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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇樁基檢測論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:低應變;無損檢測;灌注樁缺陷;難點技術
本論文為四川理工學院大學生創新基金項目《樁基礎低應變無損檢測中缺陷的定位與定量分析研究》(201410622030)結題論文。
文獻標識碼:A;
一、引言
在建筑工程中,人工挖孔灌注鋼筋混凝土樁是一種普遍采用的基礎形式,但在施工中由于施工條件、技術和外界偶然因素的各種影響,導致樁體出現斷樁、頸縮、擴頸、離析、空洞等各種質量缺陷。在現行的各種基樁檢測技術中,低應變無損檢測技術以其檢測方便、費用低廉而成為各類方法的首選[1],應用廣泛,但同時也存在精度偏低,對于一些特殊缺陷情況容易誤判的情況,本文在總結了大量實踐中的案例后,對檢測中的難點作出了相應的分析。
二、基本原理
在該法中是采用在樁頂用小錘振擊樁頭產生振動波,波在樁體中傳播,遇到各種缺陷或者到達樁底時則會產生一系列反射波,通過設在樁頂的傳感器(采集速度、加速度)來收集到的各類反射波形,通過各類反射波形的變化來分析樁體的密實度并劃分樁體類型。
三、檢測方法
樁基動測儀采用中國科學院武漢巖土力學研究所生產的RSM24FD型樁基動測儀,并備有速度傳感器4個,力錘1個。被檢測樁均被鑿去浮漿及破損部分,露出新鮮密實的混凝土,每根樁布置2-4個檢測點。檢測實施步驟為:力錘敲打樁頂―反射波信號輸入樁基動測儀―在動測儀中設定參數―處理數據―輸出結果―打印結果。
根據基樁檢測規范[2],依據波形特征,結合樁身砼的等級要求,將工程樁身結構的完整性定性劃分為四類,依次如下:①Ⅰ類樁,樁身完整;②Ⅱ類樁,樁身輕微缺陷;③Ⅲ類樁,樁身明顯缺陷;④Ⅳ類樁,樁身嚴重缺陷。實際上現階段只能做到將樁體完整度大致分為4類樁體,但對于具體缺陷則無法更深入的分辨,本課題在大量工程實踐遇到的病害樁體中,總結出根據波形特點確定各類缺陷的規律,在一定程度上彌補了該技術在此方面的不足。
四、各類缺陷分析
(一) 擴徑樁
樁身中部某處的等效直徑大于規定的直徑就稱為擴徑樁[3]。在大量的工程實踐中,共發現32根具有此類缺陷的樁體,此類樁體的檢測波形曲線,一般在初始階段連續出現密集的2個峰頂,2個波谷,波谷振幅大于波峰的振幅,在2-3個震蕩之后波形迅速耗散,直至為0,見圖1。
(二)縮徑樁
樁身中部某處的等效直徑小于規定的直徑就稱為縮徑樁[4]。在本課題研究中所經歷的大量工程實踐中,共發現28根具有此類缺陷的樁體,樁徑在0.8-1.2m之間。其檢測波形曲線,一般在初始階段連續出現密集的2個峰頂和波谷,波峰和波谷的振幅越來越小,在2-3個震蕩之后波形迅速耗散,直至為0,見圖2。
(三) 空洞
樁身中部某處存在沒有混凝土充填而導致的空白地方就稱為空洞。這可能是由于混凝土振搗功率或振搗時沒充分覆蓋所有區域而造成的,這類缺陷在混凝土灌注樁中存在一定比例,它對于混凝土灌注樁的強度有較大的影響,一定程度上削弱了混凝土灌注樁的承載力。在大量的工程實踐中,共發現30根具有此類缺陷的樁體,見圖3。
(四) 斷樁
樁身中部某處產生混凝土的完全斷裂,或者僅靠鋼筋相連的樁就稱為斷樁。其波形曲線一般出現1個波峰,1個波谷,波形曲線本身無太多震蕩,屬于低頻大信號,見圖4。在大量的工程實踐中,共發現19根具有此類缺陷的樁體。
(五) 離析
樁身中部某處的混凝土出現粗細顆粒和水分的分層,造成局部混凝土的密度偏低,稱為離析。其波形曲線一般出現3個波峰,且其波峰峰頂呈逐漸下降的趨勢,波峰之間的時間間隔大致相等,見圖5。在大量的工程實踐中,共發現36根具有此類缺陷的樁體。
四、 其他因素分析
實際上,在對波形曲線的形狀進行分析判定時應結合地質資料和施工紀錄等相關的資料進行綜合分析。應力波在傳播過程中不僅受到樁體自身阻抗變化的影響,還會受到樁周地質情況改變的影響[5]。比如當樁體從硬土層穿越到軟土層時,此時應力波會產生出類似縮徑情況的曲線,這樣就可能造成誤判,導致合格樁被挖出重新施工,造成經濟損失。其他的如土層中分布有地下水也會增大誤判可能[6]。因此在對整個低應變檢測技術的缺陷排查中,除了對波形曲線本身的特征進行分析以外,在后續研究中還要著重對地質情況影響波形曲線的狀況進行深入研究。
五、 結束語
事實上采用低應變檢測技術方便實用外但精度較低,容易誤判,對具體的缺陷還需要采用其他方法來輔助分析,才能對一些具體缺陷有更準確的判斷,從而增加該方法的適用性和準確性。
參考文獻
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【關鍵詞】橋梁樁基礎;缺陷復合檢測;加固新方法
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼: A 文章編號:
一、引言
隨著近些年來我國國民經濟的發展,我國的交通事業得到了飛速的發展,橋梁作為交通事業的重要組成部分,不僅是一個重要的交通實體,也是國家綜合國力和科學技術發展水平的重要體現,近些年來,我國的橋梁建設行業發展迅速,且橋梁建設的復雜度也越來越高,在橋梁的建設中,樁基的建設作為其基礎,技術條件十分復雜,發展的空間也十分廣闊,目前,樁基技術已經成為地基承建領域中的主要分支之一,經過多年的發展,樁基技術的承建工藝日新月異,一些新的設計理論和科技成果不斷的出現,樁基技術得到了迅速的發展。樁基礎的樁基礎可以用于堅硬的基巖、卵礫石、砂、硬塑黏性土層之中,具有很高的群樁以及豎向單樁承載力,可以承受橋梁的全部豎向荷載,也可以保證橋梁的傾斜在正常范圍內,此外,橋梁樁基礎較大的側向剛度可以有效的抵御由于地震等自然災害引起的力矩荷載以及水平荷載,保證橋梁的穩定性。某橋梁工程,橋梁總長127m,橋面凈寬10m,橋外側設有0.5m的防撞護欄,樁基礎的截面直徑為1.4m,地基飽和抗壓強度為7.0MPa,樁身嵌入泥質粉砂巖層的厚度為6.3m,樁基采用機械沖孔灌注樁,混凝土強度為C30,下面就根據該橋梁的情況探討橋梁樁基礎缺陷復合檢測及其加固的方法。
二、橋梁樁基礎工程質量的復合檢測
(一)超聲波投射檢測法
超聲波投射檢測法就是在橋梁樁內部埋設縱向聲測管道,并將超聲脈沖發射以及接受探頭放置在聲測管之中,在聲測管中灌注好足量的清水作為耦合劑,在檢測時,儀器可以發出周期性的電脈沖,這種電脈沖可以穿透混凝土,并將探測結果轉化為電信號,這樣,就可以計算出超聲脈沖穿過樁體的時間、脈沖的主頻率、接受波的幅值以及頻譜等數據;在計算出這些數據之后,數據處理系統就可以根據判別軟件對各種計算出的參數進行綜合的分析和判斷,這樣,就可以計算出混凝土內部缺陷的位置、大小和性質,并根據計算結果給出混凝土的總體強度以及總體均勻性的評價標準,通過該種方法對橋梁進行評價,發展0號橋臺1號樁距離樁平面25.6到26.2米范圍內存在接受信號波形異常的情況,證實樁基礎存在質量缺陷,內部發生畸變,因此,就對該缺陷部位以及接近缺陷部位的位置進行取芯檢驗,根據取芯檢驗結果證實缺陷的具體部位和實際情況,劃定缺陷部位,分析出缺陷的厚度,發生原因,根據實際情況進行后續的加固處理。
(二)樁身抽芯檢測法
為了更好的評價橋梁樁基礎的質量,就可以對其進行抽芯檢查,抽芯檢查法的主要工藝是鉆探技術,即在橋梁的樁身上按照其長度方向鉆取及樁巖土和混凝土的芯樣,對所鉆取得芯樣進行觀察和測試,從而得出橋梁基礎的成樁質量,抽芯檢測法作為一種可以對局部破損進行檢測的方法,與其他的檢測方法相比而言,具有直觀、科學以及使用的特點,種種的實踐表明,抽芯檢測法不會受到其他客觀條件的影響,特別適宜用于大直徑橋梁樁基礎缺陷的復合檢測中,在本工程的檢測中,取芯設備使用XY-1型取芯鉆機,搭設鉆機平臺,在抽芯前期一切正常,鉆到16.5米時出現鉆進困難的現象,且伴隨跳鉆情況,繼續鉆進,出現醬黃色的返水,且橋梁樁周有水涌出,經過勘察得知,該種情況的出現是由于施工方法導致孔傾斜度超出規定范圍所造成。
三、橋梁樁基礎缺陷原因分析
根據檢測,證實0號橋臺1號樁基的缺陷位于橋梁的樁底部位,樁基由粘土、卵石以及砂土組成,厚度不均勻,有一定厚度的沉渣出現,取芯檢測與超聲波檢測結論基本一致。根據分析,該橋梁樁基礎質量缺陷產生的原因是由于鉆孔泥漿的含砂量偏高、泥漿比重小、懸浮磚渣能力不足,清空不徹底,導致沉渣厚度出現超標的情況,此外,在鉆孔清孔之后,由于以上因素的影響,就直接導致孔內發生孔壁坍塌以及磚渣沉淀的事故。
四、橋梁樁基礎的加固方法
根據以上缺陷質量原因的分析,可以使用以下的方式對橋梁樁基礎進行加固:
