橋梁樁基混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量檢測(cè)解析

陳朋

徐州市偉鴻交通工程檢測(cè)有限公司 江蘇 徐州 221000

設(shè)呈現(xiàn)出逐年增多的態(tài)勢(shì)，樁基施工作為橋梁工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量把控與橋梁工程能否穩(wěn)定運(yùn)行之間存在密切關(guān)聯(lián)。為保證橋梁樁基混凝土施工符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，需在重視施工技術(shù)科學(xué)應(yīng)用的前提下，通過質(zhì)量檢測(cè)開展來加強(qiáng)樁基施工質(zhì)量控制?；诖耍P者就對(duì)橋梁樁基混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析與探究，希望可以為相關(guān)探究人員以及工作人員提供一些理論性的借鑒與參考。

1 橋梁樁基混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用

案例分析：本文以某跨線大橋施工為例，工程所在地以平坦、開闊特點(diǎn)為主，巖體結(jié)構(gòu)面呈現(xiàn)出相對(duì)良好狀態(tài)，土質(zhì)以粉砂質(zhì)泥巖為主，該工程橋高最高控制在13m左右，橋梁主體以簡(jiǎn)支T梁方案為主，橋梁樁基混凝土施工技術(shù)應(yīng)用具體如下：

1.1 測(cè)量放樣

指派專業(yè)測(cè)量人員開展現(xiàn)場(chǎng)放樣樁位測(cè)量作業(yè)，基于對(duì)孔中心位置的放樣，要求測(cè)量人員按相關(guān)要求進(jìn)行孔中心十字線護(hù)樁的釘出，并保證樁位的設(shè)置不受施工擾動(dòng)的影響[1]。

1.2 準(zhǔn)備工作

1.2.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備

結(jié)合資料分析確定現(xiàn)場(chǎng)最高水位，并以此為基準(zhǔn)將工作平臺(tái)、工作場(chǎng)地高度控制在高出0.5～1.0m左右。施工前開展現(xiàn)場(chǎng)清理、平整作業(yè)，完善供配水渠道設(shè)置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)存在的軟土地質(zhì)予以換填處理，以避免鉆機(jī)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)不均勻沉陷問題。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)陡坡區(qū)域，要求人員視情況采用木架、枕木垛進(jìn)行平臺(tái)的搭設(shè)。

1.2.2 護(hù)筒埋設(shè)

固定樁位確定后進(jìn)行鉆頭方向的合理引導(dǎo)，并通過地面水隔離避免出現(xiàn)井孔進(jìn)水的現(xiàn)象，以地下水位為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行孔內(nèi)水位增高，通過靜水壓力的形成來規(guī)避坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。以樁徑為基準(zhǔn)，將護(hù)筒內(nèi)徑控制在多出20～30cm左右，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況的分析來合理埋設(shè)護(hù)筒。如護(hù)筒埋設(shè)于旱地、淺水等區(qū)域時(shí)，需將埋設(shè)深度控制在1～1.5m范圍內(nèi)，若冬季施工則需將埋設(shè)深度控制在≮0.5m。

1.2.3 泥漿制備

因密度差異性使得水壓明顯小于泥漿靜水壓力，要求人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、性能要求等方面的分析進(jìn)行泥漿合理制備。在樁基施工前，可通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定最佳配合比，以確保泥漿黏度、膠體率、酸堿度、靜切力、失水率、相對(duì)密度、含砂率等符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，泥漿粘土選擇需符合造漿效果強(qiáng)、水化快、黏度大等要求[2]。

1.3 鉆孔施工

1.3.1 鉆孔灌注樁

為保證鉆孔施工符合該項(xiàng)目要求，需注意以下幾點(diǎn)：（1）該項(xiàng)目采用沖抓式鉆頭進(jìn)行砂礫土層的鉆孔處理，當(dāng)鉆進(jìn)至巖層后，要求人員利用沖擊錘鉆頭來替換沖抓式鉆頭，以樁徑為基準(zhǔn)選擇小2cm左右的鉆頭，并要求在鉆孔作業(yè)期間相關(guān)人員進(jìn)行樁徑、泥漿比重、垂直度的隨班檢查。以弱風(fēng)化巖層深度為基準(zhǔn)，將嵌巖樁基礎(chǔ)嵌入深度控制在3.5m以上，且孔樁傾斜率不得超出1%，平面位置誤差控制在±50mm范圍內(nèi)。（2）鉆孔作業(yè)期間需對(duì)孔內(nèi)殘?jiān)皶r(shí)排除，以避免孔壁受到殘?jiān)^多的影響。同時(shí)，若鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)塌孔、斜孔、梅花孔、彎孔等現(xiàn)象，應(yīng)第一時(shí)間停工并檢查成因，有效糾正后方可繼續(xù)鉆孔。

