探索和思考橋梁樁基施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

李小軍

【摘要】本文立足于橋梁樁基施工檢測(cè)工作的重要性，分析了橋梁樁基施工質(zhì)量的影響因素，結(jié)合筆者多年橋梁樁基施工檢測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)解析了重陽(yáng)水庫(kù)大橋樁基檢測(cè)和不凍泉特大橋樁基檢測(cè)。希望能為提升我國(guó)橋梁樁基施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)提供部分理論支撐。

【關(guān)鍵詞】思考；橋梁樁基；施工檢測(cè)；關(guān)鍵技術(shù)

前 言

改革開放以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異，我國(guó)橋梁建設(shè)取得了迅猛發(fā)展。與此同時(shí)，對(duì)于橋梁樁基施工相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的要求也日益提高。如何有效提升橋梁樁基施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的重要問題。

一、 橋梁樁基施工中檢測(cè)的重要性

橋梁樁基是整個(gè)橋梁工程的基礎(chǔ)，是橋梁工程得以順利竣工的基本保障，其安全性能直接關(guān)系到整個(gè)橋梁的安全性和可靠性，與人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。橋梁樁基測(cè)技術(shù)是提升橋梁樁基施工效率和質(zhì)量手段，必須予以高度重視。

二、 橋梁樁基施工質(zhì)量的影響因素

影響橋梁樁基施工質(zhì)量的因素較多。具體而言，主要有以下幾點(diǎn)：第一，地質(zhì)因素。在具體施工之前，必須認(rèn)真閱讀該地的地質(zhì)圖，根據(jù)不同的地質(zhì)層采取不同的施工機(jī)械和方法；第二，人為因素。比如，施工過(guò)程中的仔細(xì)度、熟練度、安全意識(shí)等；第三，施工方法因素。施工方法的選擇應(yīng)當(dāng)綜合考慮環(huán)境、工藝掌握程度、地質(zhì)條件等因素，如果選擇不當(dāng)，極易滋生安全隱患；第四，機(jī)械因素。相關(guān)機(jī)械設(shè)備使用范圍、具體運(yùn)行情況、性能均與施工質(zhì)量和效率密切相關(guān)。

三、 分析橋梁樁基施工中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

（一）重陽(yáng)水庫(kù)大橋樁基檢測(cè)分析

1、重陽(yáng)水庫(kù)大橋簡(jiǎn)介

重陽(yáng)水庫(kù)大橋建設(shè)在河南省南陽(yáng)市著名的重陽(yáng)水庫(kù)之上，其長(zhǎng)度約為665米，寬度約33米。橋底地質(zhì)條件相對(duì)較差，多為細(xì)沙、淤泥、細(xì)砂巖、鵝暖石等。大橋樁基屬于隱蔽性的工程，因而相對(duì)比較復(fù)雜且對(duì)技術(shù)要求也比較高。為了有效確保重陽(yáng)水庫(kù)大橋的質(zhì)量與安全，相關(guān)技術(shù)人員必須進(jìn)行周密而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)工作。

2、重陽(yáng)水庫(kù)大橋樁基檢測(cè)

超聲波透射法是目前最為常用的橋梁樁基檢測(cè)方法之一，擁有世界領(lǐng)先的檢測(cè)技術(shù)和超聲波穿透技術(shù)。該方法能夠采集到內(nèi)容豐富的樁基信息。同時(shí)，其檢測(cè)密度也明顯優(yōu)于應(yīng)力反射波法。

超聲波透射技術(shù)充分利用射波相關(guān)傳播技術(shù)進(jìn)行樁基的檢測(cè)工作，一旦把法探頭放到聲管，信號(hào)接收器便會(huì)把聲波轉(zhuǎn)換為相關(guān)資料信息，并開始進(jìn)行分析，最后充分利用電腦技術(shù)進(jìn)行研究、歸納與總結(jié)，從而得出重陽(yáng)水庫(kù)大橋變形、結(jié)構(gòu)缺陷情況等重要參考資料。

