浅析桥梁深桩基施工质量与控制

1、浅析桥梁深桩基施工质量与控制 摘要：本文通过结合多年的桩基检测经验，提出了桥梁深桩基施工中存在的主要质量问题，分析了问题的原因，提出了解决、控制问题的方法，并对深桩基的设计、检测、施工等方面存在的问题提出了改进的方法与建议。以此提高我国桥梁深桩基施工的工程质量。 关键词：桥梁工程；检测方法；处理方法；控制；建议 abstract: in this paper, by combining the detection of pile foundation for many years experience, put forward the main quality problems existin

2、g in construction of deep foundation in bridge, analyzes the causes of the problems, put forward to solve the problem, control method, and design, to deep pile foundation detection, construction and other aspects of the existing problems and suggestions for the improvement of the method. in order to

3、 improve the construction of the deep foundation of bridge engineering quality. keywords: bridge engineering; detection method; treatment method; control; suggestions 中图分类号：u445.4 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012） 1、引言 桥梁桩基础是公路桥梁的主要基础形式之一，桥桩可以起到将桥梁上部分结构的荷载传到深层稳固的土层的作用。按照成桩方法，桩基础可分为灌注桩和预造桩两种。桥梁桩基主要通过钻孔灌注桩的

4、形式来实现。这几年，在条件允许的情况下，人工挖空灌注桩被广泛使用，因为此种方法拥有造价低、工期短的特点。 2、桩基的检测方法 近年来，我国公路系统对桥梁桩基的检测方法主要分为低应变动力测试法、高应变动力测试法和单桩静载试验。由于受到各种限制，一般都使用低应变动力测试法。同时低应变动力测试法主要采用反射波法（也称为动测法）和声波透射法（也称声测法）。 反射波法 反射波法是在桩身顶部部位进行竖向的激振，之后弹性波沿桩身向下传播，这时就会在桩身处出现明显波阻抗差异的界面，例如短桩和严重离析等位置。或者在桩身截面面积变化的部分发生发射现象。通过对传感器接收到的反射弧与开始激振的首波进行比较，来判断桩身

5、是否处于良好状态。因为此方法是将桩基假定为一维弹性杆体，所以反射波法一般适用在长径比较大的桩上，但是对长径比过大的桩基的测量中，弹性波会大量衰减，造成桩底反射不够明显，所以反射波法最适用于检测10l/d-30l/d的桩基。同时，反射波法拥有以下几点特点。激振后，弹性波是沿桩身纵向传播的虽仅能对缺陷程度作定性描述，但能准确地判断出缺陷的位置；土层会影响到波形；在测量前，无需埋管件，大大减少测量成本。 2.2 声波透射法 声波透射法主要通过桩身预埋管件内的发射换能器发射出的超声波，在桩身中传播，传播时遇到的空隙将发生折射和散射的现象，造成能量的衰减。通过分析接收换能器收到的波形的各种参数，从而判断

6、桩身的完整性。声波透射法对大直径桥桩都适用，但是在桩径较小时，检测管的声耦会与声波转换器产生比较大的相对误差，所以，声波透射法仅适用于桩径大于0.6m的灌注桩。声波透射法拥有以下几个特点：超声波是沿桩身横向传播的；判断缺陷的位置更准确；波形不受土层的影响；检测前要预埋声测管，检测成本较高。 桥梁桩基的主要质量缺陷分析 3、1 桥梁撞击质量 由于桥梁桩基是属于地下隐蔽结构物，所以在桥梁施工中很容易出现各种各样的质量缺陷。通过对检测资料的统计，桥梁桩基质量存在缺陷的概率约占4-6%，桩基质量缺陷的存在主要由以下几个特性；人工挖空桩基的质量缺陷比率比钻孔桩基的质量缺陷高；桥梁桩基的质量缺陷主要分为混

