浅析桥梁钻孔灌注桩灌注故障及预防处理论文_杨小琬1,韩德忠2

浅析桥梁钻孔灌注桩灌注故障及预防处理论文_杨小琬1,韩德忠2

1恒业建设集团有限公司 河南商丘 476000;2河南省永城市水利局 河南永城 476600

摘要:各类桥梁工程在城市建设日益发展下开始不断扩大,作为市政桥梁基础工程施工中常见施工技术的钻孔灌注桩施工技术,在具体应用中借助先进的钻孔机具度将具有圆形的钻孔在地基中钻出,随后在钻孔内将钢筋骨架放置于此,混凝土灌注直接利用钻孔内的导管在水下来完成,以此将圆柱式的桩基础建造出来。本文主要针对桥梁钻孔灌注桩灌注故障及预防处理进行简要分析。

关键词:桥梁钻孔;灌注桩;灌注故障;预防处理

1桥梁工程钻孔灌注桩故障分析

1.1塌孔事故

塌孔事故是桥梁工程钻孔灌注桩施工中较为常见的问题之一。导致桥梁工程钻孔灌注桩施工中塌孔事故发生的主要原因有以下方面:一是护筒埋设深度不合理,回填土压实不充分密实性不足导致漏水:二是操作不合理,主要表现为钻头提升过猛或过慢导致出现故障,造成停钻时间长:另外,就是进行钢筋笼放置时由于操作不当导致碰撞到孔壁:三是泥浆稠度不达标,丧失了护壁作用。四是泥浆中的水位高度不足,无法对孔壁产生足够压力。五是孔内注水时注入水量过大,流速过快,对孔壁造成了冲刷。六是钻探松软砂层时,钻进速度不合理。

1.2缩颈或孔斜事故

一旦桥梁工程钻孔灌注桩施工中出现缩颈或孔斜事故,就会严重影响到钢筋笼放置作业。出现缩颈或孔斜事故虽然不会对施工质量产生严重影响,但是会对桩基承载力造成影响,同时该事故还容易造成各种资源的浪费,导致工期延长。这必须引起桥梁施工企业的高度重视。缩颈事故出现的主要原因有:不良地质条件影响,塑性较高的粘土不慎进入孔内,孔口周围堆放大量砂石料,对孔口产生过大的压力等方面。而孔斜事故出现的主要原因有:一是钻进中遇到质地坚硬的石块,导致钻孔受阻:二是在有倾斜度的软硬地层以及砂卵石层钻进时,钻头出现问题,主要表现为受力不均匀:三是在扩孔宽阔处,钻头摆动出现问题,始终摆向一方。四是钻机安装出错,致使钻机在钻进时极易出现运转振动过大情况,最终引起孔斜。五是钻具出现弯曲,插接式连接钻杆磨损严重,产生较大的间隙,当钻杆受到压力后就会出现弯曲从而引起孔斜。

1.3钢护筒变形

在桥梁工程钻孔灌注桩施工中极易发生的事故之一就是钢护筒变形事故。导致钢护筒变形出现的主要原因就是施工步骤不规范,具体表现为以下方面:设计时没有明确区分不同桩基的直径和深度,导致施工中不同桩基采用同样的钢护筒:作钢护筒质量不合格:钢护筒插打不当,振动过快,与地下障碍物发生碰撞等方面。

1.4导管漏水

导管漏水也是桥梁工程钻孔灌注桩施工中常见的问题之一。导管漏水的原因主要有以下方面:一是导管质量不合格:二是施工中导管使用不当:三是导管没有经过充水试验就在工程中使用等方面。

1.5桩孔的清理以及孔深的控制

在这个工艺流程中,需要注意的是清孔工作对于素混凝土桩而言,只需要进行一次清理,而对于钢筋混凝土灌注桩而言,在钢筋笼下放至孔底之后要提起一定的高度进行二次清孔,这项工作若是未进行到位,则会造成桩“烂根”,桩孔壁掉落的渣土会混入混凝土成为桩底部的组成部分,影响桩的承载力。

1.6导管拔出速度的控制

在进行混凝土的灌注施工过程中,要严格控制导管拔出的速度,保证导管下端没入混凝土500mm左右(在实际的施工过程中,为保险起见,一般会没入1.5~2.5m的深度),实现混凝土的“压灌”施工,以有效地减少断桩的出现,在过程中若是拔出过快,导管下端口超过混凝土的表面,则会出现类似“施工缝”,造成断桩。