(一)洗孔處理
洗孔處理對對橋梁樁基礎進行加固的基礎方式,其具體的處理方法為:待鉆孔抽芯完成之后,采用空壓機、沖淋器、高壓泥漿泵對鉆孔進行交替洗孔,利用高壓射流水以及高壓氣流將孔內的松散體沖刷干凈,并將缺陷部位的砂土和細小的卵石淘空,交替進行,直到返水變清位置,用洗孔處理法對該橋梁工程進行處理,證實松散物被有效的清理,孔底已經基本干凈。
(二)安裝壓漿管
待整個洗孔處理完成之后,安裝壓漿管,該橋梁工程使用的壓漿管為2.54毫米的鍍鋅壓漿管,孔口有2根管,其中一根管作為壓漿管,另外一根管作為回漿管,為了填補缺陷部位的空洞,加強樁基礎的強度,就在孔內填入一定的豆石骨料,待所有工序完成之后,將孔口的上部用細石砼將其封閉,待以上工序完成之后,方可進入下一步工序。
(三)二次洗孔處理
待以上步驟完成,壓漿管的放置合格之后,需要等孔口上部的細石砼達到一定的強度,待其達到規定的強度之后,可以進行二次洗孔處理,二次洗孔處理需要使用高壓泥漿泵在孔內注水,同時利用高壓水流將遠離孔口的粘土切割為懸浮狀,再使用空壓機、高壓泥漿泵以及沖淋器進行交叉沖孔,將缺陷部位的松散物完全處理干凈,直到出現返水變清位置,這就基本達到了清孔的目的。
(四)壓降處理
待二次清孔完成之后,就可以進行后續的壓漿處理,即使用高壓泥漿泵,用循環注射的方式將漿液使用壓力灌入的方式灌入孔內,在灌漿時使用間歇性灌漿和交替灌漿相結合的方式進行,為了使漿液可以充分的擴散,補強范圍可以增強,在灌漿時需要使用最大的泵壓進行灌漿,對該橋梁工程使用這種灌漿方式結果證明,水泥漿液通過充分的填充和擴散,已經在缺陷部位形成外壁,使樁身的完整程度得到有效的加強,實現加固目的。
五、結語
橋梁的安全性關乎重大,對于橋梁樁基礎的復合檢測方法使用超聲波無損檢測和鉆芯檢測結合的檢測方式可以有效的檢測出樁基礎的缺陷位置、缺陷大小以及缺陷性質,待缺陷檢測完成后,就可以根據缺陷的實際情況使用加固方式,在加固前要開展清孔工作,待返水干凈后方可進入下一階段的加固工作,加固方法以壓降處理法為宜,在工作進行時,要堅持正確的操作方式,防止意外事故的出現,對于重點環節的處理一定要嚴格按照施工規范進行,保證樁基礎的加固質量。
參考文獻:
關鍵詞:低應變反射波法 基樁檢測 完整性
樁基工程是整體工程的基礎,屬隱蔽工程。由于地質情況復雜多變,施工工藝和施工設備及施工技術的參差不齊等因素,加上施工過程中的管理和監督較為困難,從而造成有的工程樁存在著不同程度的缺陷,這就需要檢測樁身完整性來保證基樁質量,排除隱患,避免工程質量事故的發生。
低應變反射波法通過揭示應力波在樁體中的傳播規律來判斷樁身完整性狀況及局部缺陷位置,其理論研究較早,且通俗易懂,實際操作快速便捷、經濟適用,所以在國內外得到了快速的發展和普及,已成為樁身完整性檢測的首要方法。不過我們應該認識到,低應變反射波法的理論還有待于完善,檢測技術有待于改進,實際應用中的某些問題有待解決。
1.低應變反射波法的概念
低應變動力測樁的基本原理是采用動力激振使樁引起彈性振動,通過測定樁的振動響應來估計和推斷樁的幾何參數及病態情況。其中小錘敲擊法(又稱應力波反射法)應用最廣,它是用小錘敲擊樁項,通過粘結在樁頂的傳感器接受來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應、反演分析實測速度信號,從而獲得樁的完整性。低應變的主要方法有:反射波法、機械阻抗法、樁基參數動測法、共振法、水電效應法。本文主要是對低應變反射波法來進行研究。
2.反射波測試原理
反射波法的基本原理是在樁頂豎向激振,彈性波沿著樁身向下傳播,當樁身存在明顯波阻抗差異的界面(如樁底、斷樁和嚴重離析等)或樁身截面積發生變化(如縮徑或擴徑),將產生反射波,經接收、放大、濾波和數據處理,可識別來自不同部位的反射信息。通過對反射信息進行分析計算,判斷樁身混凝土的完整性,判定樁身缺陷的程度及其位置。
3.反射波法測樁技術存在的問題
據不完全統計,我國每年低應變測樁數量約在十幾萬根左右。這其中很大一部分使用低應變反射波法。這就需要多家檢測單位來完成這項浩大的工程,也對保障樁基的施工質量起到了積極作用。但是,低應變反射波法作為一種有效的樁身完整性的檢測方法,雖發展的較快,應用廣泛,但還不完全成熟,加上實際情況的復雜性和多變性,有些問題還難以解決。目前,在低應變樁基檢測實踐過程中主要存在以下問題。
(1)激振波性質判斷的問題
目前,基樁檢測人員在計算缺陷反射界面的深度時,是用缺陷反射波到時減去激振波到時的差值的一半,然后乘以樁身的平均縱波速度所得的深度。事實上,這種方法的適用有條件的,它只適用于計算埋深較大的缺陷體。當缺陷體的頂界面到樁頂的距離小于4倍樁體直徑時,這個計算深度要比實際深度小得多。原因是沒有正確判斷激振波是橫波還是縱波。因此,只有首先確定激振波的性質,才能正確確定反射界面的位置,進而確定反射界面的深度。
(2)樁頂橫波干擾問題
在反射波法基樁檢測實踐中,存在著樁頂橫波干擾。如果把樁頂橫波干擾忽略掉,就會將干擾橫波的同向反射波誤判為缺陷體反射波。但有些檢測人員不太清楚,錯誤的將其作為樁身淺部缺陷產生的反射縱波對待,產生誤判。或者由于一些樁直徑小,樁頂橫波反射波與激振波的到達時差小于振動波的1/4周期,一般很難發現和讀出。應此必須正確識別和消除樁頂橫波干擾。
(3)各類缺陷反射波曲線的特征的判斷問題
多數的缺陷類型,都有其特定的形成條件。基樁缺陷的反射波的曲線特征往往與施工場地的地質、水文、施工工藝、成樁后的養護環境有關系。不同的場地條件和施工工藝產生的缺陷一般不同。所以,檢測人員對施工場地和施工過程沒有一定的了解,就有可能做出對缺陷種類錯誤的判斷。
(4)測試儀器、人員的分析水平低
由于實際工程情況的復雜性和多變性,反射波法檢測信號受樁型尺寸、成樁工藝、地質條件和施工情況等多種因素影響,加上動力試樁的波形判讀和資料分析比較困難。因此,檢測結果的準確性不僅取決于檢測儀器設備,在很大程度上還取決于檢測人員的經驗和技術水平。
4.改進的方法或建議
(1)低應變反射波法基樁檢測必須盡可能的搜集施工場地資料,包括地質、水文、施工工藝等資料,尤其是施工過程中的突發事件。以便運用這些資料指導檢測工作,提高基樁檢測的判斷水平。
(2)干擾橫波是由于樁頂上的浮漿、浮渣過厚造成的。因此,基樁檢測前,應認真清除樁頂上的浮漿、浮渣等軟弱層,防止產生橫波干擾;當檢測曲線中存在淺部同向反射波時,應仔細辨別是樁頂橫波反射波還是淺部缺陷反射波,避免誤判。
(3)在對樁基測試曲線進行分析時,要充分考慮到樁周土層對所采集波形曲線的影響。樁周土層的土力學性能越好,應力波在樁周土層中的損耗就越大,同時受樁周土層的土模量大小的影響。在硬土層處將會產生類似擴徑的反射波;在軟土層處將會產生由于應力波透射損耗小而產生類似縮徑的反射波。如果不考慮樁周土層對所采集曲線的影響,不了解樁側的土質情況。有時會造成誤判,帶來不必要的經濟損失。
(4)雖然絕大部分樁通過反射波法可做出準確可靠的判斷,但還有少數樁波形有異常。對于有疑問樁的檢驗,建議采用沿樁身抽芯檢測的方法加以對比驗證。
(5)由于缺陷程度無法完全定量分析,完整性分類的人為因素較多,因此必須加強對檢測工作人員的水平培訓。
5.結論
反射波法測樁有諸多優點,但也存在缺點和不足,對低應變法檢測出有問題的樁,建議再利用高應變、靜載進行承載力方面的測試,或者和其他方法(超聲波法等)對比檢測結果。多積累一些寶貴經驗,使低應變測樁技術在某些方面更完善,更趨近于實際情況。同時,反射波法檢測仍處于定性分析階段,完全定量化更需要一個長期研究過程。因此,有必要進行進一步的研究,以期更加完善低應變反射波法在樁身完整性檢測中的應用。
參考文獻:
[1]羅驥先.樁基工程檢測手冊.北京:人民交通出版社,2003
論文摘要:樁基礎是一種古老、傳統的基礎型式,又是一種應用廣泛、發展迅速、生命力很強的基礎型式。近二十年來,由于工程建設和工業技術的發展,樁的類型和成樁工藝,樁的承載力與樁體結構完整性的檢測,樁基的設計水平,都有較大的提高。然而,由于土的變異性及樁基與土相互作用的復雜性,迄今成樁質量的控制與檢測,樁基的計算理論與方法,仍然是不夠完善而有待研究發展的。本文對單樁和群樁的沉降計算方法進行了綜述,并闡述了它們的適用條件。
樁基礎在房屋建筑中是一種很常用的基礎,在樁基設計中,最主要的是確定豎樁的承載力與沉降,盡管在過去漫長的時間內,從事巖土工程的研究者和工程師們,為了精確計算和預測樁基的沉降,曾進行過大量的研究,提出過一系列的計算樁基沉降的方法,但時至今日,對樁基沉降的預估仍然不熊充分地反映真實的情況。
1單樁的沉降分析計算
1.1荷載傳遞分析法
