于志華
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隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路及橋梁建設(shè)規(guī)模逐漸增多,在諸多公路橋梁施工過程中,橋梁樁基作為重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量受到廣泛關(guān)注。橋梁樁基施工過程中,要加強(qiáng)質(zhì)量控制,確保施工質(zhì)量。
橋梁的下部機(jī)構(gòu)同地基接觸的部分稱為橋梁基礎(chǔ),橋梁基礎(chǔ)是橋梁整體的重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。橋梁樁基在應(yīng)用的過程中往往是被直接作用到巖石或者土地層面上,其頂端與橋墩或者橋相連,整體上稱之為橋梁的下部結(jié)構(gòu)。橋梁樁基的作用就是能夠?qū)⒆陨淼奶匦员憩F(xiàn)出來,承受橋梁上部機(jī)構(gòu)傳遞出來的所有荷載,并將這些荷載通過自身的下部結(jié)構(gòu)傳遞到地基,作用在巖石或土層上。橋梁樁基在整個(gè)橋梁建設(shè)中的重要性和重要地位。
樁基按照受力原理可以分為承載樁和摩擦樁,按照施工方式可以分為預(yù)制樁和灌注樁。
⑴承載樁:指基樁在承載層的上方,使其可以承載構(gòu)造物。⑵摩擦樁:利用地層和基樁的摩擦力來承載地層無堅(jiān)硬的承載層。⑶預(yù)制樁:是指通過打樁機(jī)將預(yù)制的混凝土打入地下,從而節(jié)省材料,且強(qiáng)度高。⑷灌注樁:首先在施工現(xiàn)場的地上鉆孔,達(dá)到所需深度后將鋼筋放入混凝土中,從而降低了施工的難度,節(jié)省時(shí)間。
1.施工準(zhǔn)備階段的工作
(1)做好施工圖紙會(huì)審工作,重視設(shè)計(jì)交底。施工圖紙會(huì)審重點(diǎn)對工程地質(zhì)勘測報(bào)告進(jìn)行研究,對地質(zhì)剖面圖要具有清晰認(rèn)識(shí)。同時(shí)要重視設(shè)計(jì)交底,確保深入領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,保障施工過程中能夠嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行施工。
(2)審核施工組織設(shè)計(jì)和施工方案。施工方案及施工組織設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多,同時(shí)包含施工質(zhì)量控制、施工安全及環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容,必須確保符合現(xiàn)行法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從現(xiàn)場施工條件出發(fā),做好施工組織設(shè)計(jì)和施工方案的審核。在施工準(zhǔn)備階段從嚴(yán)進(jìn)行控制,對于不符合要求的項(xiàng)目,必須要及時(shí)要求進(jìn)行整改,整改完成后再次進(jìn)行確認(rèn)。
(3)檢查三通一平是否滿足施工要求。對施工現(xiàn)場的實(shí)際施工條件進(jìn)行考察,必須要處理高壓線等架空線和地下障礙物,確保現(xiàn)場排水的通暢,確保路面及施工工作面必須要滿足機(jī)械設(shè)備的地面承載力。
(4)審查進(jìn)場原材料。開始施工前,要做好進(jìn)行原材料的審查工作,對水泥、鋼筋、石、砂等重要材料要按照要求和規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行檢查,確保符合質(zhì)量要求后才能進(jìn)場。
2.防止樁基樁身出現(xiàn)斷裂的質(zhì)量控制措施。當(dāng)橋梁樁基樁身出現(xiàn)較大彎曲時(shí),由于樁身在集中的反復(fù)荷載作用下,無法承受抗彎強(qiáng)度,容易產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。橋梁樁基施工過程中,一旦出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,要結(jié)合樁基所處的地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)部位,及時(shí)采用補(bǔ)樁等方法妥善進(jìn)行處理。補(bǔ)一根樁時(shí),可以在軸線內(nèi)外進(jìn)行補(bǔ)樁,補(bǔ)兩根樁時(shí),可以在斷樁的兩側(cè)位置進(jìn)行補(bǔ)樁。
