土木工程知識(shí)點(diǎn)-公路橋梁樁基礎(chǔ)局部缺陷的處理方法

本文為梁志飛老師精心編輯土木工程知識(shí)點(diǎn)之一，大家下載下來好好學(xué)習(xí)吧！土木工程知識(shí)點(diǎn)-公路橋梁樁基礎(chǔ)局部缺陷的處理方法我國公路工程建設(shè)從二十世紀(jì)末開始取得的成就相對(duì)顯著，公路橋梁受到公路交通發(fā)展的推動(dòng)作用較大。在對(duì)公路橋梁的基礎(chǔ)進(jìn)行選擇時(shí)，具有穩(wěn)定性好、承載力高、用料省、沉降少、勞動(dòng)條件改善以及施工簡便等優(yōu)點(diǎn)存在的樁基礎(chǔ)得到大規(guī)模普及。但同樣也避免不了樁基礎(chǔ)施工中存在的局部缺陷，例如：夾泥、離析、斷樁、縮徑、空洞、樁底沉淀超出設(shè)計(jì)要求等。

1.公路橋梁樁基礎(chǔ)存在局部缺陷的原因

若不及時(shí)的對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行整治，經(jīng)過發(fā)展會(huì)促使減弱樁身的強(qiáng)度及縮短使用壽命的現(xiàn)象發(fā)生。所以，對(duì)于公路橋梁樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)改善。若運(yùn)用廢樁重做的方法會(huì)導(dǎo)致工期得到大大提升，且施工成本得到增加。通常情況下，廢樁重做的方法不被推崇。導(dǎo)致公路橋梁樁基礎(chǔ)出現(xiàn)局部缺陷的原因主要包括以下幾方面內(nèi)容：

1.1人為因素

公路橋梁進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工的過程中，無論存在多高的機(jī)械化程度，其主要角色都是人構(gòu)成的。然而，導(dǎo)致公路橋梁樁基礎(chǔ)出現(xiàn)局部缺陷的主要原因則是人為因素。主要分為兩大類：主觀因素及客觀因素。例如：工程施工中的認(rèn)真狀況，工作技術(shù)的熟練程度；意識(shí)高低等因素。

1.2機(jī)械因素

在施工的過程中，無論施工方法是哪種，都應(yīng)對(duì)不同的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇。無法實(shí)現(xiàn)采用完全人力對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工。所以，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)形成局部缺陷的因素也是由于機(jī)械設(shè)備的狀況、設(shè)備的適用性以及施工過程中設(shè)備的運(yùn)行狀況等。

1.3施工方法的原因

由于樁基礎(chǔ)類型的不同，其施工工藝及方法也大不相同，因此，應(yīng)從地質(zhì)、施工條件、環(huán)境以及工藝的熟練程度進(jìn)行選擇。若出現(xiàn)施工方法不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致樁基礎(chǔ)有局部缺陷存在。

1.4地質(zhì)因素

在公路橋梁的樁基礎(chǔ)施工之前，應(yīng)對(duì)地質(zhì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的掌握，根據(jù)地質(zhì)層的不同，進(jìn)行施工方法及施工機(jī)械設(shè)備的選擇。

1.5材料因素

施工過程中所使用的材料主要包括原材料以及采用原材料進(jìn)行拌和而成的混凝土。

2.公路橋梁樁基礎(chǔ)施工中存在局部缺陷的處理方法

在實(shí)際施工過程中，對(duì)于公路橋梁樁基礎(chǔ)存在的局部缺陷的處理存在較多方法，應(yīng)結(jié)合問題形成的原因進(jìn)行那個(gè)分析，對(duì)合理有效的方法進(jìn)行缺陷的處理。其方法主要包括以下幾方面：

2.1壓力灌漿法施工

在樁基礎(chǔ)完成以后，采用水泥或其他化學(xué)漿液，在缺陷部位采用鉆地機(jī)所鉆取的取芯孔及樁基礎(chǔ)原有的預(yù)埋注漿管內(nèi)運(yùn)用高壓灌注的方法對(duì)樁內(nèi)及樁側(cè)進(jìn)行注入。促使?jié){液實(shí)現(xiàn)壓密、滲透及固結(jié)，從而達(dá)到對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的缺陷進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。提升樁基礎(chǔ)的整體性及受力狀況，進(jìn)一步滿足設(shè)計(jì)要求。該方法通常在各種直徑、地層及成孔工藝的樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行適用，特別是在砂礫石層中使用，其效果尤為顯著。