荷載傳遞分析法是單樁荷載一變形分析最常用的一種方法,這種方法是從規定的荷載變形傳遞方式來計算樁對荷載的反應。其基本的概念是:將樁離散為一系列等長的樁段(彈性單元),每一樁段與土之間的聯系用非線性彈簧來模擬,樁端處土體也用非線性彈簧與樁端聯系。
在運用荷載傳遞曲線中,該法假定任意點的樁位移僅與那一點的摩阻力有關,而與樁其它位置的摩阻力無關,故沒有考慮土體的連續性,所以對分析樁群的荷載沉降關系是不合適的。
為了獲得現場的荷載傳遞曲線,需要安裝許多的儀器進行樁的荷載試驗,且試驗成果推廣到另外場地并不一定是完全成功的。
1.2剪切變形傳遞法
Cooke(1974)提出了摩擦樁荷載傳遞的物理模型,該模型為了簡化計算,作了一系列假定并認為:當荷載水平p/pu較小時,樁在軸向荷載尸作用下沉降較小,樁土之間不產生相對位移,亦即樁沉降時周圍土體亦隨之產生剪切變形,剪應力從樁側表面沿徑向向四周擴散到周圍土體中;摩擦樁一般在工作荷載作用時,樁端承擔的荷載比例較小,沉降主要是由樁側傳遞的荷載所引起。
1.3彈性理論法
彈性理論法是對樁土系統用彈性理論方法來研究單樁在豎向荷載作用下樁土之間的作用力與位移之間的關系,進而得到樁對土,土對樁,樁對樁以及土對土的共同作用模式。以彈性理論法為根據發展出一些計算單樁沉降的方法,這些解法雖略有不同,但一般都基于樁的位移與臨近土位移的協調條件,為此,借助于軸向荷載下樁身的壓縮求得樁的位移,又應用荷載作用于半無限體內某一點所產生的Mindlin位移解求得樁周土體的位移。由于彈性理論假定樁土界面普遍滿足彈性即界面不發生滑移這一條件,沿界面諸相鄰點的樁位移應與土位移相等,由此即可求得樁身摩阻力和樁端阻力的分布,并進而求得樁的位移分布。
1.4單向壓縮分層總和法
單向壓縮分層總和法就是根據各土層的參數分別計算各層的沉降后總和求得總的沉降量。這種淺基礎的最終沉降量的常用計算方法在樁基設計中,主要用于大直徑的的單樁(墩),考慮到其樁側阻力的荷載分擔比相對較小,樁端底面積大且其荷載分擔比也較大,因此可仿照擴展基礎采用單向壓縮分層總和法計算沉降。當用以計算深基沉降的其它條件相同時,用明氏應力分布求得的最終沉降與實側推算結果較為接近;而用布氏公式算得的值要比實測值大1/2至1/3,并且給出的實用應辦計算公式及附加應力系數表格。用分層總和法分析單樁沉降時,要考慮壓縮層的計算深度,可參照文獻[17][20]的有關規定確定,或按照一些實甩的經驗公式確定。
2群樁的沉降分析計算
2.1彈性理論法
彈性理論法群樁沉降分析的塞本假定與單樁相同,其主要依據是Mindlin解的位移與應力解,以此為基礎形成位移法和應力法,此外還發展了一種簡化彈性理論位移法,以位移解為基本解,但采用應力法中關子樁側摩阻力為線性的假定,在位移基本解的積分中舍去高階無窮小量。以Poulos,Buterfield,Davis,Geddes等的群樁沉降彈性分析理論為基礎的計算體系中,疊加法是比較成熟和應用較廣的一種簡化方法,詳細闡述了其原理和計算過程,該法在忽略樁對土位移的加強效應簡單的假定基礎上,把單樁的分析擴展到樁群,
2.2實體深基礎(等代墩基)法
實體深基礎法是現在工程界應用最廣泛的一種計算群樁沉降的方法該計算模式是將承臺下的群樁及樁間土看作一個等效墩基的一個實體深基礎,在此等代墩基范圍內,樁間土不產生壓縮如同實體墩基一樣工作,然后按照擴展基礎的沉降計算方法來計算群樁的沉降。
由于計算時考慮的前提條件不同,研究者提出和使用著計算的不同模式,其主要差別在于選用的假想實體基礎底面的位置不同,以及對地基土中附加應力的考慮和計算不同根據樁距地基土的性質不同,樁間土實際上是會產生不同程度的壓縮變形,另一方面假想的實體基礎外圍存在著側面剪應力的擴散作用為了消除這些差別對群樁沉降計算的影響人們采取了一些措施,集中表現在所采用的模式上。這些措施是:
1.變動假想實體基礎底面的位置,以考慮樁間土存在壓縮變形的可能,這是Peck和Terzaghi等人建議的模式Peck等建議將假想實體基礎底面置于樁端平面以上 高度處, 取為樁長的1/3處(樁位于均勻并土中時)或進入持力層深度的1/3(樁穿過軟弱土層并進入堅硬土層時〕這種建議涉及的影響因素過于單一,因為假想基底位置上升的因素很多,采用此法不能全面反映這些情況。
2.從群樁樁頂外圍按一定斜率(例如 角或1:4斜率)向下擴散增大假想實體基礎底面積,以考慮樁群外圍總剪應力對沉降分析的影響,這是Tomlinson等人的模式。
3.為了改善地基土附加應力估計的精度,近年來國內外根據半無限彈性體內集中力的Mindlin公式發展了一些估計樁基荷載作用下地基土附加應力的方法,還有一種將Mindlin解與Boussinesq解對比來估計等代墩基的等效基底附加應力。
2.3等效作用分層總和法
等效作用法最早由黃強,劉金礪,(1940)提出,隨后被健既樁基技術規范推薦采甩此法系將均質土中群樁沉降的Mindlin解與均布荷載下矩形基礎的Boussinesq解之比值用以修正等代墩基的基底附加應力,然后按一般分層總和法計算群樁的沉降。
3結語
本文對目前國內外樁基礎的沉降計算理論進行了分析,包括單樁和群樁的沉降分析,并對它們的優缺點和適用范圍進行了論述,但應該注意,在實際中,要采用何種理論要看實際的情況而定。
參考文獻:
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關鍵詞:橋梁工程,病害分析,處理對策
1引言
該橋梁為單跨簡支T梁拼裝結構,經實地測量,跨徑為10m,橋寬 49.9 m,橋面共分為八個車道及雙兩側人行道。該橋設計荷載等級為:人群荷載4kN/m2,掛--100,汽--20。橋梁整體立面及橫斷面見圖1~2所示,由于該橋運營時間較長,混凝土老化,加上施工質量的問題和缺乏足夠的養活措施,使該橋橋面與上下部結構的病害都較多,橋梁振動較大,影響行車安全。為此,為正確反應該橋的使用性能及受力行為,現對該橋進行病害檢測分析,分析研究結果為該橋的使用提出相應的對策,確保該橋安全使用。
圖1 橋梁立面圖
2 橋梁病害檢查
2.1橋梁外觀檢查內容:
2.2 橋梁結構的主要病害
通過對橫滘橋進行詳細的外觀檢查,可得該橋的主要病害表現在以下幾個方面。
(1)橋面系:橋面排水設施已完全被堵塞,雨水只是靠縱坡排出,導致某些橋面段排水不暢,出現積水。
(2)上部結構:小部分T梁的梁底鋼筋保護層不夠、有露筋的現象;如圖2所示;部分T梁梁底、梁腹出現受力裂縫;如圖3所示。大多數T梁帽梁上都粘有雜物,對梁體會有一定程度的腐蝕,也影響橋梁的過水能力;如圖4~5所示。
(3)下部結構:基礎沖刷嚴重,樁基大部外露、被沖刷掏空。
由上述橋梁外觀檢查的結果可見,該橋主要的病害表現為:約有1/3的T梁梁體存在彎曲受力裂縫,基礎沖刷嚴重。論文參考網。這些病害已明顯影響到橋梁的使用性能和耐久性。論文參考網。
3 裂縫檢測
試驗前查看裂縫情況發現,5#~30#梁梁腹和梁底存在彎曲受力裂縫, 主要分布于梁跨中區域內。裂縫長度在5~30cm不等,裂縫間距在10~30cm之間。典型的梁裂縫分布圖見圖6。
5#梁最長裂縫約為25cm,一般裂縫長度在5~20cm間,裂縫間距在10~25cm之間,最大裂縫寬度約0.1 mm。6#梁最長裂縫約為30cm,一般裂縫長度在5~25cm之間,裂縫間距在10~30cm之間,最大裂縫寬度約0.2mm。試驗過程中未見梁體有新裂縫出現,原有裂縫在試驗過程中也未產生可觀測到的變化。
圖6 T梁裂縫分布圖
4 變形檢測結果
縱、橫向測點的實測及計算撓度分布如圖7~8所示。在試驗荷載作用下,實測的最大撓度值滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》中關于梁式橋豎向撓度允許
限值的要求。論文參考網。
圖7 縱向測點在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
圖8 橫向測點在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
5結語
通過對該橋的理論、外觀以及病害的因素分析,該橋承載能力尚可,使用性能較差,雖然其目前尚能勉強滿足使用荷載的要求,但耐久性能、使用性能不足。為此,建議對于梁體裂縫應采用化學灌漿方法進行修補處理;對于保護層厚度不足、梁體漏筋等缺陷采取噴射混凝土方法進行修補處理。在橋頭設置限載標志,禁止超載的車輛通行。
參考文獻:
[1]姚玲森.橋梁工程.北京:人民交通出版社,1998
[2]范立礎.橋梁工程.北京:人民交通出版社,2001。
[3]彭俊生.結構概念分析與sap2000應用.成都:西南交通大學出版社,2005.