1.3.2 成孔檢查

以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)來控制鉆機(jī)作業(yè)，達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)高位置后及時(shí)清孔處理，以地下水位為標(biāo)準(zhǔn)將孔內(nèi)水位控制在高出1.5～2.0m范圍內(nèi)，并要求相關(guān)人員依照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成孔傾斜度、孔徑、孔形的檢查。

1.4 鋼筋骨架制作

制作前檢查鋼筋材料是否出現(xiàn)開裂、銹蝕等問題，在現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)可結(jié)合施工要求進(jìn)行鋼筋骨架的分段制作，連接成整體后開展吊裝作業(yè)。若鋼筋骨架吊裝受到場(chǎng)地限制，則可視情況以分段的形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝與安設(shè)，并借助焊接工藝完成對(duì)鋼筋骨架的連接。需注意，焊接時(shí)切不可對(duì)鋼筋保護(hù)層造成損壞，且禁止在吊裝、安裝作業(yè)期間出現(xiàn)骨架變形、損壞等問題[3]。

1.5 砼灌注

作為樁基混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，混凝土灌注質(zhì)量直接影響到樁基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在實(shí)際施工中，要求人員嚴(yán)格依照相關(guān)配合比進(jìn)行混凝土的合理配置。在具體灌注作業(yè)期間，還需注意以下幾點(diǎn)：（1）鉆孔樁灌注處理。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況分析，采用泵送方式進(jìn)行高效灌注。需注意導(dǎo)管埋設(shè)的合理控制，且結(jié)合實(shí)際灌注情況來確定灌注速度，避免因斷樁、鋼筋籠上浮問題出現(xiàn)影響到灌注質(zhì)量。并在灌注前通過承壓試驗(yàn)來確定導(dǎo)管能否應(yīng)用于砼灌注作業(yè)中，在保證管壁強(qiáng)度、導(dǎo)管密閉性符合要求的前提下，要求人員依據(jù)對(duì)灌注混凝土體積、樁徑數(shù)據(jù)的獲取，進(jìn)行提管時(shí)間與長(zhǎng)度的精準(zhǔn)計(jì)算。若混凝土灌注處于水下環(huán)境，則禁止在灌注期間出現(xiàn)提出導(dǎo)管的情況。以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，需將樁頂灌注高度控制在高出0.5～1.0m范圍內(nèi)。（2）挖孔樁。灌注期間少量地下水通過孔壁、孔底滲入到孔內(nèi)，施工人員仍可依照常規(guī)施工要求開展灌注作業(yè)。若地下水滲透過多，則需以水下混凝土施工要求為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行砼灌注作業(yè)的規(guī)范管理。

2 公路橋梁樁基施工中存在的主要問題

2.1 公路橋梁的樁基施工要求

由于橋梁的特殊性，其最基本的要求便是具有較高的強(qiáng)度，要具備較好的抗壓性，或者考慮到地域區(qū)別，位于河流段的橋梁樁基則需要具有耐腐蝕、抗沖擊等性質(zhì)。橋梁樁基還需要具備穩(wěn)定性，以保障橋梁在運(yùn)行工程中的安全性，避免因部分問題影響橋梁整體。而且一般橋梁在設(shè)計(jì)上都滿足長(zhǎng)期使用的特點(diǎn)，因此橋梁樁基需要有可維護(hù)性，以此降低維護(hù)成本。因此在橋梁樁基施工中需要完全符合公路橋梁特點(diǎn)，所用混凝土在材料的選擇上應(yīng)具備高強(qiáng)度和高性能，同時(shí)還需要考慮防腐措施，在樁基施工中，應(yīng)充分考慮到橋梁的穩(wěn)定性，同時(shí)樁基應(yīng)與橋梁整體具有一定的可拆卸性[4]。

2.2 空斜問題

在進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)，需要在硬質(zhì)地基鉆孔，而考慮到橋梁樁基穩(wěn)定性原則，其地基通常為硬質(zhì)層，從而為鉆孔帶來了較大的阻力，并且在實(shí)際施工中，硬質(zhì)層的內(nèi)部硬度還存在分布不均的現(xiàn)象，更加大了鉆孔的難度，導(dǎo)致在鉆孔時(shí)出現(xiàn)孔斜情況。當(dāng)孔斜問題出現(xiàn)后，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)，若發(fā)生偏差不大，可選擇重新進(jìn)行鉆孔，若為及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則需要以填充材料將多余空隙填充。

2.3 樁位裂隙與溶洞

在溶洞地區(qū)或以石灰?guī)r為主的地質(zhì)區(qū)域鉆孔很容易發(fā)生坍孔，這是由于，雖然溶洞區(qū)域地質(zhì)較軟，便于鉆孔，但在鉆孔中也易發(fā)生漏漿，對(duì)于輕度漏漿現(xiàn)象是常見的，但當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿時(shí)，則需要考慮坍孔問題，應(yīng)做好應(yīng)對(duì)措施，若發(fā)生坍孔后，應(yīng)通過土石回填，并由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)地基穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，從而考慮后續(xù)鉆孔的可行性問題。

