王燕
摘要:為有效解決橋梁工程在使用過程中出現(xiàn)沉降、坍塌等問題,需要施工方在橋梁施工過程中認(rèn)真做好樁基的加固處理,這對(duì)于保證橋梁的承載能力、提高橋梁的使用壽命具有十分重要的意義。樁基是橋梁工程施工的重要組成部分,只有保證樁基的質(zhì)量,才能確保工程的整體質(zhì)量,降低工程后期的使用與維護(hù)費(fèi)用?;诖耍瑢?duì)橋梁樁基工程施工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié),并采取合理科學(xué)、先進(jìn)的維修加固技術(shù),將有利于提高整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量和行車安全性。
關(guān)鍵詞:橋梁樁基;漏漿;斜孔;加固技術(shù)
引言
橋梁的樁基一般情況下處于有水的環(huán)境中,由于長(zhǎng)期經(jīng)受著水流的沖刷作用,樁基逐漸產(chǎn)生局部混凝土破損、鋼筋外露等問題,從而在一定程度上影響了橋梁的安全運(yùn)營(yíng),需要采取有針對(duì)性的維修加固措施。大量水下鉆孔灌注樁的病害多發(fā)生于樁基與立柱連接部位或以下部分,當(dāng)病害在河流水位較淺的區(qū)域,用土石圍堰施工;當(dāng)病害處于水位較深的區(qū)域,則不適合采用土石圍堰法施工。傳統(tǒng)的鋼圍堰施工對(duì)操作空間要求高且造價(jià)高。本文對(duì)橋梁工程施工中的樁基維修加固技術(shù)進(jìn)行研究探討,僅供相關(guān)人士參考。
1樁基施工中出現(xiàn)的問題
1.1漏漿
在樁基加固施工中,如果鉆孔施工達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)的透水層,不能很好地控制鉆孔速度和強(qiáng)度,很容易引起孔周圍滲透性,如果不能及時(shí)檢測(cè)和處理,仍可能導(dǎo)致泥漿滲漏到孔中為了有效地防止熔巖流泄漏,施工隊(duì)必須合理控制粘土量,并在施工過程中選擇適當(dāng)?shù)你@井速度。施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,良好控制鉆井質(zhì)量,減少泥漿泄漏問題。
1.2斷樁
樁身斷裂的主要原因是靠近樁身,如果實(shí)施其中一個(gè)樁身,附近的樁身可能會(huì)被覆蓋,樁身承受壓力的能力不足時(shí)容易導(dǎo)致樁身斷裂。因此,施工必須嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行,以避免樁斷裂。
1.3塌孔
崩孔的主要表現(xiàn)形式是孔崩后,坍塌的洞有很大的危險(xiǎn),這是一個(gè)直接的事故,一旦發(fā)生倒塌,施工現(xiàn)場(chǎng)必須立即停止施工,檢查倒塌的程度,并采取針對(duì)性的處理措施。洞坍塌的主要原因往往是:地質(zhì)較為溫和,流沙和淤泥較多,保護(hù)箱安裝深度不夠,面糊粘度不夠,清理洞的時(shí)間過早,操作過程中振動(dòng)過大等。
2樁基加固施工技術(shù)
加固原則與設(shè)計(jì)荷載:橋梁需要經(jīng)過全面的檢測(cè)工作,如果除橋面鋪裝、橋梁護(hù)欄等附屬設(shè)施有輕微的局部損壞外,橋梁上部結(jié)構(gòu)完好時(shí),通過樁基加固后能有效增加橋梁的使用壽命和安全性,但設(shè)計(jì)荷載等級(jí)仍需采用原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)。
1)若新樁基中心與原樁基中心的最近距離小于2倍樁徑,則后增設(shè)樁基的成孔應(yīng)旋挖,以最大限度減小對(duì)原樁基的影響,同時(shí)施工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原橋梁的控制與監(jiān)測(cè)。2)樁基加固施工過程中,應(yīng)采用半施工、半施工運(yùn)輸單位。為保證新承臺(tái)能與原有樁基形成整體和合力,杜絕交通振動(dòng)的負(fù)面影響。承臺(tái)混凝土澆筑后,混凝土強(qiáng)度未達(dá)到85%時(shí)應(yīng)封閉交通。3)引橋樁基與增設(shè)承臺(tái)、主墩既有承臺(tái)與外包承臺(tái)結(jié)合面均應(yīng)鑿毛處理,鑿毛深度10mm,呈鋸齒狀。
2.1微型樁加固技術(shù)
固定微型樁時(shí),通常采用小直徑鉆孔設(shè)備完成混凝土的灌注工作。施工時(shí),提前做好路橋狀況調(diào)查工作,掌握該段地質(zhì)的實(shí)際情況。在路橋樁基施工加固過程中,一般采用兩種成孔方法,分別是干法成孔和循環(huán)泥臂。干孔法消耗更多的人力和物力,施工時(shí)必須保證孔內(nèi)的清潔,循環(huán)鉆臂的形成方法對(duì)鉆深有嚴(yán)格要求。
2.2鋼套箱下沉