沖孔灌注樁;夾泥;鉆孔取芯;壓力注漿【中圖分類號】U443.15+4文獻標識碼:B文章編號:1673-8500(2012)11-0006-02
灌注樁基礎常常由于勘察資料不準確、設計不當或施工操作失誤等原因,引發工程質量問題,如:承載力不足、沉渣過厚、縮頸、斷樁、樁身夾泥等。
為保證工程質量,對樁基礎進行質量檢測工作都是在樁基施工完成后進行的,此時混凝土的強度已經形成,若發現有質量問題處理較為困難,常用的方法是將缺陷樁鑿除再重新澆注,或加樁補強等。這些處理方法費時費力,有時根本無法實施。而壓力注漿法處理樁基病害,既可在樁體內注漿修補樁身缺陷,提高樁身強度,還可以在樁基周圍注漿,改善樁-土相互作用,以提高樁基軸向承載力。
1工程案例背景
1.1汕頭港廣澳港區一期工程生產、辦公和聯檢業務用房工程位于汕頭市廣澳港區一期工程范圍內,本工程為一幢高層辦公建筑,地上十五層,地下一層,總建筑面積約22776.30m2。采用框剪結構,基礎工程采用沖孔灌注樁。工程設計沖孔樁數量114根。其中:Ф1200樁10根;Ф1000樁89根;Ф800樁3根,Ф600樁8根。其中Ф1000抗拔樁4根。樁端持力層為中、微風化巖層,樁端嵌入持力層為50cm。單樁豎向承載力特征值:Ф800為4000KN,Ф1000為7000KN,Ф1200為10000KN,Ф600為1800KN。樁基工程于2009年11月13日開工,于2010年2月1日完工。
1.2該工程基樁檢測采用反射波法、單樁豎向抗壓靜載、鉆孔抽芯檢測方法對基樁進行抽檢。檢測樁的設計施工資料(沖孔灌注樁)
樁號
(#)樁徑
(mm)砼設計強度
等級設計樁頂
標高(m)檢測時樁
頂高(m)施工樁底
標高(m)施工記錄
樁長(m)樁砼
澆灌日期設計要求持力層
巖性及強度
(MPa)851200C35-6.00-3.4124.0020.592010.03.07微風化花崗巖檢測結果
(1)鉆芯孔號:85#樁-3
0.00~19.25m混凝土:灰白色,混凝土芯鋅樣連續、完整、膠結好,芯樣側面表面光滑,局部偶見少量氣孔,骨粉分布均勻,芯樣呈柱狀~長柱狀,斷口吻合。其中7.00~7.05m,11.05~11.50m處鉆及鋼筋。
19.25~19.60m;砂土,松散狀。鉆到此處發現循環水從85-2#孔冒出,顯示2#孔和3#孔兩個鉆孔在樁底部位是連通的。
19.6~23.03m為微風化花崗巖:灰白色,堅硬。各樁抽芯檢測情況一覽表
樁號
(#)樁徑
(mm)抽芯孔
深度(m)芯樣
長度(m)樁身砼
質量情況抽檢樁身砼砼
強度(MPa)樁底沉渣
厚度(mm)樁端持力層
情況檢測
日期85120023.0319.25膠結好,骨料分布
均勻,斷口吻合樁底見軟弱
層350mm微風化
花崗巖2010.09.
04~07檢測結論:85#樁-3樁徑1.2m,施工記錄樁長20.59m。本次抽芯1孔,該孔0.00~19.25m樁身砼連續,砼膠結良好。19.25~19.60m處為砂土軟弱層,存在嚴重缺陷。19.60~23.03m為微風化花崗巖。
根據檢測報告結果,基樁施工質量符合要求。唯有85#樁在抽芯檢測報告中反映在樁底部芯樣有夾泥現象。就85#樁存在的問題組織了專題討論會議,會議決定擴大檢測范圍,根據擴大檢測范圍的報告結果表明,未發現有85#樁同樣的缺陷現象。對于85#樁存在樁底軟弱夾層的缺陷,采用高壓噴射注漿法對85#樁進行補強處理。
2樁身缺陷加固機理
高壓噴射注漿法,是用鉆機鉆孔至缺陷位置處,將注漿管放置到加固區,用不小于20MPa壓力的水進行高壓沖洗,將病害區混凝土去除干凈,再灌注高強水泥漿液。在壓力的作用下通過填充、滲透和擠密以及水化反應作用將病害區加固漿液與樁身混凝土凝結為一體,恢復和提高缺陷處樁身混凝土的強度。同時注漿漿液在壓力作用下產生滲透作用、壓密作用和劈裂作用,使得樁身周圍一定范圍的土體充有漿液,達到對土體的填充、擠密以改善樁土間相互作用。注漿漿液一般采用水泥漿或水玻璃漿等材料;化學機理主要是水泥漿或水玻璃漿同土體發生水解和水化反應,增加了土顆粒間、樁土間的粘結,所以既提高了缺陷部位的強度也增加樁的側摩阻力。同時提高樁身側摩阻力和提高樁端力即可提高摩擦樁的承載力。
3工藝及技術要求
采用高壓水旋噴切割、氣舉排渣、高壓旋噴注漿、注壓漿法即利用高壓泵產生高壓水噴射流,對缺陷段進行高壓水噴旋切割清洗,再采用氣舉法將被切割剝落的泥砂排出,形成缺陷段內的“空體”,然后再采用注壓漿,向“空體”內注壓入高濃度水泥漿液,經填充凝固以達到補強的目的。
3.1以85#樁以原的芯孔作補強孔,85#樁其有3個取芯孔于樁底連通,基本覆蓋了整個樁缺陷范圍,無論是清洗排渣,還是注壓漿,都有能形成連通循環的回路。
3.2清洗及氣舉排渣機械設備應完好無損,以確保施工效率和效果。清洗時應注入潔凈的清水,保證清洗時水壓>15.0MPa,切割時水壓>25.0MPa,同時應有足夠的清洗時間.注意事先應對水壓表加以校對,以保證水壓的可靠。清洗時,對相互連通的芯孔應依次注水孔、出水孔、出渣孔進行輪換,以利清洗和排渣。高壓旋噴切割及氣舉排渣一般要求達到循環液變清為止。
3.3孔口管埋設: 樁頂面孔口周圍要鑿毛,各補強孔均要埋入鋼管,長度≮0.8m,閥門出樁頂高度≮0.3m,并用水泥砂漿封堵牢靠,注意管孔不能堵塞,并要求其在承受強度達到3MPa時不泄漏,管頂裝好閥門開關以作為注壓漿時關閉蹩壓之用。
3.4漿液配制: 采用42.5R普通水泥配制,注壓漿水灰比采用1:1,注壓漿之漿液摻入0.3%-0.5%高效減水緩凝劑和微膨脹劑,以確保固結體28天齡期強度達到C35以上,樁周外高壓旋噴注漿水灰比采用0.8:1,樁周外高壓旋噴注漿液摻入0.3%-0.5%的高效減水劑.各種外加劑的摻入量應由試驗確定,并事先作好水泥漿配合比選擇試驗。施工時,水泥漿應攪拌均勻,并經過篩網過濾,以防堵孔。
3.5注壓漿施工:注壓漿采用單孔注壓漿和多孔聯合注壓漿法,連續進行一次完成.選擇連通性較好的一個孔作為壓漿孔,其余孔為排漿孔.首先將注壓漿管下入注壓孔內,然后從注壓漿管內注入預先配制好的漿液,替換出缺陷段內及各孔內的清水.待排漿管排出的漿液比重與注入漿液比重一致后即可改為壓漿.壓漿時首先關閉出漿各孔口開關,并繼續往注漿孔內壓漿,當孔口壓力達到0.7~0.8MPa以上并穩定20~25min后,即可結束壓漿。注壓漿時,注意保證漿液的排出循環時間.事先應校驗壓力表,以保證壓力足夠和有效.還應保證管道的密封性,泵送漿液時應連續均勻,嚴防空氣進入。
4結論
注漿完成7 d后,進行基樁超聲檢測,檢測結果已達到I類樁,大大的減少了工程造價,減短了施工時間,達到預期的效果。實踐表明當樁基出現質量問題時,采用注漿法能有效地彌補病害缺陷。同時該方法同其它處理方法比較,具有施工簡便、見效快、工程造價低等優點。當然,這種方法只是樁基出現質量問題時的補救措施,在施工中嚴把質量關,杜絕出現問題仍是最基本的要求。
參考文獻
[1]建筑樁基技術規范 JGJ94-94
關鍵詞:飽和黃土;CFG樁復合地基;單樁復合地基靜載荷試驗
中圖分類號:TU455文獻標識碼:A 文章編號:
1 工程背景
蘭州原油末站位于蘭州西固區,擬建場地所處地貌單元為黃河Ⅱ級階地高飽和度黃土區,場地穩定性較差。因飽和黃土是低強度、高壓縮性、高靈敏度黃土,工程性質較差;且大型儲罐地基要考慮承載力、變形和不均勻沉降等,因此本工程的地基采用CFG樁復合地基進行處理。
2 CFG樁復合地基的加固機理
CFG樁復合地基是由樁、樁間土、褥墊層和足夠剛度的基礎構成,屬地基范疇。CFG樁和基礎之間設置了褥墊層,在垂直荷載作用下與樁基的受力狀態明顯不同。褥墊層通過適當的變形將上部基礎傳來的基底壓力以一定的比例分配給樁及樁間土,使二者共同受力;同時土體受到樁的擠密作用使承載力得到提高,而樁又由于周圍土的側應力的增加而改善了受力性能,二者能夠共同承擔上部基礎傳來的荷載。
3 CFG樁復合地基承載力靜載荷試驗
根據工程地質勘察報告,地處蘭州黃河Ⅱ級階地的飽和黃土承載力特征值為60kPa,屬于軟弱地基,需對地基進行加固處理。據設計資料,油罐地基處理采用CFG樁復合地基,CFG樁采用正方形布置,樁徑420mm,樁距1.2m,樁底進入卵石層不小于1.0m。
本文選取15x104m3浮頂油罐作為CFG樁復合地基現場試驗區,現場檢測設備有JYC樁基靜載荷分析儀、油壓千斤頂、位移傳感器、壓力傳感器等。
圖1 復合地基載荷試驗示意圖
3.1 CFG單樁靜載試驗
