對(duì)橋梁樁基耐久性問(wèn)題的探討

張帆

摘 要：橋梁樁基是支撐橋梁荷載的重要結(jié)構(gòu)，承受著橋梁使用過(guò)程中產(chǎn)生的大量荷載，在橋梁工程中有著重要的作用。因此，橋梁樁基的質(zhì)量及性能的好壞將直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。而在橋梁樁基的施工過(guò)程中經(jīng)常受地形條件和施工技術(shù)等的限制而降低了橋梁樁基的牢固性，也給后續(xù)的施工過(guò)程帶來(lái)不便。本文就橋梁樁基施工中存在的問(wèn)題對(duì)橋梁樁基的耐久性問(wèn)題進(jìn)行探討分析，并提出相應(yīng)的措施，為橋梁樁基施工提出建設(shè)性的建議。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基 施工技術(shù) 耐久性

橋梁樁基是橋梁的基礎(chǔ)，是一種深入土層的柱形構(gòu)造，支撐著整個(gè)橋梁。橋梁樁基的原理是將上部分結(jié)構(gòu)承受的荷載通過(guò)水或較弱的底層傳遞到下部分的土層或巖層，由此可見(jiàn)，橋梁樁基對(duì)橋梁質(zhì)量及性能起著決定性的作用。然而，橋梁樁基施工具有一定的隱蔽性，存在著諸多的不穩(wěn)定因素，大大影響了橋梁樁基施工的進(jìn)程，甚至是導(dǎo)致停工或返工，不利于橋梁高效建造。所以，在充分利用 一些發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)橋梁樁基耐久性問(wèn)題進(jìn)行深入探討，再結(jié)合具體實(shí)際情況不斷研究和完善目前我國(guó)使用的橋梁樁基施工技術(shù)，顯得尤為重要與關(guān)鍵。

一、橋梁樁基的施工步驟

樁基施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備→現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量→護(hù)筒定位→提吊設(shè)備安裝→制定出渣路線→人工挖掘→護(hù)壁→成孔質(zhì)量檢測(cè)→下鋼筋籠→混凝土澆筑。

二、橋梁樁基的施工技術(shù)

2.1人工挖孔施工技術(shù)。挖孔施工是橋梁樁基施工準(zhǔn)備工作后，橋梁施工中的一項(xiàng)重要施工環(huán)節(jié)，它有著一系列嚴(yán)格的施工要求。 在一切準(zhǔn)備工作完成之后，首先檢修挖孔施工中應(yīng)用的設(shè)備，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)備好相應(yīng)的易損件的備件，此外，按照工程具體實(shí)際情況對(duì)電路、水管通道以及施工道路進(jìn)行合理的布置。施工中，通過(guò)利用人力挖掘成孔，在吊入鋼筋骨架的基礎(chǔ)上，灌注混凝土進(jìn)而對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)形成規(guī)范的支撐和穩(wěn)定。人工挖孔樁的施工相對(duì)具有靈活性，且施工設(shè)備容易操作，因此對(duì)橋梁樁基施工場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)，并且具有檢測(cè)和施工便利等優(yōu)勢(shì)，是目前橋梁樁基施工的主要類型。該施工技術(shù)主要在樁基長(zhǎng)度及直徑均較小的情況下應(yīng)用。