大橋樁基相關(guān)施工工作人員應(yīng)當(dāng)將一定數(shù)量的聲測(cè)管埋在大橋樁基的外側(cè)面。由于大橋外側(cè)瑕疵率比內(nèi)側(cè)高，因而更容易獲得全面、系統(tǒng)的瑕疵數(shù)據(jù)和分析資料。

聲測(cè)管的外壁應(yīng)當(dāng)使用質(zhì)量高、耐高溫、耐腐蝕、耐低溫的無(wú)縫鋼管材質(zhì)，確保在施工過(guò)程中對(duì)向聲測(cè)管澆灌水泥時(shí)，聲測(cè)管能夠承受強(qiáng)大的沖擊力且能與水泥保持較高的粘合性。另一方面，無(wú)縫鋼管材質(zhì)聲測(cè)管能夠減少環(huán)境因素或者人為因素帶來(lái)的收縮影響，不會(huì)與水泥斷開或者產(chǎn)生裂紋，有利于檢測(cè)工作的順利開展。

大橋樁基首次檢測(cè)應(yīng)當(dāng)使用粗測(cè)的方式。一旦收集到了一定量的信息，換能器則要下降一部分高度。如果粗側(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了異常情況，那么則需要使用細(xì)測(cè)的方法。樁基施工細(xì)測(cè)主要有以下幾個(gè)步驟：首先，組裝并設(shè)置檢測(cè)儀器相關(guān)零件。其次，認(rèn)真記錄下聲波及波幅相關(guān)數(shù)據(jù)。最后，充分利用電腦軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的研究與分析，從而獲得波幅曲線、聲速、PSD等相關(guān)資料，并將其作為最終判定的參考資料和有利依據(jù)。

超聲波透射法檢測(cè)重陽(yáng)水庫(kù)橋樁基時(shí)候，曾經(jīng)檢測(cè)出十多根樁基具有一定的質(zhì)量問題。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了及時(shí)修補(bǔ)，然后采用鉆芯法再次進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，然后進(jìn)行相關(guān)壓漿施工。

由于聲速測(cè)量混泥土強(qiáng)度難度非常高，因此超聲波法檢測(cè)橋梁樁基混泥土壓強(qiáng)具有一定的誤差。《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》對(duì)超聲波法檢測(cè)橋梁樁基混泥土壓強(qiáng)有一定記載，可作為相關(guān)參考資料使用。

超聲波投射法具有以下幾點(diǎn)顯著優(yōu)點(diǎn)：第一，檢測(cè)費(fèi)用低，有利于節(jié)約檢測(cè)成本。第二，實(shí)用性高，能夠被廣泛應(yīng)用于橋梁樁基檢測(cè)中。第三，檢測(cè)結(jié)果十分準(zhǔn)確。這些優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特魅力促使聲波投射法受到業(yè)內(nèi)人士的熱烈追捧，為我國(guó)橋梁樁基檢測(cè)水平的提高作出了卓越貢獻(xiàn)。

（二）某鐵路大橋樁基檢測(cè)分析

1、鐵路大橋簡(jiǎn)介

這里以我國(guó)著名的不凍泉特大橋?yàn)槔M(jìn)行樁基檢測(cè)分析。該大橋位于昆侖山南側(cè)的青藏鐵路線上。其海報(bào)高度約4600米，總長(zhǎng)度約2900米，鉆孔樁基礎(chǔ)是1.25米，基樁長(zhǎng)度為18米到30米，總長(zhǎng)度達(dá)6588米。其地表主要由細(xì)砂、沖擊中砂、碎石等。

2、鐵路大橋施工概述

不凍泉特大橋樁基施工中最大攔路虎是凍土。近年來(lái)，全球氣候日益變暖，導(dǎo)致凍土層越來(lái)越薄。在具體工程施工中相關(guān)工作人員采用了旋挖鉆機(jī)與沖擊鉆機(jī)相結(jié)合的方式有效解決了該問題，并在2.5個(gè)月內(nèi)成功完成既定任務(wù)。使用旋挖鉆機(jī)要求必須對(duì)填埋鋼護(hù)筒的周邊區(qū)域，并在外壁涂上一層厚厚的瀝青。