3.沉樁不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)的質(zhì)量控制措施。由于勘探資料過于粗略或者是由于勘探點(diǎn)不夠,對橋梁樁基施工區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)情況不夠明確,導(dǎo)致持力層的起伏標(biāo)高不明確,以至于設(shè)計(jì)過程中選擇的樁尖標(biāo)高或持力層存在誤差,導(dǎo)致沉樁無法達(dá)到設(shè)計(jì)的最終要求;此外,由于設(shè)計(jì)要求過于嚴(yán)格,超過樁身混凝土強(qiáng)度或超過施工機(jī)械的能力要求,導(dǎo)致沉樁無法滿足設(shè)計(jì)要求;勘探過程中以點(diǎn)帶面,不能全部了解軟夾層或硬夾層地質(zhì)情況,對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的地下障礙物勘探不清楚,以至于沉樁施工過程中發(fā)現(xiàn)混凝土塊或大石塊等。沉樁施工過程中,如果遇到此類情況,難以按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成施工。
沉樁施工時(shí),如遇到硬夾層時(shí),要及時(shí)采用氣吹法、射水法或植樁法進(jìn)行施工。當(dāng)沉樁無法打入時(shí),可以采用能量相對較大的樁錘進(jìn)行打擊,適當(dāng)加厚緩沖墊層。在選擇樁錘時(shí),要堅(jiān)持重錘低擊的基本原則,以減少對樁的損壞,更加貫入能力。可以選擇“之”字形打樁順序進(jìn)行打樁,或者采用從中間分開,保持兩側(cè)對策的順序進(jìn)行作業(yè)。樁基礎(chǔ)開始施打之前,要先進(jìn)行工藝試樁,以此檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和勘探的合理性。對于重大工程,還應(yīng)在施工開始前,開展荷載試驗(yàn)樁試驗(yàn),嚴(yán)格檢測樁基礎(chǔ)是否滿足設(shè)計(jì)要求。
4.防止樁頂碎裂的質(zhì)量控制 。橋梁樁基沉樁施工過程中,在樁頂部位的混凝土容易出現(xiàn)坍塌、碎裂及掉角等現(xiàn)象,嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致樁頂鋼筋全部外漏。由于混凝土和鋼筋在承受沖擊荷載時(shí),無法有效協(xié)同工作,以至于樁基頂部極容易出現(xiàn)破碎等現(xiàn)象。因此,在打樁施工過程中,必須要結(jié)合工程地質(zhì)條件、單樁承載力及斷面情況來考慮。當(dāng)樁帽和樁頂?shù)慕佑|面不平齊時(shí),或者沉樁入土過程中樁身不垂直時(shí),導(dǎo)致樁頂面出現(xiàn)傾斜,以至于樁頂局部受力,導(dǎo)致破損現(xiàn)象發(fā)生。在沉樁過程中,樁頂部位為增加緩沖墊或緩沖墊損壞后未及時(shí)更換,導(dǎo)致樁頂直接遭受沖擊荷載。樁基沉樁施工過程中,一旦發(fā)現(xiàn)樁頂部出現(xiàn)破碎時(shí),要立即停止沉樁,立即更換加厚緩沖墊進(jìn)行沖擊。頂部破碎嚴(yán)重時(shí),要將破碎部位削平,然后進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),強(qiáng)度合格后才可進(jìn)行沉樁作業(yè)。
5.沖擊成孔過程中特殊情況下的質(zhì)量控制。進(jìn)行沖擊成孔施工過程中,一旦遇到孤石時(shí),要及時(shí)拋填何其硬度基本一致的片石或卵石,同時(shí)作業(yè)時(shí)將鉆機(jī)稍微偏向孤石一側(cè),利用高沖程進(jìn)行沖擊;此外,還可采用高低沖程進(jìn)行交替沖擊,以便將孤石擊碎,而后填入孔壁內(nèi)。必要情況下,可以采用孔內(nèi)爆破法,將孤石實(shí)行定點(diǎn)爆破,爆破過程中要避免對沖擊孔造成影響,從而確保成孔質(zhì)量。
橋梁樁基作為公路橋梁重要基礎(chǔ),其施工質(zhì)量直接關(guān)系到整體工程質(zhì)量。在施工措施中,要做好預(yù)防措施,加強(qiáng)質(zhì)量控制,嚴(yán)格執(zhí)行工藝控制,確保橋梁樁基施工質(zhì)量。
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