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桩基础桥梁断桩存在的问题与防治分析

文章编辑:【河南中豫强夯基础工程有限公司】发布日期:2019-12-03 15:07:55

        桥梁在实际使用过程中的破坏,很多原因是由于桥梁桩基础受到破坏,而桥梁桩基础破坏则多数是由于断桩现象所导致。因此在实际施工过程中,需要保证施工连的续性,从而提高桩基础的整体性,尽可能避免桩基础的断桩问题。基于此,本文概述了桩基础断桩,对桩基础桥梁断桩存在的主要问题与防治策略进行了探讨分析。
1  桩基础断桩的概述
桩基础是深基础施工过程中使用最为广泛的一种基础性桩体形式,其是通过桩基来组合成为一个整体承重台。桩基础自身所具有的具体作用就是把上部建筑中所具有的荷载力直接传递到地表以下的桩基础上,避免出现下陷,从而极大的提升了上部结构所具有的承重能力。断桩主要就是在灌注桩在进行混凝土灌注过程中,有其他不受控制的沙礫、泥浆等杂质渗入到了混凝土灌注桩体之中,使得灌注桩成为两段,这也代表着灌注桩未灌注达到工程实际需求的深度标准。在这样的情况下,其混凝土质量出现变质,也就无法达到设计的承载力,使得灌注桩在实际使用的过程中,无法充分的满足桥梁桩基荷载力需要。
2  桩基础桥梁断桩存在的主要问题分析
2.1  设计问题
桥梁工程桩基础设计过程中,没有考虑到天气因素所引发的冻胀现象,以及该现象出现后对于桩基础所带来的巨大破坏。这一过程中的桩基础埋入深度越深,那么受到冻胀现象影响的可能性就越大,如果在设计过程中,仅仅只考虑到了桩身的整体冻拔,但是却忽略冻胀现现象出现后所产生的应力对于桩体自身截面所带来的巨大影响,尤其是当冻胀力远远超过桩体自身截面的强度时,是桩体就会在这一过程中出现断裂的可能。此外,桩体还存在着在进行施工的过程中其桩体混凝土配置比例不合理等现象。部分工程设计人员在针对灌注桩进行设计的过程中,认为只要设计上桩体能够达到工程所需的强度即可,对于计算图形以及桩体自身在深埋过程中所产生的手里现象置之不理,这就会导致桩体在埋入之后,其桩身上所承受的应力不均匀,局部出现应力过大现象,或者说灌注桩在进行关注的过程中,所使用的钢筋数量过多、过于密集、骨料过大、混凝土坍落度较小等情况下,都可能会导致混凝土桩身在硬化的过程中出现蜂窝面现象。
2.2  泥浆问题
主要表现为:(1)泥浆过稀。泥浆过稀不仅会致使排渣能力降低,使钻孔所致的碎渣等杂物无法顺利排出,造成孔底沉渣堆积厚度超标,影响成桩质量。而且,还会致使孔桩护壁效果变弱,易引发塌孔导致扩孔。如若在砼浇筑作业过程中发生塌孔,那么还易导致断桩;(2)泥浆过稠。泥浆过稠则会导致泥浆粘性、凝塑性过高,影响浇筑作业时砼的流动性,易引发堵管、浮笼等情况。如若在处理时操作不当,则极易致使泥浆等杂物被裹进桩身砼中,形成桩身夹泥,导致断桩。另外,因泥浆过稠,孔深、沉渣厚度的测量难度加大,如若技术人员测量失误,则有可能导致浇筑作业中提管过高或拆管过多,致使导管埋深不足甚至是直接被拔出砼面,导致断桩。
2.3  砼问题
桥梁桩基工程在水下砼浇筑时,砼的各项性能参数与技术指标是影响成桩质量的直接要素。例如,砼配制时的骨料粒径不达标、级配不合理等,极易致使施工中砼混合料出现离析、分层、和易性差,加大了堵管的发生率,致使只得拔管易造成断桩。此外,即使堵管情况不严重,在进行导管疏通的过程中,也极易因导管提拔操作不当而将泥浆等杂质裹至砼内,从而导致桩身夹泥引发断桩。
2.4  施工问题