7、凝土离析和混凝土胶结差两种，这两种缺陷占总缺陷的80%以上。并且，质量缺陷大部分位于桩基的中下部；钻孔桩缺陷集中表现在桩底沉渣以及夹泥过厚两方面，同时，钻孔桩一旦出现质量缺陷，严重程度往往比人工挖桩出现的缺陷严重。 3.2桥桩出现质量缺陷的分析 下面分别是对钻孔灌注桩和人工挖孔桩所出现的质量缺陷而进行的原因分析。 （1）钻孔灌注桩 桩身夹泥和桩底沉淀层过厚，是钻孔灌注桩存在质量缺陷的主要原因。 桩身夹泥主要由几个方面导致。首先，在建造时，塌孔就会产生桩身夹泥；其次，当拔管速度过快时，就会间接导致导管埋置混凝土的深度过于薄甚至提出了混凝土的表面；同时，由于机械原因造成的停灌时间太长，会使混凝土初

8、凝后无法进行正常的浇筑，这也会出现桩身夹泥的情况；最后，也有可能因为混凝土骨料太大，使得塌落度太小，易性差造成堵管。桩底沉淀层过厚是由于清孔工艺差，没能将孔清理干净彻底，也可能是因为孔壁塌孔所导致。 （2）人工挖孔桩 与钻孔灌注桩相比，人工挖空桩由于施工难度较小而受到了施工单位的忽视，同时由于施工工期的限制，大部分的施工单位都是钻孔灌注桩进行更改，设计成新的人工挖孔桩。由于具有地下水位高、涌水量大的特点，所以在施工单位工作过程中会造成严重的桩底混凝土离析、桩底沉渣过厚、护臂质量差的现象。桩底混凝土离析主要是因为以下几点原因。第一点，在施工过程中管理不严，态度松懈，不够重视；第二点，干灌时没有采

9、用串筒的方法，使得混凝土没有振捣或振捣的不充分，特别是对于桩的振捣；第三点，在涌水量超过6mm/h的情况下，没有及时的采用水下混凝土的灌注。第四点，混凝土坍落度小使得混凝土离析。桩底沉渣过厚是由于清孔的质量比较差，没有进行二次清孔。也有可能是因为软岩被侵泡的时间过长，或在施工地大片成孔后，每次浇筑间隔时间过长，没有做到良好的护臂，以至塌孔。同时，尤其在雨天的情况下，由于虚土掉入桩顶后未进行二次清孔或未清理干净都有可能导致地桩底沉渣过厚。护壁质量差主要是因为忽视护壁混凝土的施工，没有对混凝土做严格的配合比设计；以及未作严格的振捣，导致混凝土强度低。 4、桥桩施工质量控制 先前，由于测量技术还处于

10、落后状态，对桥桩施工的质量缺陷的处理一般都采用扁担桩的形式。随着社会的进步，时代的发展，检测技术的提高，开始研发出了一些新型的处理技术。对缺陷桩的处理，需要根据其受力特性、土层的土质情况、缺陷位置及程度等多方面，由多家专家组进行设计、检测、施工，最后确定。 4.1施工准备阶段的控制 （1）原材料检验与审批 原材料主要包括水泥、砂、碎石、混凝土拌和的用水以及剂。对于这些材料，除了要有正规的出厂证明外，例如水泥，还要对水泥的强度、凝结时间甚至安定性作进一步的实验分析，以保证水泥的合格及安全性。拌合水也是十分重要的，人畜饮用水可以直接采用，而其它来源的水要一一进行检验，达到标准后才可使用。同时，外掺

11、剂的使用也要谨慎，一般情况下可以使用减水剂，但要符合规定。更重要的是，在检查混凝土配合比时，一定要将减水剂使用量计算进去。 （2）材料储存检查 材料储存主要包括水泥、砂石材料、拌合用水、外掺剂的储存。避免一些潮湿地，分品种储存不能混淆。同时对于拌合用水要接入供水管网，以免其他杂质进入。 4.2施工阶段的质量控制 混凝土的支架和模板；检查钢筋入模；检查混凝土拌合场内，各材料计量器是否合格、是否按照规定；检查混凝土的运输情况；检查混凝土的浇筑；做好混凝土的养护；严格落实混凝土的强度检查；做好混凝土的外观检查和表面修饰 5、结语 近几年来，随着施工技术的改进与检测手段的提升，使得桥桩质量取得了进步。与此同时，由于一些规范的不完善，也会对试桩的设置、桩基的检测、质量缺陷桩的处理方法和成果造成影响以，如今还需要相关管理和监察部门进一步研究，制订出一份适合我国