖等地質(zhì)條件下,鉆孔機運轉(zhuǎn)的磨損程度會有所提升,倘若人員不重視對其進行定期保養(yǎng)和維修,掉鉆和卡鉆問題時有發(fā)生,設(shè)備的使用壽命難以得到保障。除此以外,巖層厚度不均是復雜地質(zhì)條件的一種主要形式,不能排除鉆孔過程中不會出現(xiàn)廢渣,導致卡鉆。最后,斜孔問題。在橋梁工程樁基挖孔過程中,施工人員也嚴格按照施工圖紙展開作業(yè),精準控制鉆孔的位置以及大小。但是由于復雜地質(zhì)條件下存在不可控因素,鉆孔施工過程中可能存在鉆孔機與巖石相撞情況,鉆孔機在外力作用下方向偏移,形成斜孔,在很大一定程度上阻礙了正常施工進度。
1.2 質(zhì)量控制措施
當橋梁樁基施工過程中出現(xiàn)鉆孔漏漿的趨勢時,施工人員以及質(zhì)量管理人員務必要及時制定處理措施。首先,在發(fā)現(xiàn)鉆孔漏漿問題的第一時間,施工人員需要對護筒的位置進行適度調(diào)節(jié),讓護筒與周圍位置存在一定高度差,避免水流入鉆孔中。其次,施工人員可以是實際情況決定是否降低鉆頭的轉(zhuǎn)動速度,在這一過程中可以選擇在鉆頭上摻加粘土,達到減速目的。而一旦發(fā)生掉鉆和卡鉆的問題,在技術(shù)層面往往很難完美解決,因此要求施工人員需借助專業(yè)的打撈工具對鉆孔機掉落的鉆頭進行打撈,并對其進行清潔處理。最后,對于斜孔問題,施工人員首先在鉆孔準備階段需要借助鋼絲繩對鉆孔中心進行水平垂直測量,對鉆孔進行定位,確保鉆孔施工符合技術(shù)規(guī)范。而倘若鉆孔位置偏差相對較小,施工人員可以通過簡單的掃孔對斜孔進行校正;倘若斜孔偏差現(xiàn)象極其嚴重,那么則需要先填埋斜孔再重新鉆孔,務必保證工程質(zhì)量。
2 復雜地質(zhì)條件下的樁基灌注階段問題分析
2.1 灌注樁施工問題
在樁基灌注階段,復雜的地質(zhì)條件可能會導致樁基的頸縮、斷樁、灌注過量等問題出現(xiàn)。圖1為灌注樁施工工藝,根據(jù)對施工工藝進行分析可知,灌注樁施工中容易出現(xiàn)以下問題。首先,之所以會產(chǎn)生樁頸緊縮現(xiàn)象,其根本原因在于樁基實際施工直徑未達到規(guī)范標準,因此在為其灌注混凝土時,壓力會對樁基壁產(chǎn)生作用,混凝土向周邊擠壓,形成頸縮。由于地質(zhì)條件復雜,所以前期設(shè)計人員在現(xiàn)場勘查時可能會存在數(shù)據(jù)誤差,從而影響對樁基大小的判斷,這是樁基施工中相關(guān)人員應高度重視的一項問題。其次,橋梁工程中部分樁基距離相對較近,這對樁基強度提出了較高要求,強度不均的樁基可能會由于受到擠壓而斷裂。結(jié)合現(xiàn)有施工經(jīng)驗來看,在樁基密度較大的區(qū)域,斷樁問題更為顯著。再次,在樁基挖孔階段,樁基土體可能會受到施工人員所施加的外力作用而發(fā)生變動,而巖石或土體運動又會使得空地出現(xiàn)洞穴,施工人員可能在無意識之間增加了混凝土的灌注量,無法達成施工規(guī)范標準。最后,在正常地質(zhì)環(huán)境下樁基灌注裝施工尚且問題發(fā)生頻率相對較高,在復雜的地質(zhì)條件下,施工人員以及質(zhì)控人員必須加強對施工細節(jié)的控制,對可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)進行理性預判。
2.2 質(zhì)量控制措施
對于橋梁灌注樁施工的質(zhì)量控制同樣需要視情況而定。在解決樁基灌注頸縮問題時,施工單位務必保證加強對各單位人員的技術(shù)和素養(yǎng)培訓,要求施工人員嚴格按照施工整體規(guī)劃,對拔管階段的細節(jié)問題嚴格把關(guān),務必確保管內(nèi)混凝土下平面與地面存在一定高度差,從而達到控制樁基承載壓力的目的,避免出現(xiàn)擠壓現(xiàn)象。與此同時,施工人員需要結(jié)合自身經(jīng)驗合理控制混凝土的塌落度以及拔管速度,盡可能采用漢斯復打法展開樁基礎(chǔ)施工。而在預防斷樁問題時,質(zhì)量管理人員應指揮施工人員合理控制樁機之間距離,確保樁基彼此之間距離為直徑的4倍以上,并在后續(xù)施工環(huán)節(jié)不斷深化樁基強度。而為提升樁基自身的結(jié)構(gòu)合理性,施工人員還需要慎重選擇打樁順序,對新灌注的樁基進行標記,不為斷樁埋下隱患。最后,橋梁施工單位的設(shè)計人員必須在施工前期對現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境展開實際勘查,根據(jù)土質(zhì)環(huán)境情況進行試打樁灌注,從而確定樁型以及施工方案。