在罐區進行了5根CFG單樁載荷試驗檢測,現場試驗采用慢速維持荷載法,用電動油泵千斤頂逐級加載,共分8級加載和4級卸載,每級加載量為100kN,卸載量為其2倍。由工字鋼梁和鋼管搭成堆載平臺,堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量為 1300kN。
荷載通過壓力傳感器測量,測試儀自動記錄,試樁沉降則通過對稱布置于剛性承壓板的4個位移傳感器測量,測試儀自動記錄沉降,所有位移傳感器均用磁性表座固定于基準梁上,基準梁安裝在獨立的基準樁上。
試驗結果匯總如下,根據試驗結果確定單樁承載力特征值。
表1 單樁靜載試驗結果匯總表
根據現場試驗結果,試樁區CFG單樁承載力特征值可按1400kPa取值。
3.2 CFG單樁復合地基載荷檢測試驗
在罐區分四個區塊共進行了54個CFG單樁復合地基載荷試驗檢現場試驗,最大加載量的確定按復合地基承載力設計值的2倍即540kPa進行(按150000m3儲油罐地基計算),分為8級,每級加載量為100kN,第一級加載量為100kN。
單樁復合地基靜載荷試驗承壓板1.2m×1.2m,承載板底鋪設50mm級配碎石及中粗砂,試坑開挖至樁頂設計標高。采用電動油泵及油壓千斤頂加載、工字鋼及鋼管搭設堆載平臺、堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量1300kN。
數據采集方法同上。部分實驗結果如下。
表2 單樁復合地基載荷試驗結果匯總表
該試樁區共進行3組單樁復合地基載荷試驗,試驗場區單樁復合地基承載力特征值275kPa。
4 油罐地基沉降計算
利用分層總和法計算未加固前天然地基沿半徑方向的最終沉降量。基礎的最終沉降按式1、式2進行計算。
(式1)
(式2)
式中,——天然土的壓縮模量;
——沿深度范圍內天然土的平均附加應力;
——樁長范圍內土的分層厚。
自重應力分布曲線由天然地面起算基地壓力按式3由作用于基礎上的荷載計算,設計荷載包括:儲油罐自重、儲油罐充水重、環梁重,基地壓力。
(式3)
經計算:處理前,,,
而經CFG樁處理后,,,
根據計算結果未處理前地基沉降量相對較大。經CFG樁處理后,復合地基的壓縮模量大大提高,沉降量只有未處理前地基沉降量的9%,可見經CFG樁處理后,地基的沉降量大幅度減小,CFG樁對飽和黃土狀土的加固作用非常明顯。
結論
CFG樁處理高飽和度黃土超大型油罐地基,經過試樁區試驗和沉降計算,證明CFG樁復合地基能明顯減少黃土地基的沉降;并能大幅度提高地基承載力,該方法應用于該地層是適宜的,今后在大、中型儲油罐建設中值得推廣應用。
參考文獻:
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論文摘要:本文對復合基礎的逆作法施工工藝、應用及特點作了簡單論述。并結合實踐,討論了復合基礎的逆作法施工工藝及應用的問題。如施工工藝技術特點、施工方法及應用等。在施工工藝技術特點、施工方法的基礎上進行講述并最后進行了經濟效果。
逆作法施工工藝是一種新型施工工藝。該施工工藝的應用,解決了舊城市建筑物密居地段的開發、建筑設計及施工中的一系列問題。該施工工藝的逐步完善,進一步得到了各建筑開發、設計及施工單位對舊城市改造中的困擾。對將來建筑業有很好的前景。特別對舊建筑物過近并居民居住過密地段施工條件差的工程施工。是適應環境的最佳方案,它避免了土方開挖后,因施工樁基而長期裸露在雨季的不利環境,而又無機械振動沖擊舊樓基礎不利因素。同時施工工藝并不復雜易于掌握。
與舊建筑物相鄰過近工程,若采用逆作法施工,可以節約大量施工時間,縮短工期,為當年主體封閉打下了堅實的基礎。綜合分析可以看出此技術不論在經濟上還是在社會綜合效益上都有很大的收獲。
(一)、工程概況:某工程基礎設計為柱下條樁復合基礎。即框架柱下設條型鋼筋混凝土基礎,而在條基下設有群樁基礎,二者巧妙結合形成復合基礎共同承擔上部建筑的全部荷載。本基礎中的樁基施工就是采用逆作法施工工藝新技術而完成的(即錨桿靜壓樁技術)。
(二)、工程分析:本工程屬于在舊樓體系中的改造重建工程,其東西兩側均與舊樓相鄰,僅隔50mm沉降縫,舊樓均為四層磚混結構,砌筑毛石基礎僅埋深2.4米,此處地質勘察-3.00米為粉質粘土層:地耐力為130kpa,向下10余米方發現有砂巖層。綜上所述,為解決建筑多層建筑,而又不宜深開挖土層擾動舊樓基礎,還要滿足自身結構要求的基礎設計。建設、設計、施工等單位幾經研討、論證,采用了柱下條樁復合基礎,并根據工程特點選擇逆作法施工新工藝完成樁基施工。
(三)、施工工藝技術特點:錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結合而形成的一種樁基礎施工工藝,即先在新建的建(構)筑物基礎上預留壓樁的樁位孔,并預埋好錨桿,或在已建的建(構)筑物基礎上開鑿壓樁孔和錨桿孔,用粘結劑埋好錨桿。然后安裝壓樁架,利用建(構)筑物自重作反力(必要進可加配重),用千斤項將預制樁逐段壓入土中。當樁力或壓入深度達到設計要求后,將樁與基礎連接在一起,達到提高地基承載力和控制沉降的目的。該技術具有許多優點:
1、施工設備輕便、簡單,移動方便靈活,可在狹小的空間進行壓樁作業;
2、壓樁施工過程中,無振動、無噪音、無污染,對周圍環境無影響,做到文明施工;
3、采用錨桿靜壓樁施工,傳荷過程和受力性能非常明確。
4、施工簡便,環境污染、噪音很少,基本上不存在擾民現象。
(四)、施工工藝:
1、準備階段:
⑴、在條基鋼筋綁扎時,必須做好樁位的預留孔洞模板,位置尺寸要嚴格按圖紙要求進行。
⑵、在樁位孔周圍埋設四根M32螺栓,并用膠帶保護好螺紋部分,免遭混凝土污染。
⑶、預制工程所需的鋼筋混凝土樁,確保混凝土強度,達到設計要求。
⑷、條基混凝土澆筑時,看護好樁位孔模板及預埋螺栓的位置是否正確,有無位移。
⑸、調整機具設備,擬定施工方案。
2、施工階段:
⑴、立機架、用預埋螺栓作地腳固定,調整垂直。
⑵、先用鋼制送樁器(帶尖頭)試壓,進入土層后拔出,以防預留孔內存有雜物阻礙正常壓樁。
⑶、開始正式壓樁為一根3米長,頂部為尖頭的預制樁,樁尖沖下放入預留孔洞內,在機架上調整大梁高度,安放千斤頂,接好高壓油泵站,開始壓樁。
⑷、壓樁操作必須保持樁垂直,進尺均勻,壓同一根樁應縮短停頓時間。
⑸、接樁采用鋼板圍焊,上下樁身對齊校正,間隙用墊鐵擠實焊牢。焊縫應連續滿焊,上下樁身的中線偏差不得大于10mm,節點的彎曲矢高不得大于1‰樁長,每節樁長為2米。
⑹、當壓入樁已達到設計要求時,應盡可能用送樁器壓入條基內,至基底面300mm處,再做封樁混凝土施工。
⑺、當壓入樁無法送入條基內時,如壓碎樁身應在條基頂面破樁,利用地腳螺栓焊接鋼筋橋架,再做封樁混凝土施工。
⑻、本樁基在靜壓施工中,一直由高壓油泵站壓力表監視,能夠直接了解樁基承載能力是否達到設計要求。
⑼、封樁混凝土澆筑時,要配制微膨脹混凝土,強度等級比條基略高一級。澆筑時一定要注意孔洞內是否有存水,否則必須采取措施解決,如:抽水、使用串筒工具,提高混凝土標號調整配比,加強振搗確保混凝土密實。
3、質量檢查與驗收:
⑴、預制樁必須有出廠合格證,材質單等,強度必須達到設計要求。
⑵、樁位正確,樁身垂直,接樁偏差均應控制在規范允許的誤差范圍內。壓樁孔與設計位置的平面偏差不得超過正負20毫米。壓樁時樁段的垂直偏差不得超過1.5%的樁段長。
⑶、接樁焊縫牢固,無缺、漏焊現象,壓入土中鐵件必須刷防腐漆處理。
⑷、操作進尺均勻,記錄必須真實可靠。
⑸、樁基按有關規定必須做單樁靜載試驗。必須在壓樁停止15天后,待土的強度恢復方可進行試驗。
⑹、要嚴格控制樁頭進入條基內深度,必須留有一定的錨固長度。
⑺、嚴格控制封樁混凝土的澆筑質量,確保混凝土振搗密實,強度準確,滿足設計要求。
⑻、混凝土必須按要求留試塊,檢驗混凝土強度。
4、安全技術措施:
⑴、必須提前擬定施工方案,進度,必須同主體進度相協調,互不干擾,密切配合。當主體進度較快時,要適當調整壓樁整體進度。主體施工應盡可能保持結構平衡,偏差不得超過一層(否則可能引發不均勻沉降或結構破壞)。
⑵、壓樁施工方案,要明確壓樁順序、路線、機械配置,應遵循結構要求,有主有次,有先有后。
⑶、施壓期間,要注意樁身變化及壓力表有無異常情況,否則應立即停止作業,卸壓處理。
⑷、機架安放應穩固,千斤頂及高壓油泵應有專業部門檢測核定方可使用。機械搬遷要注意安全,防止機架傾斜,砸傷人員設備。
⑸、應避免立體交叉作業,必要時要設防護棚,施工人員必須佩戴個人防護用具,遵守現場安全管理條例。
(五)、應用效果:
1、樁基的逆作法施工開創了我市(乃至全省)先例;是適應環境的最佳方案,它避免了土方開挖后,因施工樁基而長期裸露在雨季的不利環境,而又無機械振動沖擊舊樓基礎不利因素。同時施工工藝并不復雜易于掌握。