2.2反套護(hù)筒法施工

應(yīng)結(jié)合地層的實(shí)際情況進(jìn)行水泥護(hù)筒或鋼護(hù)筒的施工。一般在粘土中對(duì)水泥護(hù)筒進(jìn)行應(yīng)用。而鋼護(hù)筒的應(yīng)用范圍相對(duì)較廣，在各種地層中都可以適用。通常護(hù)筒的外徑和樁徑的大小相同，應(yīng)結(jié)合需要對(duì)厚度進(jìn)行選擇，運(yùn)用錘擊、葫蘆反拉法及振動(dòng)的方式對(duì)護(hù)筒壓進(jìn)行下沉作業(yè)。在對(duì)20米以內(nèi)的各種直徑樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)采用反套護(hù)筒法進(jìn)行施工。例如：某高速公路三期工程，沿某大橋5-3#樁進(jìn)行施工。該樁的設(shè)置主要在河槽邊部，具有較大的滲水量。在灌注的過程中，當(dāng)有停電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)促使距離樁頂14.8m位置形成斷樁。通過對(duì)錘方案的對(duì)比，最終確定運(yùn)用鋼護(hù)筒下壓法對(duì)5-3樁的斷樁進(jìn)行處理。具體操作方法如下：鋼護(hù)筒采用8mm的鋼板卷制構(gòu)成，是護(hù)筒的內(nèi)徑保持在1.8m，外徑保持在1.816m，采用分節(jié)的方法對(duì)護(hù)筒進(jìn)行制作，總長度保持在15.1m。采用高12cm，厚1.2mm的鋼護(hù)圈對(duì)每節(jié)護(hù)筒的上下口分別進(jìn)行設(shè)置，促使護(hù)筒的剛度得到提升。在壓入的過程中，運(yùn)用兩條25號(hào)的工字鋼在護(hù)筒上口進(jìn)行設(shè)置，再采用2條26號(hào)工字鋼在工字鋼上進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)圓周等距對(duì)四只10噸的手拉葫蘆進(jìn)行懸掛，并對(duì)樁基礎(chǔ)的鋼筋籠上進(jìn)行4個(gè)吊環(huán)的焊接。在吊環(huán)上對(duì)葫蘆進(jìn)行倒掛。采用人員對(duì)葫蘆進(jìn)行拉動(dòng)，將護(hù)筒在孔內(nèi)壓入。在鋼護(hù)筒壓入的過程中，應(yīng)確保護(hù)筒上口處于水平位置。其次對(duì)第二節(jié)護(hù)筒進(jìn)行連接，采用點(diǎn)焊焊接的方式對(duì)護(hù)筒連接位置實(shí)現(xiàn)固定，確保不會(huì)有滲水出現(xiàn)。然后采用對(duì)第一節(jié)護(hù)筒的方法對(duì)第二節(jié)護(hù)筒進(jìn)行壓入，直至全部護(hù)筒壓至指定的位置。在護(hù)筒壓入的過程中，若有護(hù)筒剛度出現(xiàn)不足的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)有變形現(xiàn)象出現(xiàn)?？梢酝ㄟ^采用千斤頂?shù)姆绞綄?duì)工字鋼下進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)護(hù)筒的壓力減少。在護(hù)筒壓實(shí)到位以后，應(yīng)采用泥漿泵對(duì)孔內(nèi)存在的泥漿進(jìn)行抽出，并清除樁頭存在的浮漿，直到新的混凝土面露出即可。在對(duì)混凝土濟(jì)寧鑿除的過程中，應(yīng)采用邊抽水邊對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行壓入。應(yīng)使混凝土路面的開鑿形成凹形，其次在對(duì)孔壁及鋼筋旁的泥膏進(jìn)行清除。運(yùn)用橡皮圈對(duì)鋼護(hù)筒四周實(shí)現(xiàn)嵌入，從而達(dá)到止水效果。并運(yùn)用干澆法對(duì)混凝土進(jìn)行灌注，直到達(dá)到樁頂標(biāo)高即可。使其鑿樁頭的高度保持在不低于50cm，并運(yùn)用振搗棒對(duì)其壓實(shí)。

