摘要:樁基是公路橋梁最重要的支撐構(gòu)件,具有施工方便快捷,且應(yīng)用范圍廣,承載能力大,技術(shù)成熟可靠等特點,在橋梁基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。樁基決定了橋梁的運行安全與服務(wù)壽命。因此,加強對公路橋梁樁基設(shè)計與施工的研究與總結(jié),具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文就公路橋梁柱基施工,分析了樁基施工中應(yīng)注意的關(guān)鍵事項,并概述了目前樁基檢測的主要技術(shù)。
關(guān)鍵詞:樁基;施工;設(shè)計;檢測
1公路橋梁樁基的設(shè)計
1.1 端承樁和摩擦樁的區(qū)分問題分析橋梁樁基設(shè)計直接關(guān)系到橋梁施工質(zhì)量和工程造價。傳遞到樁端的應(yīng)力也隨嵌巖深徑比hr/d增大而減小。一般地,當(dāng)hr/d>5時傳遞到樁端的應(yīng)力接近于零;但對泥質(zhì)軟巖嵌巖樁,hr/d=5~7時,樁端阻力仍可占總荷載的5%～16%。因此,端承樁和摩擦樁的區(qū)分,能單純從是否嵌巖來區(qū)分,還要考慮上覆土層的性質(zhì)和厚度、樁長徑比、嵌入基巖性質(zhì)、嵌巖深徑比和樁底沉渣厚度等因素。如何正確區(qū)分樁基類型,對樁基設(shè)計計算和施工是十分重要的。
1.2 橋梁樁基的沉降樁基礎(chǔ)的沉降是一個十分復(fù)雜的問題,軟土中樁基礎(chǔ)沉降的主要部分是與時間因素有關(guān)的。按目前土力學(xué)的知識,沉降的主要部分應(yīng)由固結(jié)變形和土體的流變組成。土體中樁基礎(chǔ)沉降的第二特征是刺入變形,樁發(fā)生沉降時,刺入變形是構(gòu)成樁沉降的不可忽略的一部分。樁基沉降的第三特征是樁端下土體的壓縮變形。樁側(cè)土體和樁端以下的土體在應(yīng)力場的作用下,由于固結(jié)和徐變的作用,會繼續(xù)產(chǎn)生變形。
1.3 確定嵌巖深度及樁端持力層厚度對樁底基巖厚度的確定,主要有三個條件:一不考慮樁身周圍覆蓋土層側(cè)阻力,嵌巖灌注樁周邊嵌入完整和較完整的未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化硬質(zhì)巖體的最小深度,按構(gòu)造要求0.5m;二要求樁底以下3倍樁徑范圍內(nèi)無軟弱夾層、斷裂帶、洞隙分布;三在樁端應(yīng)力擴散范圍內(nèi)無巖體臨空面。對于一般夾層,只要滿足前兩個條件即可作為持力層。
1.4 采取合理的樁基配筋布置樁基的配筋布置問題,對樁身彎矩有四個要求。第一,彎矩分布規(guī)律近于一條自頂向下衰減的波形曲線,且衰減很快;第二,樁身最大彎矩發(fā)生在第一個非完整波形內(nèi),一般在地面以下約3m位置;第三,樁身彎矩在第一個彎矩零點以下很小,可以忽略不計,其下樁身主要起傳遞豎向力作用。
2公路橋梁樁基的施工
在施工中,第一,遵守施工程序,掌握質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第二,做好工藝總結(jié),優(yōu)化施工方案。第三,建立管理體系,落實質(zhì)量責(zé)任,在準(zhǔn)確掌握施工過程中的常見質(zhì)量通病及防治措施的基礎(chǔ)上,切實抓好橋梁樁基的施工質(zhì)量管理,從而以人的工作質(zhì)量保工序質(zhì)量,促進工程質(zhì)量。第四,做好資料收集,進行環(huán)境監(jiān)控根據(jù)工程項目的環(huán)境目標(biāo)和指標(biāo),建立對實際環(huán)境表現(xiàn)進行測量和檢測的系統(tǒng),其中包括對遵循環(huán)境法律和法規(guī)的情況進行評價,還應(yīng)對測量的結(jié)果做出分析,對于需要糾正和改進的地方及時采取措施,為確保質(zhì)量、安全創(chuàng)造良好條件。
3目前樁基檢測的主要技術(shù)
3.1 樁基檢測的重要性隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展,樁基工程越來越多,因而樁基工程檢測技術(shù)也就成為一個熱門而得到廣泛重視,檢測領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展,有關(guān)樁基工程檢測的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范相繼發(fā)布、施行,使樁基檢測工作進一步規(guī)范化,對保證工程質(zhì)量起到了良好的作用。但是在這么多的檢測方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面前,對于實際工程中要應(yīng)用哪種樁基檢測理論和方法來進行最貼近最合理的評價工程的施工質(zhì)量有待于我們進一步探討和總結(jié),這對于提高樁基檢測工作的質(zhì)量和檢測結(jié)果評定的可靠性以及對確定整個樁基工程的質(zhì)量與安全有重要意義。
3.2 樁基檢測的技術(shù)高應(yīng)變檢測已有近百年的歷史,它的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求。高應(yīng)變法在判定樁身水平整合型縫隙、預(yù)制樁接頭等缺陷時,能夠在查明這些“缺陷”是否影響豎向抗壓承載力的基礎(chǔ)上,合理判定缺陷程度,可作為低應(yīng)變法的補充驗證手段。在某些地區(qū),利用高應(yīng)變法增加承載力和完整性的抽查頻率,已成為一種普遍做法。目前,國內(nèi)外高應(yīng)變法的主流仍將一維桿波動理論作為測試和結(jié)果分析的基礎(chǔ),但它不可避免的忽視了樁與土相互作用的機理,所以用高應(yīng)變法來測承載力有一定的局限性和不穩(wěn)定性。
低應(yīng)變反射波法是用于檢測樁身的完整性,預(yù)制樁,人工挖孔樁不可能縮徑;許多的缺陷或質(zhì)量事故都發(fā)生在流水處或地層變化處;地層變化對波形也會產(chǎn)生影響(會產(chǎn)生反射波)等等。因此查看地質(zhì)資料,了解施工記錄對確定缺陷位置有很好的幫助。利用定量分析軟件對基樁缺陷程度的判定,雖然定量分析軟件本身存在一些不足,但它分析了應(yīng)力波在樁身傳播的詳細過程,只要樁周土的參數(shù)選擇合理,它的作用遠遠大于我們憑肉眼對波形缺陷程度的判斷。當(dāng)然,低應(yīng)變法檢測時,不論缺陷的類型如何,其綜合表現(xiàn)均為樁的阻抗變小,而對缺陷的性質(zhì)難以區(qū)分,這是其最大的局限性。
聲波透射法與其他完整性檢測方法相比,聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測,且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射,對檢測結(jié)果會造成影響。聲波透射法開始用于檢測混凝土灌注樁的完整性。聲波透射法以其鮮明的技術(shù)特點成為目前混凝土灌注樁(尤其是大直徑灌注樁)完整性檢測的重要手段,在工業(yè)與民用建筑、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設(shè)的多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
鉆芯法這種方法具有科學(xué)、直觀、實用等特點,在檢測混凝土灌注樁方面應(yīng)用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測,可以得到樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況,并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀。
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