2.2鉆孔灌注混凝土施工技術(shù)。鉆孔灌注樁施工可細(xì)分為正循環(huán)鉆孔法和反循環(huán)鉆孔法兩類。鉆孔灌注混凝土施工工藝主要可分為準(zhǔn)備、成孔、清孔和水下混凝土灌注四大階段，具體又可分為準(zhǔn)備場(chǎng)地、對(duì)樁位測(cè)量放線、鉆孔機(jī)械到位、護(hù)筒埋設(shè)、泥漿護(hù)壁施工、鉆孔并檢查成孔質(zhì)量、清孔、鋼筋籠制作和吊放，水下灌注混凝土、成樁等主要流程工序。在開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)之前，要檢查鉆機(jī)設(shè)備底座是否固定好，確保鉆機(jī)設(shè)備的平穩(wěn)固定，在固定鉆機(jī)支架時(shí)要注意避免壓制護(hù)筒且應(yīng)處于施工平面。必須采用斜撐和纜繩固定沖鉆具的鉆架。采用水準(zhǔn)尺對(duì)回旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位進(jìn)行校核，確保一條垂直線上的轉(zhuǎn)盤中心、鉆機(jī)起重滑輪以及護(hù)筒中心的偏差在2厘米之內(nèi)。為防止鉆機(jī)移位，要時(shí)時(shí)核對(duì)測(cè)量鉆機(jī)行進(jìn)時(shí)的鉆孔的中心度。此外，要根據(jù)橋梁樁基所在地區(qū)的地質(zhì)情況確定鉆機(jī)的行進(jìn)速度，為了確保筒內(nèi)的水位標(biāo)準(zhǔn)符合施工條件，要對(duì)孔內(nèi)的情況定時(shí)查看。根據(jù)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在制作鋼筋骨架時(shí)，為保障鋼筋骨架的堅(jiān)固，要將十字撐加設(shè)到每節(jié)鋼筋的端頭并保證鋼筋骨架的垂直入孔。這種施工方法具有多方面的優(yōu)勢(shì)，不僅具有設(shè)備操作簡(jiǎn)單、樁孔牢固以及噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，鉆孔形成的樁基也比人工挖孔樁基大許多。因此。鉆孔灌注混凝土施工技術(shù)由于其鉆孔的速度快質(zhì)量高，而得到廣泛地運(yùn)用。

2.3鋼筋籠制作與安裝。制作鋼筋籠前要全面檢查鋼筋的材質(zhì)是否符合工程的標(biāo)準(zhǔn)，包括鋼筋的規(guī)格、直徑以及長(zhǎng)度，再進(jìn)行主筋墩粗螺旋加工。鋼筋籠統(tǒng)一采用長(zhǎng)線法在臺(tái)座胎具上分節(jié)制作。鋼筋籠主筋的定位模具根據(jù)施工進(jìn)度的要求調(diào)整安裝在臺(tái)座胎具上，橫縱向精確定位以保證鋼筋籠質(zhì)量。鋼筋籠的節(jié)長(zhǎng)和節(jié)數(shù)都應(yīng)合理進(jìn)行設(shè)計(jì)并編號(hào)。鋼筋籠制作過(guò)程中，應(yīng)由專業(yè)的技術(shù)員操作并監(jiān)督，制作完畢后，需嚴(yán)格檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再在籠頭懸掛有墩號(hào)、孔號(hào)、節(jié)數(shù)等字樣的標(biāo)牌。在鋼筋籠安裝前應(yīng)先清理殘?jiān)陀蜐n以保證鋼筋籠和混凝土的充分粘合。鋼筋籠的安裝應(yīng)采用兩點(diǎn)吊裝，一點(diǎn)設(shè)在骨架中點(diǎn)處，另一點(diǎn)設(shè)在骨架一半長(zhǎng)的三分點(diǎn)處。吊裝過(guò)程中需要專人指揮，不僅要檢查鋼筋籠的垂直度，使得上下鋼筋籠的中心線始終保持一致;還要逐節(jié)檢查鋼筋籠的焊接質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符要求的焊接處應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊。與此同時(shí)，要時(shí)刻注意鋼筋籠下放過(guò)程中應(yīng)避免撞擊孔內(nèi)壁，若吊放受阻時(shí)應(yīng)立即停止鋼筋籠的安裝。在鋼筋籠安裝就位后立即對(duì)接口處進(jìn)行焊接以固定，若要接長(zhǎng)時(shí)應(yīng)加快焊接速度，縮減吊放時(shí)間。鋼筋籠安裝好后需及時(shí)填寫(xiě)安裝鋼筋籠記錄以備檢查。