2.3人工挖孔法的施工

運(yùn)用樁基成孔工藝中存在的人工孔的開挖，對(duì)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷得到整治，該方法則被稱之為人工挖孔。通常在無水、少水且地層較密實(shí)的樁基礎(chǔ)中適用。能夠?qū)θ毕萆疃仍?0m以內(nèi)的各種直徑樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理。通過人工挖孔的應(yīng)用，結(jié)合干澆法對(duì)混凝土進(jìn)行灌注。在混凝土澆筑的過程中，若有停電事故發(fā)生，會(huì)促使與樁頂距離18m的位置出現(xiàn)斷樁，該方法的應(yīng)用以后實(shí)現(xiàn)樁基的檢測達(dá)到Ⅰ類樁要求。

2.4大開挖法的施工

對(duì)于地面廣闊、且能對(duì)地表及地下水進(jìn)行排除的位置，若有齊全的機(jī)械設(shè)備存在時(shí)，應(yīng)大開挖的方式對(duì)原樁位進(jìn)行施工。當(dāng)缺陷位置處理結(jié)束以后，若達(dá)到檢測要求，運(yùn)用原狀土進(jìn)行回填壓實(shí)。該方法的應(yīng)用，通常深度不高于10m，具有較厚的覆蓋層。條件較好的橋梁工程中，該方法的應(yīng)用都能滿足。通常情況下，在開挖的過程中，避免開挖至持力層，否則會(huì)導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而對(duì)樁的受力造成影響。

2.5補(bǔ)強(qiáng)法的應(yīng)用

當(dāng)通過處理以后，通過復(fù)檢樁基礎(chǔ)的質(zhì)量仍未滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)通過補(bǔ)強(qiáng)措施進(jìn)行處理。也就是在原樁位進(jìn)行重新成樁或?qū)υ瓨吨車难a(bǔ)樁實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)處理，該方法作為最終處理方法，不是在特殊情況下是不能輕易使用。否則，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較大的代價(jià)以及時(shí)間的浪費(fèi)。例如：某大橋5-1樁在主河槽內(nèi)設(shè)置，在進(jìn)行施工的過程中采用筑島、河道改移的方法，在對(duì)水下混凝土進(jìn)行灌注的過程中，若有上游出現(xiàn)洪水發(fā)生時(shí)，由于較大的水流速度，洪水會(huì)導(dǎo)致筑島底部的泥沙出現(xiàn)沖刷，導(dǎo)致樁身有較為嚴(yán)重的離析形成。通過分析對(duì)樁基礎(chǔ)的補(bǔ)樁方法進(jìn)行確定，最終實(shí)現(xiàn)樁基礎(chǔ)中存在的局部缺陷進(jìn)行改善。

3.結(jié)語

通過對(duì)樁基礎(chǔ)存在局部缺陷進(jìn)行消除，促使鉆孔灌注樁施工的安全度得到提升。結(jié)合樁基礎(chǔ)實(shí)際施工效果，在一定條件及環(huán)境作用下，具有較為顯著的作用存在。其次，還應(yīng)對(duì)以下兩點(diǎn)事項(xiàng)進(jìn)行關(guān)注：首先，在對(duì)局部缺陷進(jìn)行處理前后，應(yīng)采用低應(yīng)變、取芯檢測及聲波等非破壞性試驗(yàn)，從而對(duì)樁身處理前后的變化進(jìn)行測定。再者，特殊情況下，還應(yīng)進(jìn)行高應(yīng)變檢測作業(yè)，對(duì)樁基礎(chǔ)處理前后的承載力變化進(jìn)行驗(yàn)證。通過在最短的時(shí)間、最少的付出及工程質(zhì)量保證的要求下，對(duì)公路橋梁的樁基礎(chǔ)存在的局部缺陷進(jìn)行處理，并進(jìn)一步對(duì)處理方法進(jìn)行完善及推廣。有人認(rèn)為建立新形式的標(biāo)準(zhǔn)化始走向建筑和諧的唯一道路，并且能用建筑技術(shù)加以成功地控制．而我的觀點(diǎn)不同，我要強(qiáng)調(diào)的