3 精準控制地質(zhì)破碎帶上樁基長度
對于建立在斷裂構(gòu)造帶的主干斷裂區(qū)域的橋梁工程,施工人員應意識到橋梁所處區(qū)域的地質(zhì)條件較為復雜。一方面,基底巖層包含夾層;另一方面,在既往施工流程中,微風化基巖時常會夾雜強風化的砂礫巖夾層,形態(tài)缺乏穩(wěn)定性,在巖層鑒別過程中可能會起到干擾作用,影響中孔質(zhì)量。因此,在確定地質(zhì)破碎帶上樁基長度時,人員需要開展以下幾方面作業(yè)。首先,樁位帶有地質(zhì)鉆孔的相關(guān)資料是施工人員應重點分析的內(nèi)容,明確相關(guān)資料所控制的樁基,進而合理判斷終孔標高以及樁基類別,但得注意的是,現(xiàn)場監(jiān)理人員需要重視巖渣的分類保存,同時做好施工記錄。其次,沒有地質(zhì)鉆孔進行控制的樁基施工過程中,巖性以及巖面變化幅度小的問題客觀存在,也為施工方帶來了不小的阻礙,要求施工管理人員重點關(guān)注鉆樁過程中各地質(zhì)的層位,提取出渣樣并做好留存處理,用以和進尺高度以及巖渣進行比較。最后,若施工區(qū)域地址質(zhì)復雜程度著實過高,則施工人員需要逐樁進行補鉆,確定終孔具體標高。
4 大厚度的軟基的施工工藝
針對大厚度的軟基地質(zhì),按設(shè)計方案要求,施工人員需要適度加長鋼護筒。若存在鋼護筒的長度沒有沒過稠度比較大的軟塑狀的淤泥層的情況,為提高泥漿護壁,則施工人員需適當提高水頭。其次,在水中樁施工階段,按行業(yè)施工規(guī)范要求,人員需要搭建穿過淤泥層和持力層的施工平臺臨時支承樁,保障樁的深度合理,但是,該施工環(huán)節(jié)高發(fā)坍孔、漏漿以及進水問題,影響工程進度,由此要求現(xiàn)場管理人員應務必確保護筒穿過淤泥層或者是砂礫層,再次,泥漿的質(zhì)量也對軟基施工水平存在影響,因此施工人員在鉆淤泥層時要選擇專用泥漿,控制水泥以及其他各類施工材料的配比,選用優(yōu)質(zhì)的粘土泥漿。最后,當達到終孔樁時,進行換漿清空。
5 樁基施工質(zhì)量控制注意事項
除卻鉆孔以及灌注施工環(huán)節(jié),還有其他橋梁樁基施工環(huán)節(jié)受到地質(zhì)環(huán)境的限制,需要質(zhì)量控制人員進行一一把關(guān)。具體來說,質(zhì)量控制人員,首先要對樁基施工進度進行動態(tài)追蹤,組織施工人員對部分未施工樁基進行逐樁補鉆,根據(jù)地層實際情況進行鉆孔。其次,對于橋梁工程中部分正在成孔施工的樁位,人員需要收集相關(guān)地質(zhì)材料,擬定具有針對性的樁基質(zhì)控原則方案,由工程設(shè)計人員、監(jiān)理工程師以及技術(shù)主管共同商議決定中孔的標高,務必確保樁基設(shè)計的合理性。再次,若不能保證施工地質(zhì)資料的完整性,質(zhì)量控制人員就必須提前考慮到程莊可能潛在的質(zhì)量問題,按照補鉆地質(zhì)資料重新鉆孔,精準保障鉆孔位置以及鉆孔深度。最后,對于橋梁施工過程中存在的軟土層厚度較大的樁位,施工監(jiān)管人員可以選擇對鋼護筒進行加長處理,并在鉆孔之后進行換漿操作,避免出現(xiàn)孔洞坍縮問題。
6 結(jié)束語
綜上所述,樁基施工是橋梁工程建設(shè)中至關(guān)重要的一個階段。為全面保證橋梁的承載能力以及使用壽命,施工單位務必將樁基施工的質(zhì)量控制作為關(guān)鍵任務,對鉆孔、灌注等施工環(huán)節(jié)進行重點把關(guān),加強對質(zhì)量風險隱患的防控治理,并參考復雜地質(zhì)條件制定行之有效的問題解決對策,確保施工作業(yè)順利推進。
參考文獻:
[1]折文剛.復雜地質(zhì)條件下樁基施工方法及質(zhì)量控制[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學院學報,2019,18(4):22-25.
[2]王力.復雜地質(zhì)條件下長大樁基施工質(zhì)量控制[J].低碳世界,2017(8):227-228.
[3]何劍.淺議復雜地質(zhì)條件下橋梁樁基施工的技術(shù)難點處理[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(17):83-84.
[4]郭建彭.復雜地質(zhì)條件下橋梁樁基施工工藝研究成果報告[J].科技視界,2016(10):177-180.