2、采用逆作法施工樁基,幾乎不占用主導工期,可與主體結構施工并行(一上、一下),配合好互不干擾。
3、此方法與同條件下正常施工方法比較,可避免基坑圍護,舊樓加固,延誤工期等等很多程序還可節約大量的經濟費用。
采用了逆作法施工,節約了大量時間,縮短了工期,為當年主體封閉打下了堅實的基礎。綜合分析可以看出此技術不論在經濟上還是在社會綜合效益上都有有很大的收獲。
(六)、有待進一步研究事宜:
關鍵詞:DX多節擠擴灌注樁,施工技術
DX多節擠擴灌注樁(以下簡稱DX樁)是一種獲國家實用新型和發明兩項專利的新型樁,DX樁作為高層建筑、一般工業與民用建筑等多種構筑物的樁基,可用于建筑物抗壓樁、抗拔樁、基坑及邊坡支護樁、復合地基、高承載力錨桿、橋梁樁等工程領域。魯鐵花樣年華商務樓工程建筑面積45000平方米,共三棟,18層框架,在基礎施工中為降低成本、縮短工期、減少施工噪音,采用了DX樁,現結合本人參與該工程基礎施工的經驗,對DX樁的施工特點、施工技術、施工效果作如下介紹。
一、DX多節擠擴灌注樁簡介
1、DX樁概念
DX樁是在原有等截面樁的基礎上,使用一種專用液壓機擴裝置,經高能量擠壓土體,而成型盤、岔腔體,巧妙合理地與現有樁工機械配套使用,灌注混凝土而構造出的一種新型變截面樁。碩士論文,施工技術。
2、DX樁成樁原理
DX樁是在傳統灌注樁施工工藝中增加了一道擠擴工序,他根據各種地層不同的力學指標、選擇了幾個有力地層、采用DX專用擠擴設備在鉆孔的不同深度擠擴,完成側面型腔,然后再澆筑混凝土,使DX樁變成了多層三叉型樁,或多個盤和三岔組成的樁。側面型腔的直徑是主樁徑的2至3倍,從而將摩擦樁變成多端承、多端側摩阻共同作用的新型樁。
3、DX樁可應用的地質條件
DX樁可應用于一般粉性土、粉土、砂土、礫石、卵石層,也可用于軟硬交互層土層。
4、DX樁可應用的建筑部位
DX樁可應用于建筑物抗壓樁、抗拔樁,基坑及邊坡支護樁,復合地基,高承載力錨桿,也可用于橋梁樁等工程領域。
二、DX樁施工特點
1、DX樁徑小而短,而且能夠滿足承載力較大要求的深樁基礎。
2、DX樁技術應用范圍廣,在許多地質條件復雜工程中均能順利的應用并受到良好的效果,單方混凝土承載力較普通鉆孔樁提高1-2倍。
3、采用DX樁有利于建筑物上部結構的優化,使之省工,省料,因此經濟效益十分顯著,基礎工程造價可降低20%-40%。
4、施工簡單,工期比常規節省三分之一左右,機械化程度高,對外界壞境即相鄰建筑無干擾。
三、DX樁施工技術工藝
根據該工程的地址勘察報告及設計要求,選擇正循環泥漿護壁回轉成孔,采用雙向液壓、三岔雙向等長弓壓臂擠擴灌注樁專利擠擴設備DX-450型擠擴機擠擴成盤,導管水下灌注混凝土形成柱身與擴徑體共同承載的DX柱。
1、測量定位
使用JII經緯儀定向,配合鋼尺量距的極坐標法測放樁位,個別樁亦可以采用方向交匯法測放定位。樁位復核之后,報監理驗收同意,方可進行下一道工序。
2、成孔
(1)護筒埋設
護筒以不小于3mm厚的鋼板卷制,內徑不小于700mm。護筒坑開挖前先依據已定好的樁位布設十字護樁,并做好保護,以免樁位產生較大偏差。護筒坑內徑比護筒外徑大100mm以上。護筒坑挖好后,拉上十字線,放好護筒并調整,使護筒中心相對樁位偏移不超過50mm,筒壁傾斜不超過1% 。
(2) 鉆機就位
鉆機底座就位必須穩固平整,確保施工中不發生位移、傾斜。天車、游動滑車、轉盤中心三點一線,位于同一鉛垂線,鉆機對位偏差不超過2cm,鉆機就位結束后,經驗收方可開鉆施工。碩士論文,施工技術。碩士論文,施工技術。
(3)鉆進成孔
針對場地土層多為粘土、粉質粘土的特點,開孔采取輕壓慢轉,待鉆進一定深度(超過鉆頭扶正圈)后,方可適當增大鉆壓,增加鉆速,但要防止增壓過火。鉆速以能夠平穩鉆進,減小鉆具晃動為宜,以防造成人為孔斜或坍孔。
當地層出現較大變化或軟硬換層鉆進時,注意減少鉆壓,提調保直。碩士論文,施工技術。
3、擠擴成盤
(1)工程開工前,須對DX擠擴裝置進行檢測調試,并填寫《DX液壓擠擴裝置現場監測記錄》:直徑、盤高、空載壓力、行程時間等。
(2)擠擴機采用汽車吊吊放。
(3)擠擴機入孔前必須檢查設備可靠性,包括法蘭連接、螺栓、油管、液壓裝置及弓壓臂分合情況。
(4)擠擴機吊放入孔,檢查樁孔垂直度、孔徑。
4、擴底
采用四翼壓張式擴底鉆頭擴底。擠擴結束立即進行擴底施工。
5、鋼筋籠制作與安放
6、混凝土攪拌與運輸
本工程使用商品砼,混凝土塌落度宜為160-220mm。
7、灌注成樁
混凝土灌注采取導管水下灌注混凝土成樁。
四、DX樁施工效果
1、DX樁的主要優點
(1)可充分利用樁身上下各部分好土層的承載能力,單樁承載能力高。
(2)擠擴腔穩定,不易塌崩。
(3)成孔成樁工藝適用范圍廣。
(4)成本低,工期短,并且施工時噪音低、震動小,泥漿排放量少,有利于保護環境。
(5)施工過程中可監控測試,擠擴效率高,
2、DX樁與其他樁的區別
(1)DX樁不同于支盤樁,DX多功能液壓擠擴裝置獨有的三岔雙向液壓和上下等長弓壓臂設計,是其他擠擴盤、支設備所沒有的。
(2)DX樁與普通等截面混凝土灌注樁相比,單樁承載能力明顯提高,沉降量顯著降低,單方承載力可提高1-2倍以上。碩士論文,施工技術。
(3)DX樁承載力的提高主要原因在于擴徑體支撐力的發揮。
(4)擴徑體的存在使得DX樁的承載機理與普通樁不同。碩士論文,施工技術。
(5)DX樁身下部的護徑體為DX樁提供了承載潛力。
論文摘 要:PHC樁應用于公路工程軟基處理,已有多個年頭,從應用到公路工程建設領域后,對于質量檢測工作一直為人們所關注、重視。由于試驗檢測工作的準確性直接決定了軟基處理質量,因此,必須確保試驗數據和檢測工作的質量。為了達到這一目的,必須對檢測工作的各項要求進行了解掌握,下面,本人將結合自身檢測工作經驗,和大家一起來探討一下關于PHC樁的各個檢測事宜。
PHC樁(預應力砼管樁)在當今公路工程施工建設中,作為主要的軟基處理方式之一,并不少見。對于其施工技術的管理和控制,目前已趨成熟,交通部、建設部近年來不斷對PHC樁相關規范進行更新、修訂,使其生產和施工得到了較好控制。然而,對于一名剛剛涉及試驗檢測工作的技術人員來說,如何對PHC樁進行進場檢測,及如何在施打完成后對其進行事后檢測,都是初次接觸檢測工作時必須面對的一個個問題。為了讓更多初入行者能更快、更全面掌握PHC樁相關檢測事宜,本人結合自身多年試驗檢測工作經驗,從實踐和便于監控檢測的角度出發,對PHC樁的檢測要求和相關檢測事宜作一些總結和歸納。
一、進場質量主要檢測要求
管樁無論是委托預制或是直接購買,都要把好原材料質量關,對于委托的單位或是購買的預制場家均應具備高強預應力管樁加工生產的施工資質,確定廠家前應會同監理、業主等前往實地認真考察,并了解該廠以前生產的產品使用效果,確保是正規的、合格的生產廠家。如果直接購買已有的產品,則在生產場地對產品進行認真論證,反復推敲?,各種證件、手續一應俱全,成品樁的外觀應無蜂窩、露筋、裂縫、色感均勻、樁頂處無裂隙,樁徑、管壁厚度、樁尖中心線、頂面平整度、樁體彎曲等規范有強制性要求的,必須符合有關要求,管樁起吊運輸中應免受振動、沖撞,確保運至現場的產品是合格的產品。
管樁運到工地后,應對進入工地的所有管樁的規格、型號、尺寸、外觀質量、尺寸偏差、管樁堆放及樁身破損情況等進行全面檢查,不符合要求的樁禁止使用。應由有資質的檢測單位對進入施工場地的管樁進行隨機見證抽樣檢測,檢測應符合下列規定:
(一)沉樁前,每個廠家生產的每一種樁型隨機抽取一節管樁樁節進行破壞性檢測,檢測項目為預應力鋼筋的搞拉強度、鋼筋數量、鋼筋直徑(可檢查每延米重量)、鋼筋布置、端板材質及厚度、尺寸偏差、外觀質量、鋼筋保護層厚度等。當抽檢結果出現不符合質量要求時,應加倍檢測,若再發現不合格的樁節,該批管樁不準使用并必須撤離現場。未經抽檢不得施工工程樁。
(二)沉樁過程中每棟建筑物應隨機抽查已截下的樁頭,進行鋼筋數量、鋼筋直徑、預應力鋼筋抗拉強度、鋼筋布置、端板尺寸及鋼筋保護層厚度的檢測,檢測數量每單體工程不應小于總管樁數的1%,且不得少于3根。
(三)應對閉口樁尖的鋼板厚度、樁尖尺寸、焊縫質量等進行檢測,檢測數量每棟建筑物不應少于總樁數的1%,且不應少于2個樁尖。
工程樁施工前應按有關規定進行單樁豎向抗壓靜載荷試驗,并應壓至破壞。當擬采用高應變法進行單樁豎向抗壓承載力的驗收檢測時,應先對試樁進行高應變檢測,再進行單樁豎向靜載荷試驗并壓至破壞,取得可靠的動靜對比資料后,方可在驗收檢測中實施高應變法。對比試驗數量不應少于3根,當預估總樁數少于50根時,不應少于2根。