鋼套箱的下沉通過千斤頂和手拉葫蘆相配合,采用反壓法下沉;待鋼套箱的上緣有足夠空間時(shí),再進(jìn)行第二節(jié)鋼套箱的拼裝和沉入。根據(jù)土層土質(zhì)的不同,本加固方案采用2種不同的鋼套箱反壓法沉入:針對(duì)鋼套箱所在的土層土質(zhì)較軟、地基反力較小的情況,采用千斤頂法沉入鋼套箱,主要用于鋼套箱下沉施工過程的前部分;而對(duì)于鋼套箱所在的土層土質(zhì)較硬,地基反力較大的情況,則采用倒鏈法沉入鋼套箱,主要用于鋼套箱下沉施工過程的后半部分。
2.3機(jī)械碾壓技術(shù)
機(jī)械碾壓技術(shù)在路橋施工中應(yīng)用較為廣泛,尤其是在惡劣的土質(zhì)施工條件下,施工技術(shù)的應(yīng)用限制相對(duì)較小。采用大型機(jī)械和碾壓設(shè)施進(jìn)行壓實(shí)處理,不僅可以滿足工程施工的相關(guān)要求,還可以保證相對(duì)較高的施工效率,但施工成本要高于傳統(tǒng)技術(shù),同時(shí)對(duì)機(jī)械操作人員的水平和能力要求也高。
2.4新型的壓入鋼套箱加固樁基礎(chǔ)技術(shù)。
一種靜壓技術(shù),其中包括沿樁和樁基礎(chǔ)逐段壓入加固鋼管,泵送管和樁之間的水以及樁基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)之間的間隙,并通過快速冷凝混凝土噴射加固樁和樁基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)鋼箱中的靜壓,在樁或樁的頂部附近設(shè)有防力支撐,防力支撐固定在要加固的結(jié)構(gòu)周圍,靜壓時(shí),其反應(yīng)由自身平衡。然后在加固結(jié)構(gòu)周圍安裝千斤頂輸入裝置,并將千斤頂焊接在抗力支架上方;壓力通過壓力裝置施加,鋼筋鋼管壓入樁基礎(chǔ);推拔時(shí),可以根據(jù)千斤頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)方向來調(diào)整千斤頂?shù)奈恢谩.?dāng)?shù)谝粋€(gè)管材壓入到位時(shí),下一個(gè)管材將被裝配、焊接并再次加壓,直到符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.5基礎(chǔ)托換技術(shù)
(1)每個(gè)橋墩樁基周圍可以布設(shè)16根直徑30cm微型樁,樁內(nèi)鋪設(shè)直徑20cm的鋼花管,并且在樁頂通過新增承臺(tái)和傳力錨塊對(duì)原樁基形成承托及加固效果。(2)在樁基間系梁頂面以下,至新增設(shè)承臺(tái)之間,采用植筋增大截面的方法法包裹原樁基,形成傳力錨固塊,該構(gòu)件能最大程度將新建的微型鋼花管樁基礎(chǔ)和承臺(tái)與既有基礎(chǔ)形成有效連接(3)微型鋼花管樁采用摩擦樁形式(巖層區(qū)域可選擇端承樁),樁頂設(shè)置樁帽埋置于承臺(tái)內(nèi)。鋼花管直徑20cm,壁厚3.75mm,樁基成孔直徑30cm,鋼管壁開孔,管內(nèi)灌注M30水泥砂漿;鋼管底4m范圍內(nèi)設(shè)置直徑2cm壓漿孔,1排4個(gè),豎向布置間距20cm,呈梅花形布置;樁長(zhǎng)L取15m。考慮到原橋樁基在河床以下部分腐蝕嚴(yán)重,出現(xiàn)鋼筋銹斷現(xiàn)象,本次混凝土采用C40混凝土。
3樁基加固注意事項(xiàng)
3.1交通管制
在樁基維修加固施工過程中,宜采用半幅施工、半幅通行的半開放交通組織方案,盡量不完全中斷交通。為保證新增設(shè)的承臺(tái)能與原有樁基能形成共同受力的整體,減少或避免因通車震動(dòng)帶來的不利影響。在澆筑承臺(tái)混凝土后,混凝土強(qiáng)度未達(dá)到85%以前,應(yīng)封閉交通。引橋樁基與增設(shè)承臺(tái)、主墩既有承臺(tái)與外包承臺(tái)結(jié)合面均應(yīng)鑿毛處理,鑿毛深度10mm,呈鋸齒狀。
3.2有效控制載荷量
通過精確計(jì)算工程所受荷載情況,可以較為準(zhǔn)確地預(yù)估橋梁安全運(yùn)營(yíng)的年限。在確保橋梁安全使用的基礎(chǔ)上,合理選擇樁基施工技術(shù),可以有效提高橋梁的使用壽命。在橋梁通車前的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,在橋梁后期運(yùn)營(yíng)過程中都有可能會(huì)帶來質(zhì)量隱患。
3.3樁基空洞處理
對(duì)于樁基上出現(xiàn)的面積較小的缺陷,采用水泥砂漿修補(bǔ);對(duì)于空隙較多的缺陷,采用混凝土修補(bǔ)或噴涂的方法,同時(shí)利用高壓水槍清洗鋼圍堰內(nèi)表面和樁基表面。
結(jié)束語
目前,在建工程樁基加固中仍然存在有施工空間問題、加固樁質(zhì)量檢測(cè)驗(yàn)收問題等,通過樁基加固技術(shù)的探討分析,希望能為即刻參與既有橋梁原來基礎(chǔ)并共同起作用問題提供了新的解決方法,也為類似引孔樁基、樁底空洞、灌注樁樁底沉渣厚度大等問題樁基提供了改進(jìn)后新的加固技術(shù)方案和工程實(shí)例借鑒。
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