三、橋梁樁基施工中常遇見(jiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

3.1樁孔坍塌或縮徑。塌孔的原因主要包括土質(zhì)過(guò)于松散，泥漿護(hù)壁不完全，空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鉆孔周圍存在大頻率的機(jī)械震動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)泥漿護(hù)壁，清理鉆孔周圍的大型工作機(jī)械防止塌孔的出現(xiàn)。若塌孔出現(xiàn)較深，則應(yīng)將導(dǎo)管和鋼筋籠全部拔出，再填入粘土，重新鉆孔?？s徑是指鉆孔局部直徑小于標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)生縮徑的主要原因是清孔不徹底、孔壁土層掉落以及塑性土膨脹。為了防止縮徑，應(yīng)重視清孔，在成孔時(shí)應(yīng)加快鉆孔速度，提高泥漿粘稠度，防止孔壁土層掉落。

3.2孔內(nèi)沉漿過(guò)厚。造成沉渣過(guò)厚的原因主要有以下幾點(diǎn)。其一，下放鋼筋籠的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或鋼筋籠碰撞到了孔壁，進(jìn)而導(dǎo)致孔壁塌方現(xiàn)象的產(chǎn)生;其二，泥沙材料的質(zhì)量未能達(dá)到施工的相關(guān)要求及標(biāo)準(zhǔn)，如含沙量超標(biāo)等。對(duì)沉渣過(guò)厚問(wèn)題的防范與治理，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行人手。首先，對(duì)泥漿的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以保障泥漿的質(zhì)量能夠滿足工程施工的具體要求。其次，采取各種有效措施盡可能的減少鋼筋籠的下放時(shí)間，并避免鋼筋籠觸碰到孔壁;另外，倘若在下放鋼筋籠時(shí)，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)沉渣超過(guò)了設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)進(jìn)行二次的清孔，以此來(lái)避免沉渣過(guò)厚問(wèn)題的產(chǎn)生。

3.3樁孔傾斜。在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)中，如果遇到體積較大的孤石會(huì)導(dǎo)致鉆桿所受阻力不均而在連接時(shí)彎曲甚至經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)仍無(wú)法保持垂直，造成鉆孔垂直度的偏斜，給后期工作增加困難，無(wú)法保證鉆孔質(zhì)量。針對(duì)鉆孔偏斜的問(wèn)題，應(yīng)在鉆孔前及時(shí)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理，對(duì)鉆桿和鉆頭一一進(jìn)行檢查。當(dāng)已發(fā)現(xiàn)鉆孔稍微偏斜時(shí)可填埋碎石，并控制鉆孔速度以矯正垂直方向。

3.4斷樁。在混凝土灌注過(guò)程中，灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致深埋的導(dǎo)管卡在混凝土內(nèi)，泥漿稠度過(guò)高導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞，以及導(dǎo)管漏水或把導(dǎo)管拔出混凝土面都會(huì)導(dǎo)致斷樁的出現(xiàn)。所以應(yīng)在灌注前嚴(yán)格檢查導(dǎo)管是否漏水，加快灌注速度，以保證初凝時(shí)間不長(zhǎng)于灌注時(shí)間。

3.5鋼筋籠上浮。鋼筋籠上浮也是鉆孔施工技術(shù)上容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一，其主要原因是灌注混凝土的速度不均勻。灌注速度過(guò)快導(dǎo)致鋼筋籠受到向上的摩擦力，推動(dòng)鋼筋籠上浮。所以應(yīng)嚴(yán)格控制灌注速度，在發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮時(shí)應(yīng)立即停止灌注。

結(jié) 語(yǔ)

橋梁樁基的施工是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，橋梁的整體質(zhì)量大部分取決于橋梁樁基的耐久性。然而，在橋梁樁基施工的過(guò)程中，由于或多或少的可預(yù)見(jiàn)和不可預(yù)見(jiàn)的因素，經(jīng)常遇到塌孔縮徑、樁孔傾斜、斷樁以及鋼筋籠上浮等問(wèn)題。因此，若要保證橋梁的整體施工質(zhì)量，提高橋梁樁基的耐久性，我們務(wù)必要對(duì)橋梁樁基的施工技術(shù)進(jìn)行探討和研究，針對(duì)可能遇見(jiàn)的各種不利情況做出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，在我國(guó)現(xiàn)有的施工技術(shù)上，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)，取其精華，去其糟粕，將我國(guó)的橋梁樁基施工水平推向一個(gè)新的水平高度。