二、單樁靜載試驗檢測要求
當巖土工程條件簡單且以壓樁力控制樁長或巖石土工程條件簡單且有類似經驗時,可用工程樁進行單樁豎向抗壓靜載荷試驗,但應按有關規定增加一倍的檢測數量,檢測應符合下列規定:
(一)單棟建筑物每一條件下的樁的試驗數量不應少于6根(總樁數少于50根時,不少于4根),其中有3根(總樁數少于50根時為2根)應在大量工程樁施工前進行試驗。
(二)巖土工程條件相同的同一場地多棟建筑物,當工程樁條件相同時,每棟建筑物的試驗數量不應少于2根,且每一施工單位所施工樁的檢測數量不應少于6根。其中每棟建筑物有1根,每個施工單位有3根樁應在大量工程樁施工前進行試驗。高層建筑及試驗結果離散性較大時,應由設計單位酌情增加試驗數量。
(三)除去施工前進行的試驗外,余下的試驗宜在工程樁施工完成并按樁頂設計標高截樁后隨機抽檢試驗;當基坑開挖較深、坑內試驗困難時,也可由設計單位指定樁位,在工程樁施工過程中進行試驗。
(四)單棟建筑物某一條件下的樁總數少于30根,且為裙樓、附樓下的次要樁時,至少應進行一根樁的靜載荷試驗。
(五)當按上述要求進行試驗后,在施工正常的情況下,工程樁可不再進行單樁承載力的驗收檢驗。
(六)不應采用高應變法部分或全部取代上述單樁豎向抗壓靜載荷試驗的檢測。所有工程樁應逐根對樁孔內壁進行燈光照射目測或孔內攝影檢查,觀察孔內是否進土、滲水,有無明顯破損、錯位、撓曲現象,并作出詳細記錄,注明發現缺陷的位置以及進土、進水的深度。
三、樁位、垂直度、水平位移的主要檢測要求
(一)工程樁的樁頂標高應進行檢驗,其偏差不應超過+20mm、-50mm。
(二)開挖基坑中應對工程樁的外露樁頭或在樁孔內進行樁身垂直度檢測,抽檢數量不應少于總樁數的5%,在基坑開挖中如發現土移或機械運行影響樁身垂直度時,應加大檢測數量。對傾斜率大于3%的樁不應使用:對傾斜率為1%~2%(含2%)及2%~3%的樁宜分別進行各不少于2根的單樁豎向抗壓靜載荷試驗,并將試驗得出的單樁抗壓承載力乘以折減系數,作為該批樁的使用依據。載荷試驗最大加載最量應為設計要求的單樁極限承載力,試驗中可同時進行樁頂水平位移的測量。
四、樁身完整性檢測主要要求
工程樁應進行樁身完整性的驗收檢測。采用低應變法檢測時,甲級設計等級的樁基,抽栓數量不應小于總樁數的30%,且不應少于20根。其他樁基抽檢數量不應少于總樁數的20%,且不應少于10根。
每個承臺下抽檢的樁數不應少于1根,且單樁、兩樁承臺下的樁應全數檢測。抗拔樁、以樁身強度控制設計的抗壓樁、超過25層的高層建筑基樁及傾斜度大于1%的樁應全數檢測。當采用低應變法檢測樁身完整性時,應符合以下規定:
(一)出現裂縫和缺陷的永久結構的抗拔樁或以承受水平力為主的樁應意在為III類或IV類樁。
(二)樁身的混凝土受損及樁身出現斜裂縫或垂直裂縫的受壓樁應判為III類或IV類樁。
(三)樁身出現輕微缺陷的受壓樁宜先判為III類樁,最終判定樁的類別時,應挖開淺部的缺陷進行檢查核對,結合低應變波形判別評價。挖開檢查時,當裂縫長度小于樁截面周長的1/3且為水平裂縫時,可將相似波形的樁改判為II類樁。
五、結束語
總之,作為一名合格的試驗檢測技術人員,除了要對各種試驗檢測規程、檢測規范的要求做到了如指掌之外,更重要的,要注得自身工作經驗和專業技術的提高,因為當一組不合格的數據由于個人經驗不足出現誤判時,給工程帶來的,往往是質量事故的發生。因此,作為質量評判的主要角色,我們必須嚴陣以待,謹小慎微,認真做好專業經驗的培養和檢測技能的提高,只有這樣,才能為工程建設質量保駕護航。
參考文獻:
關鍵詞:橋梁;樁基加固;鉆孔灌注樁;
中圖分類號:K928.78 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著我國經濟的發展和科技的進步,公路運輸速度和運輸量都在不斷增加,對我國橋梁工程鉆孔灌注樁基礎承載能力的要求越來越高,為了滿足設計要求的承載力,樁基承載層一般都選擇相對完整的巖石層,樁長和樁徑往往設計的大于基礎部分,這種工程方式和方法使工程成本增高,在同一時間施工難度大。為解決工程設計和建設中的問題,經過多年的探索和實踐,總結出了一套鉆孔灌注樁后壓漿樁的地基加固方法,大大縮短樁長,并取得了良好的經濟效果。
一、鉆孔灌注樁基礎后壓漿的應用現狀
某高速公路擁有著較多的橋梁,尤其是在其中一段,橋梁更是尤為密集,在施工設計中是通過采用采用準1.5m鉆孔灌注樁群樁基礎,某中橋采用準1.2m鉆孔灌注樁群樁基礎,由于樁基的持力層為砂泥軟石土層,且土粒與軟石為輕微膠結,為提高樁基的承載能力,對鉆孔灌注樁采用樁底后壓漿進行加固處理。
1加固機理
1.1改善持力層條件、提高樁的承載力。鉆孔灌注樁成孔過程中,土體擾動、樁底壓載和樁泥皮對樁基承載力產生嚴重的消極影響。為改善和提高樁承載力,樁底注漿在高壓力,使漿料在鎮流器周圍樁土壓裂,滲氮,填筑,壓實,固結效應的樁端持力層在一定范圍內的原始松散的礫石,土壤顆粒和膠結成一個高強度組合,以提高承載層的物理和力學性能,恢復和提高承載土壤層強度。
1.2提高樁側摩阻力。鉆孔灌注樁與土之間的差距下樁側摩阻力;樁擋泥樁和樁周圍的土體組合,降低了摩擦系數,降低了樁側摩阻力。樁底高壓注漿,漿液沿樁土界面上,通過滲透擴散,填料,水泥綜合影響樁土置換和填補空白,在樁形成靜脈結合,使樁側摩阻力大大提高;同時漿水平入滲到樁側土也起著越來越多的直徑樁效應,從而提高了地層應力狀態與荷載傳遞特性。
2壓漿參數的設定
灌漿參數主要包括水灰比,注漿壓力、注漿壓力終止。在樁基礎施工中,應根據以往的工程經驗,預設參數,然后根據參數設置,測樁,樁測試完成,達到設計強度樁,靜載試驗,最終測試參數。
2.1水灰比應根據土的飽和度、滲透性確定。對于飽和土,水灰比宜為0.45~0.65;對于非飽和土,水灰比宜為0.7~0.9(松散碎石土、砂礫宜為0.5~0.6);低水灰比水泥漿宜參入減水劑。注漿少,壓力大,可調大水灰比。
2.2壓漿總量與持力層的孔隙率以及樁間距有關,在砂泥軟石土層軟石含量為50%~70%,樁間距為4~5m的條件下,壓漿量一般為115~210t。
二、后壓漿施工工藝
1施工準備。
1.1材料準備。
(1)水泥宜采用硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥,按規定批次進行抽檢和報檢。
(2)水泥漿配合比設計及試驗。嚴格按照規范要求,進行水泥凈漿配合比設計,確定理論配合比,并進行相關的檢驗。泌水率最大不得超過3%,拌合后3h的泌水率宜控制在2%,24h后泌水應全部被漿吸收。水泥漿液從拌制到使用的最長時間,應通過試驗來確定,一般不得超過2~3h。
(3)壓漿管和壓漿閥。壓漿管采用內徑為5cm的白鐵管,超聲波檢測管可兼使用。壓漿閥應能承受1MPa以上的凈水壓力,壓漿閥外部保護層應能抵抗砂石等硬物的刮撞面不致使壓漿閥受損,且具備逆止功能。
1.2設備準備。
(1)壓漿的機械設備主要有高壓清洗機、注漿泵(額定泵壓應大于設計最大壓力的1.5倍)、壓力表、水泥攪拌機、儲漿筒(容積不小于0.5m3,頂口加蓋濾網)、水泵、安全閥門、電焊機、氣割設備等。
(2)壓力表必須經過有資質的計量單位檢驗校核,量程不小于壓漿設計最大壓力的1.3倍,一般為10~15MPa。
2施工要點。
2.1壓漿管的布置:每一個需要實現樁底壓力注漿灌注樁在施工設置中都是采用3根一體的設計方式,在檢測中是采用超聲波檢測管進行,長度必須滿足要求,灌注樁,樁底延長從低端高端的35cm,高樁(或面)50cm,對稱布局在鋼筋籠,管與管之間采用螺紋連接。注漿管與鋼筋籠的綁扎或使用“你”形鋼板焊接固定,應該是統一的,堅定的。樁端注漿管固定在鋼筋箍內,設置在主桿,每個帶箍具有一固定點;側注漿管固定在螺旋箍筋外側,按固定間隔1.5。管端部分安裝單向閥,單向閥安裝防水膠帶裹緊密封,要堅強,并滿足正常壓力注漿壓力可以打開。在鋼筋籠吊裝的實施過程中必須重視注漿管保護,鋼筋籠不得扭曲,從而避免了注漿管螺紋連接松動,單向閥部分應該保護鋼筋混凝土塊,無摩擦孔壁以避免灌漿孔堵塞,保證該管道流。
2.2壓水試驗:成樁3天后先用壓漿泵從1#壓漿管內壓入清水,沖洗孔底泥漿,直至2#、3#壓漿管冒出清水為止。壓水試驗不僅可以疏通壓漿通道,而且可以根據壓水試驗結果對壓漿的有關參數做出相應調整。