主要表现为:(1)首盘砼方量不足。因水下砼工艺所致,如若首盘砼方量不足,未使导管埋深达到规范要求,甚至出现导管悬空,将致使泥浆等杂物进至桩身砼内,导致断桩等质量缺陷;(2)拔管、拆管失误。在水下砼浇筑全程,如若测量、计算失误,以致出现提管过度或拆管过早,亦会致使导管埋深不足甚至发生导管悬空,引发断桩等质量缺陷;(3)导管埋深超限。导管埋深超限或中途停灌太久,將致使砼流动性变差、砼同导管摩擦力过大,导致提管困难。如若导管连接不牢靠或管壁过薄,极易出现导管损坏或拔断,造成导管进水,诱发断桩;(4)钢筋笼卡管。如若钢筋笼加强筋加设不足或因孔桩缩径而野蛮下放,极易导致钢筋笼被外力损坏或发生变形。在后续砼浇筑时可能会导致导管卡死,致使砼浇筑被迫中断,形成断桩。
2.5  其它问题
桩基灌注连续性要求较高,如若砼灌注之中突发机具损坏无法及时修好而又无备用替换,又或是砼运输线路交通阻塞无法及时疏通,又或是突降大雨又无准备等突发状况均会致使砼灌注无法继续,以致断桩事故形成。
3  桩基础桥梁断桩问题的防治策略分析
3.1  加强设计管理,提高桥梁桩基础的设计水平
对于桥梁基础施工来讲,一个优秀的施工设计方案对于桥梁施工质量有着极大的保障作用,也是保证施工质量的前提条件,为此必须要加强设计管理,确保桥梁桩基施工设计方案符合工程实际情况,并且具有很大的可行性与可靠性。
3.2  合理调控泥浆
首先,应依据孔桩地质,对泥浆配比进行相应调整,确保泥浆参数、性能达标。并且,应在钻进全程对泥浆予以实时测定与相应调整,使泥浆性能满足护壁与清渣需求,避免出现泥浆过稠或过稀的情况。此外,在孔桩终孔后,应严控清孔过程,避免清孔过度或不足,确保在孔壁稳定的前提下沉渣达标。通过紧抓泥浆配制与调控,有效控制桩基质量、安全事故的发生。
3.3  严格砼管控
首先,强化对浇筑砼原材料质量的严格把控,确保骨料粒径、级配符合施工要求,并依据施工的具体要求及设计配比进行拌和。同时,在将砼运输至施工现场后,应于浇筑前做好砼各项性能参数与技术指标的现场试验,确保砼和易性、坍落度、流动性等性能达标,从而降低堵管的发生率。此外,进行砼浇筑作业时,首盘砼浇筑量应充足,结合砼浇筑量推断导管埋深,并及时测量,防止出现导管悬空或埋深不够而断桩。
3.4  做好作业管控
首先,于桩基施作前,项目管理、技术人员须组织进行对作业班组的技术交底,并予以全面的安全培训。培训交底需全面、详细、明确,不仅正面宣讲,还应反面警示,彻底杜绝一切不以数据为准仅凭经验感觉判定的错误习惯,将规范、标准、制度作为准则,落实科学化管控、规范化管控、精细化管控、动态化管控。其次,在桩基施作中,需谨慎细心,落实二次校核制。孔深、砼面量测需多人多次确认,所有计算需经二次复校,提管过程需轻缓并尽量保证垂直,拆管操作需谨慎以保埋深适当,钢筋笼下放需轻缓、规范,所用器械设备需按时保养维修,所有前期准备需全面、齐备,从而有效规避桩身质量缺陷的出现。
3.5  强化作业准备
完善的作业计划与应急预案是确保桩基砼灌注作业得以顺利完成的必备基础。对此,现场管理人员应依据项目进度计划、作业区域交通情况、进场机械人工数量、桩基参数情况等,制定出贴合实际的作业计划,并制定全面、合理、详细、完善的应急预案,使作业全程有备无患。
4  结束语
综上所述,桩基础作为桥梁受力体系中的重要工程,由于其作业工艺特殊,且属隐蔽工程,使得施工质量很难把控。因此为了保障桩基础桥梁工程质量,需要对桩基础质量的缺陷问题进行分析,并采取相应的防治策略,从而保障桥梁工程安全运行。
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