沖擊鉆使用之前，應(yīng)當(dāng)做好以下兩點(diǎn)準(zhǔn)備工作：第一，將枕木架放于凍土層。第二，將鉆機(jī)放于枕木架上面，有利于減少鉆孔對(duì)凍土的不利影響。打鉆進(jìn)行的時(shí)候容易產(chǎn)生一定的振幅波動(dòng)，從而導(dǎo)致凍土塌陷。這就要求灌入一定量的混泥土有效固定凍土層。鉆孔過(guò)程中應(yīng)當(dāng)不時(shí)的松動(dòng)繩索，從而避免沖擊鉆出現(xiàn)打空錘的現(xiàn)象，還能促使鉆頭更加高效、快速進(jìn)入地質(zhì)層深處。在檢測(cè)土壤過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真記錄繩索升降詳情，時(shí)刻關(guān)注鉆孔聲音大小變化，根據(jù)鉆孔沖擊情況判斷繩索相關(guān)收、將長(zhǎng)度。還必須按照相關(guān)要求使用凈化機(jī)過(guò)濾處理泥漿，并合理處理廢棄物，從而有效保護(hù)凍土的原生態(tài)機(jī)構(gòu)。鉆孔結(jié)束后，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢測(cè)鉆孔的深度、大小和質(zhì)量，對(duì)于不達(dá)標(biāo)的鉆孔予以及時(shí)整改。同時(shí)，樁孔的清潔工作也不容忽視。當(dāng)鉆孔完全干了之后，一般使用泵將干孔中的碎石、泥沙等雜物吸出的方法來(lái)進(jìn)行樁孔清潔。

在灌注混泥土的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)首先設(shè)置好導(dǎo)管，確保導(dǎo)管不滲水、不透風(fēng)。灌注的時(shí)候還應(yīng)當(dāng)用泵將泥漿抽干凈，以防泥漿溢出。對(duì)于抽出來(lái)的泥漿則需要送回渣場(chǎng)準(zhǔn)備再次利用。對(duì)于灌注時(shí)間需要注意：合理即可，不是越長(zhǎng)越好。

施工開始之前，需要提前將現(xiàn)有混泥土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。混泥土使用量估算大多與實(shí)際用量存在較大偏差。因此，必須提前做好相關(guān)準(zhǔn)備，及時(shí)補(bǔ)充貨源。同時(shí)，為了有效避免灌注地點(diǎn)選擇上的偏差，需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)，最佳溫度約為2℃到5℃。

不凍泉大橋樁基施工任務(wù)較為緊迫，工期相對(duì)較短，要求工程必須在2002年底全部竣工，留給鉆孔的時(shí)間只有總工程時(shí)間的三分之一。因此，相關(guān)基樁施工人員必須綜合考慮氣候、地質(zhì)、檢測(cè)器械、技術(shù)熟練程度、工作進(jìn)度等多種因素，并做好相關(guān)預(yù)測(cè)工作和應(yīng)急方案。該工程最終計(jì)劃鉆孔樁時(shí)間為2.5個(gè)月，鉆孔時(shí)間為3個(gè)月。

該橋梁整個(gè)樁基施工順利有效進(jìn)行，未破壞任何凍土結(jié)構(gòu)，在零塌方、零下陷的前體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效的完成了既定目標(biāo)。其最終基樁檢測(cè)結(jié)果成績(jī)?nèi)窟_(dá)標(biāo)，是我國(guó)橋梁樁基施工歷史上的成功案列，其豐富經(jīng)驗(yàn)和嫻熟的技術(shù)值得廣泛借鑒和推廣。

四、 討論

綜上所述，通過(guò)重陽(yáng)水庫(kù)大橋樁基和不凍泉特大橋樁基檢測(cè)實(shí)際案列可知：目前我國(guó)橋梁樁基施工檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)水平已經(jīng)位列世界前茅，能夠?qū)⑾冗M(jìn)技術(shù)和科學(xué)合理的施工方法有機(jī)結(jié)合，是時(shí)代發(fā)展、科技進(jìn)步的集中體現(xiàn)，有力推動(dòng)了我國(guó)橋梁事業(yè)的健康、快速發(fā)展。

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