3 混凝土質(zhì)量控制策略

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展離不開錯(cuò)綜復(fù)雜的交通運(yùn)輸線，而車流量的增加意味著對(duì)道路建設(shè)需求的增加。在公路橋梁建設(shè)方面，不僅需要增加其數(shù)量，還要保障其運(yùn)行質(zhì)量。因此在公路橋梁施工中，其施工體量龐大，并有非常高的質(zhì)量要求。為確保橋梁的整體質(zhì)量，必須先保障橋梁樁基施工的質(zhì)量，要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，確定橋梁樁基施工技術(shù)，同時(shí)其所使用的混凝土質(zhì)量控制更是重中之重，需要從其材料、配比、澆筑等多方面進(jìn)行監(jiān)控，嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，以確保橋梁整體的質(zhì)量和運(yùn)行安全性。

3.1 混凝土材料的控制

相關(guān)人員需要在施工前對(duì)建筑的整體受力以及使用期限等進(jìn)行了解，要充分的考慮實(shí)際的情況，保證施工計(jì)劃的合理性和科學(xué)性，加強(qiáng)施工中混凝土的質(zhì)量監(jiān)控。必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，并按照實(shí)際情況以及多種緩解因素的影響，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土強(qiáng)度，避免在高要求的項(xiàng)目中使用質(zhì)量不過關(guān)的混凝土材料，從而引起施工的質(zhì)量安全，例如當(dāng)前的公路橋梁施工一般采用的是普通硅酸鹽水泥，此種水泥具有綜合屬性不錯(cuò)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，但在部分對(duì)橋體路面有高要求的，這種普通的硅酸鹽水泥缺乏相應(yīng)的荷載能力，包括硬度，彈性等等。因此，在施工中，需要對(duì)水泥進(jìn)行嚴(yán)格檢查，以確保其達(dá)到工程要求，而非次等，劣質(zhì)的材料。同時(shí)在施工中，可能會(huì)對(duì)防水化有所要求，因此還需要對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行嚴(yán)格篩選。為避免混凝土高溫現(xiàn)象，可通過將混合料加入干性混凝土，減少水泥使用量。在施工過程中，不僅要考慮施工質(zhì)量和效率，還需要對(duì)施工污染加以控制，避免損害生態(tài)環(huán)境[5]。

3.2 混凝土配比與攪拌

要想保證混凝土的整體質(zhì)量，不僅需要考慮其原材料的質(zhì)量，還要控制其混凝土配比。需要根據(jù)建筑施工中的不同要求，保證相應(yīng)的混凝土配比，在樁基施工中，對(duì)混凝土的要求需要較高的強(qiáng)度，因此，需要在使用混凝土前，相關(guān)人員做好配合比試驗(yàn)，并進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證，以確保其配比符合橋梁樁基施工需求?；炷恋氖褂眯枰ㄟ^攪拌，為保證攪拌的質(zhì)量和安全性，應(yīng)先將攪拌機(jī)進(jìn)行空轉(zhuǎn)，觀察機(jī)器是否存在問題。在攪拌過程中，需要嚴(yán)格控制攪拌溫度，若溫度過低，為避免混凝土凍結(jié)，應(yīng)將防凍劑加入配料。

3.3 混凝土澆筑

在混凝土澆筑的過程中，為保證其質(zhì)量和效率，應(yīng)考慮多種因素。目前來說，對(duì)于大面積混凝土澆筑主要有推移式連續(xù)澆筑和分層連續(xù)澆筑。而混凝土的鋪攤厚度需要根據(jù)混凝土和易性以及振搗器可工作的深度來計(jì)算，且在澆筑時(shí)，需要盡量縮短層間的間隔時(shí)間，保證在前層混凝土初凝前完成澆筑。