2.3壓漿施工順序:壓漿時最好采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁再施工中間樁,壓漿時采用2根樁循環壓漿,即先壓第1根樁的A管,壓漿量約占總量的70%,壓完后再壓另1根樁的A管,然后依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管,這樣就能保證同一根樁各壓漿管壓漿時間間隔30~60分鐘以上,給水泥漿一個在土體中擴散的時間。
2.4壓漿施工:鉆孔灌注樁成型14天,混凝土強度達到80%后,進行超聲波檢測,而后進行樁底壓漿。將配制好的水泥漿液經壓漿泵加壓輸入到壓漿管內,高壓漿液通過管底的單向閥門進入樁底的土中。
3管理要點。
(1)當壓漿壓力長時間低于正常值或地面出現冒漿或周圍樁孔串漿,應改為間歇壓漿,間歇時間應為30~60分鐘,或者調低漿液水灰比。
(2)若遇壓力達到10MPa以上仍然打不開壓漿閥,說明壓漿閥部位已經損壞,不要強行增加壓力,可在另一根管中補足壓漿數量。
(3)壓漿作業必須連續進行,若因故中斷,應按以下原則進行處理:盡可能縮短中斷時間,盡快恢復壓漿作業;若中斷時間超過30分鐘時,應立即沖洗設備和管路,以防漿液固化。恢復壓漿后,應先用大水灰比漿液壓漿,當管路暢通后,再恢復到正常的水灰比。
4質量檢驗。
后壓漿完工后,應提供水泥、水和外加劑的材質檢驗報告,壓力表檢定證書、試壓漿記錄、設計工藝參數、后壓漿施工記錄、特殊情況處理記錄等資料。樁底密實度、樁底漿液均勻性、樁底漿液有效深度在現場進行實測,每處檢測不少于2根樁,每根樁須一個鉆芯取樣,確保壓漿質量。
三、結語
實踐證明,鉆孔灌注樁樁底后壓漿具有縮短樁長,縮小樁徑,提高樁基承載力,提高施工進度和降低工程造價的優點,所以,在具備條件的工程中推廣后壓漿施工工藝有著重要的意義和廣闊的前景。
參考文獻:
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【關鍵詞】公路橋梁 養護管理存在問題對策
中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著交通運輸事業的發展,交通運輸量大幅度增長,行車密度及車輛載重越來越大,尤其是拖掛運輸、集裝箱運輸、個體戶載重貨物運輸等重型車輛日益巨增,這對許多公路橋梁的安全性提出了更高的要求,特別是年代較遠的低等級載荷橋,已遠遠不能滿足使用上的要求,危橋數量逐年增多,特別是近年來橋梁坍塌事故頻繁發生,所以加強橋梁日常養護檢查,維修及病危橋梁的加固,力求充分利用,延長其使用壽命,以滿通運輸發展的需要。
二.目前橋梁管理中存在的問題。
1. 部分橋梁設計承載力低,不能滿足重載交通要求。
2. 注重橋梁構件強度驗算,忽視耐久性設計。20世紀60年代~90年代初期建造的公路橋梁,限于當時的技術標準,僅驗算構件強度,對耐久性設計重視不夠。目前橋梁構件材料老化、退化現象嚴重,病害頻發,沿海橋梁構造物混凝土受氯離子侵蝕,損壞現象嚴重,直接影響在役公路橋梁的安全通行。公路橋梁使用壽命不僅取決于其構件強度,還取決于構件的耐久性,也就是構件在使用期內保持強度和結構完整的性能,限于當時技術水平和經濟發展水平,2004年前我國公路橋梁對耐欠性設計重視不夠,未按使用壽命驗算,橋梁設計時僅要求滿足強度指標。因此,目前在役的大多數公路橋梁耐久性不足,使用壽命難以達到期望設計基準期,造成在役公路橋梁提前“退役”。
3. 對中小橋梁次要構件和附屬設施設計重視不夠。同時,通航河道橋梁缺少防撞防護設施,通航船舶碰撞橋墩或凈空高度不足碰擦梁板造成橋墩和梁板受損,存在嚴重安全隱患。
4. 施工技術水平低,檢測措施不到位。早期建造的公路橋梁限于當時的施工技術條件,機械化程度低,應用新技術、新材料、新工藝、新設備少,監控檢測手段不到位,未推行監理制,難以保證橋梁構造物的施工質量。
5. 超限運輸車輛對橋梁的損害。受超限車輛頻繁通行影響,造成橋梁承重結構損壞。
6. 部分公路橋梁疏于養護管理。一是公路養護管理重養路面質量、輕養橋梁,對橋面、支座、伸縮縫、護欄等養護管理重視不夠,橡膠支座、伸縮縫老化變形破損,原鋼支座銹蝕失效,原活動支座變為固定支座,主梁由受彎構件變成彎拉構件;二是橋梁檢查不夠。橋梁服役期內,由于構件材料的劣化、外因作用等原因,會出現各種病害,只有通過檢查才能及早發現病害,評定其技術狀況,進而提出維修對策;三是早期修建的橋梁資料缺失,不利于后續養護管理。舊橋加固設計需竣工圖,不然無法進行加固設計驗算,只能采用拆除重建方案;四是河床下游挖砂嚴重,疏于管理,受汛期洪水沖刷,圬工墩臺易被沖空毀壞;五是橋梁加固修復資金短缺,得不到及時修復,潛在嚴重安全隱患。
7. 橋臺樁基出現環向裂縫。受當時施工、資金等因素影響,部分橋梁兩側臺背回填、基底軟基處理不夠,橋頭跳車現象嚴重,受車輛動荷作用、橋頭填料壓密及基底壓縮變形,產生土側壓力,造成橋臺樁基出現環向裂縫,影響橋梁運營安全。
8. 橋梁抗災能力弱。據檢測分析,臺州市在役公路橋梁易受臺風暴雨、河水急流、河床變遷和沖刷等影響,造成橋梁墩臺沖空、毀壞。
三.公路橋梁養護管理對策。
1. 明確養護管理職責。根據現行《公路橋涵養護規范》(JTGH11)、《公路橋梁養護工作制度》等規定,明確公路橋梁養護管理單位和監督單位,合理確定工作職責。按照交通運輸部和浙江省橋梁養護工程師制度要求,結合轄區公路橋梁數量,配備足額的橋梁養護工程師和技術人員,明確管養職責。
2. 健全檢查評定制度。貫徹“預防為主、安全至上”工作方針,提高公路橋梁結構的耐久性和安全性,開展周期性檢查,每年安排一定數量的公路橋梁檢測,系統掌握橋梁技術狀況,進行分類評定,制定相應養護對策。
3. 明確危病橋梁確認權限。
4. 規范橋梁檢查程序。
5. 建立橋梁管理體系和數據庫。改變傳統的橋梁應急搶修養護管理方法,注重監控防范,把安全隱患消滅在萌芽狀態。抓好在役公路橋梁的檢查、技術狀況評定、養護對策、維修加固或改造、交(竣)工驗收等有關技術資料的搜集、整理、歸檔,建立完整的橋梁養護檔案和數據庫。建立橋梁工程師管理網絡、信息快速傳輸系統,不斷提高橋梁工程師的技術業務水平,對橋梁病害勤檢查、早發現、善處理,建立健全一橋一檔的橋梁管理系統,發揮橋梁經常性檢查、定期檢查、特殊檢查的作用,做到防微杜漸、有備無患。
6. 加大公路治超力度。禁止大于橋梁設計荷載標準的車輛通行,或采取技術措施后通行。根據在役公路橋梁的承載能力,綜合分析并確定限載標準,設置限載標志。一般情況下,一條技術標準等級相同的公路應設置相同的荷載等級,避免設置不同等級的荷載標準。對未達到標準的在役公路橋梁,可通過維修加固或改造升級達標;對一時難以達到標準的橋梁,可通過應急加固措施達標。同時,應加強橋梁應急處置管理,制定以橋梁坍塌事故為重點的養護突發事件及災害性事件應急預案,重視四、五類危病橋梁及超過使用年限的危舊橋梁管理。
7. 加強橋梁修復改造計劃及施工管理。根據橋梁檢查評定技術狀況,確定養護對策,科學制定橋梁小修保養、中修、大修或改造等方案,規范管理工程實施,加強監督檢查。注重提高公路橋梁抗災防災能力,加大對河床下游挖砂監管,確保使用狀況良好。隨著公路大橋、特大橋、跨海大橋、結構特殊橋梁的日漸增多,在現有公路養護管理體制下,單純依靠公路管理部門,無論從人員配備、技術水平、機械設備等方面均難以保證。
8. 提高認識,加強領導。橋梁是公路構造然包括對橋梁的養護。各級政府、交通公路部門要克服重路面養護輕橋梁養護的思想傾向,牢固樹立養路必養橋的理念。要認識到橋梁是打通河流溝壑等天塹的十分重要的建筑物,且是投資較大、使用價值較高的交通公路基礎設施。如果不加強養護維修,小毛病會發展成大毛病,嚴重者甚至造成橋梁壽命縮短和坍塌。各級政府、交通公路部門要把公路橋梁養護工作作為提升公路整體養護水平的一項重點工作來抓,每年對橋梁養護工作做出安排部署,定期召開專題會議,研究確定橋梁養護工作的重點和任務,及時處理橋梁養護工作中存在的問題。全面落實專職橋梁工程師為主的橋梁養護管理責任制,配備專職橋梁養護工程師和專職橋梁養護技術員,明確各自工作職責,嚴格落實橋梁養護管理責任體系。
四.結束語
橋梁養護要按照“預防為主,防治結合”的原則,以橋面養護為中心,以承重部件為重點,加強全面養護。認真落實部頒《公路橋涵養護規范》,每年在橋梁定期檢查的基礎上,制定詳細的維修計劃,提出相應的處治和修復措施及時進行養護維修。加強養護維修質量監督,確保處治有效。增強責任意識,明確工作目標,對持之以恒地開展好公路橋梁養管工作,共同推動此項工作朝著更加科學、更加規范的方向發展奠定了堅實基礎。
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