1.7超灌量控制

钻孔灌注桩在进行混凝土的灌注收尾阶段,要对其进行“超灌”,所谓的超灌就是灌注的实际量要大于设计理论值,超灌高度一般控制在0.8~1m,以保证桩头混凝土的强度和完整性(成桩施工至地表过程中,会有渣土容易掺入,为避免这种情况,进行混凝土的超灌),但超灌的高度不宜过高,否则会造成混凝土的浪费,增加施工成本。

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2钻孔灌注桩施工问题的预防和处理措施

2.1塌孔事故预防和处理

塌孔事故主要分为两种类型,分别是孔口坍塌与孔内坍塌,不同类型的塌孔事故采取不同的预防和处理措施。孔口坍塌事故处理措施:应迅速将护筒拆除,而后用回填土将护筒四周回填夯实,将护筒进行加长,重新合理埋设,然后进行钻井。钻孔机具应采用冲击钻机,成孔时,按照要求填入石块(片石或卵石),反复进行冲击,使护臂得到增强。孔内坍塌事故处理措施:先应明确坍塌位置,而后对坍塌原因进行具体分析。坍孔情况若是不严重,则采取在回填粘土混合物的措施,且应回填至坍孔处之上,完成后继续钻进作业。若是坍孔情况严重,则采取回填粘土混合物和砂的措施,压实回填物后继续钻进作业。

2.2缩颈或孔斜预防和处理

缩颈事故预防和处理措施:确保孔口附近没有能够增强混凝土保护层的抗腐蚀行,进一步保证道路桥梁的安全性和耐久性。

2.4加强道路桥梁结构安全性和耐久性设计

道路桥梁工程项目属于露天作业,在建设过程中受外部环境因素影响较大,容易导致道路桥梁结构受损。其中大跨径结构的道路桥梁,拉索耐久性问题一直是最为突出的问题。通常针对拉索耐久性问题一般采取更换拉索的方法,但是在更换拉索时需要封停桥梁,导致桥梁交通受阻,还会因为更换新拉索而增加费用,因此,设计单位必须高度重视道路桥梁结构安全性和耐久性问题,不断加强道路桥梁结构安全性和耐久性设计,从而避免安全事故发生,延长道路桥梁使用寿命。

2.5定期监测维护道路桥梁

道路桥梁作为重要的交通设施,在建成投入使用后每天都会会承受大量的荷载,若是道路桥梁设计时存在不少隐患,例如设计方案不合理,桥梁结构材料质量不达标等,一旦时间较长,道路桥梁承受的荷载超出承受极限,那么就必定会引发一系列问题出现,情况严重甚至会发生重大交通安全事故。因此,在道路桥梁设计时,还应充分考虑上述情况,从而设计出科学的道路桥梁维护方案。另外,在道路桥梁正常使用中应做好监测工作,采取定期、定时监测的方法,不仅能够为道路桥梁维护提供便利,还能做到及时发现安全隐患及时处理,将安全隐患扼杀在萌芽之中,进一步确保道路桥梁的安全性能。

2.6重视道路桥梁超载问题

由于受诸多方面原因的影响,道路桥梁经常出现超载使用情况,不仅容易损伤道路桥梁内部结构,还会导致桥梁表面出现变形,最终严重影响桥梁的安全性能和耐久性能。因此,设计单位必须重视道路桥梁超载问题,在设计时对该问题进行充分考虑,以便在设计方案中提出相对于的措施,解决道路桥梁超载问题。

2.7控制措施

导管口距孔底要保持25~40cm的距离,反复校核。依据桩径和桩底的浓度,正确确定出第一斗混凝土的体积,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度满足,以保证底层的混凝土质量。

在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常的略微提升导管,以使混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度一般控制在2~6m且不得<1m,每间隔15~20min,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。

成桩质量与桩身的浇注高度有关,一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5~1.0m。待凿去高出部分的混凝土后,剩余部分不应有浮浆和夹泥,混凝土标号应符合设计要求,否则要返工重浇。

3结束语

综上所述,目前道路桥梁设计现状并不乐观,存在诸多不足有待改善,通过分析得知影响道路桥梁设计的因素较多,因此,设计单位必须紧密结合时代发展的需要,致力于自身专业技术水平的提升,不断完善的道路桥梁设计体系,重视道路桥梁超载问题,从而有效改善道路桥梁设计现状。

参考文献:

[1]赵婷婷,孙强.探讨道路桥梁设计的现状与改善措施[J].城市建筑,2017,(14):239.

[2]王明焱.道路桥梁设计的现状与改善措施探析[J].黑龙江科学,2016,(12):25.

[3]赵薇.道路桥梁设计的现状与改善措施探究[J].山西建筑,2017,(14):179-181.

[4]林昶君.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术的应用[J].山西建筑,2016(30):153-154.

论文作者:杨小琬1,韩德忠2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/5/30

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