4 樁基混凝土施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)分析

4.1 埋設(shè)聲測(cè)管法

埋設(shè)聲測(cè)管法是一種較為先進(jìn)的教學(xué)方法，但是這一方式相對(duì)比而言比較復(fù)雜。在對(duì)超聲波滲透法進(jìn)行運(yùn)用的過程當(dāng)中，相關(guān)施工建設(shè)工作人員需要對(duì)聲測(cè)管進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的預(yù)埋。超聲波透射法樁基質(zhì)量檢測(cè)工作開展的原理如下文所述，一個(gè)發(fā)射超聲波，另外一個(gè)接收超聲波。兩個(gè)探頭從樁底按照一定的高度，利用發(fā)射探頭所發(fā)射的超聲波通過混凝土再到接收探頭。相關(guān)施工建設(shè)工作人員需要充分根據(jù)聲學(xué)的有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)來對(duì)其展開相應(yīng)的分析，比如對(duì)聲波幅度、頻率的變化進(jìn)行相應(yīng)分析。在聲測(cè)管進(jìn)行埋藏的時(shí)候，需要充分按照相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙來將其捆綁到樁基的鋼筋籠上。由于超聲波樁基的質(zhì)量與樁徑以及樁長(zhǎng)并沒有較大的關(guān)聯(lián)，現(xiàn)階段成為一種最為廣泛使用的檢測(cè)方法。在具體檢測(cè)的時(shí)候，施工人員需要根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范來加以展開，嚴(yán)格遵循其技術(shù)要求，保證測(cè)試結(jié)果的精準(zhǔn)性。具體而言，在聲測(cè)管法的時(shí)候，需要再以下方面加以注意。一是，聲測(cè)管材質(zhì)要保證以鋼管為主，盡可能的不要利用PVC管。究其原因主要在于PVC管在使用的過程中容易出現(xiàn)變形，影響檢測(cè)效果。二是，利用超聲波透射法檢測(cè)質(zhì)量的時(shí)候，聲測(cè)管埋藏必須要符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。聲測(cè)管埋藏的數(shù)量要控制在3—4根左右的范圍內(nèi)。圓孔樁一般控制在 3 根左右。方孔樁則是 4 根左右。三是，在樁基鋼筋籠上綁扎聲測(cè)管的時(shí)候，需要采用縛鋼板焊接在聲測(cè)管的兩側(cè)。要保證聲測(cè)管兩側(cè)的的密封性和牢固性。四是，在對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)的前一天，相關(guān)施工建設(shè)工作人員需要將聲測(cè)管露出樁頂焊牢密封的薄鋼板切割。在實(shí)際進(jìn)行切割的期間，需要充分注意將割掉薄板后進(jìn)行更為高效的保護(hù)，防止異物進(jìn)入到鋼管當(dāng)中。為了能夠有效的保證檢測(cè)工作的質(zhì)量，施工人員可以實(shí)現(xiàn)利用檢測(cè)聲對(duì)聲測(cè)管進(jìn)行相應(yīng)的檢查。著重檢查樁長(zhǎng)，聲測(cè)管內(nèi)有無(wú)異物堵塞等問題。在檢查結(jié)束后，在管中注入相應(yīng)的清水，隨后對(duì)樁基質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)[6]。

4.2 扇形測(cè)法

將一個(gè)換能器的檢舉進(jìn)行科學(xué)合理的改變，然后將兩個(gè)換能器高層之間進(jìn)行不斷地變化，最終形成扇形的形狀。與斜測(cè)法以及平測(cè)法相對(duì)比而言，扇形法相對(duì)較為復(fù)雜，并且在數(shù)據(jù)處理方面十分雜亂。但是對(duì)于有著嚴(yán)重缺陷的樁基則能夠?qū)@一方式進(jìn)行充分利用，可以更為高效的找準(zhǔn)問題。充分利用聲波滲透測(cè)試的方式可以更為高效的判斷缺陷在垂直方面的具體位置。

5 施工注意事項(xiàng)

為保證橋梁樁基施工的質(zhì)量，需要完善施工管理制度，明確責(zé)任制，加強(qiáng)監(jiān)督管理，提高施工人員規(guī)范意識(shí)和安全意識(shí)，保證施工進(jìn)度以及質(zhì)量。采取針對(duì)性的管理，對(duì)于多發(fā)、高發(fā)或重要的因素要進(jìn)行特別監(jiān)督控制，當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題后，由相關(guān)負(fù)責(zé)人和專業(yè)人員及時(shí)進(jìn)行評(píng)估并給出科學(xué)的解決措施，同時(shí)施工單位應(yīng)組織施工培訓(xùn)，加強(qiáng)安全、規(guī)范施工宣傳。

6 結(jié)語(yǔ)

總的來說，樁基施工質(zhì)量控制不僅影響到后續(xù)橋梁工程施工能否順利開展，亦對(duì)橋梁能否維持長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)有著較大影響。鑒于此，在橋梁樁基混凝土施工中，要求人員結(jié)合工程特點(diǎn)、地質(zhì)條件等方面的分析，加大對(duì)施工技術(shù)的管理力度，并結(jié)合對(duì)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的合理應(yīng)用，確保樁基混凝土施工符合預(yù)期質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?；诖耍衔氖紫染蛯?duì)橋梁樁基混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了分析，然后對(duì)公路橋梁樁基施工中存在的主要問題進(jìn)行了闡述，最后從多個(gè)方面提出了樁基混凝土施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，以供借鑒與參考。