桥梁工程重点难点分析及应对措施一、针对桥梁桩基工程难点的解决措施 根据现场实际情况及工程地质条件,地质勘察单位提供的地质资料,在本工 程施工时会遇到以下几个施工难点,根据我公司施工经验,针对这几个难点作出 以下相应处理措施:(一)、钻孔灌桩中钻孔倾斜、钢筋笼安放不到底原因:1、钻机机座未校平,场地平整度和密实度差,钻机机底未垫枕木地基不牢;2、钻进过程中钻机给压力太大3、桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降4、钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜5、在进行超深桩作业时,桩机钻杆太细预防处理措施:1、压实、平整施工场地2、首先要扩大桩机支承面积,使桩机稳固,并保证钻机平台水平3、钻机开孔前一定要校平钻机;4、在钻机底部垫上枕木,低档慢速穿过软硬互层5、采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前做井 径、井斜超声波测试4)严格按照规范要求先配钻杆二)、粘土层中钻进时进尺缓慢或不进尺原因1、:钻头选择不合理;2、钻头泥包糊钻预防处理措施:1、选择适合在粘土层钻进的钻头;2、清除泥包或向孔内投入适量碎石解除泥包糊钻;3、调查整冲洗液的比重、粘度,适当增大泵量三)、塌孔 钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示 有孔壁坍陷迹象。
原因:1、施工时,因操作不当造成对孔壁的机械碰撞;2、钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长在孔壁中来不及形 成护壁泥膜或泥膜被破坏3、泥浆护壁不好,灌注砼过程中,孔内外水头未能保持一定高差4、护筒周围未用粘土紧密填封漏水;孔外堆放重物或有机械振动,使孔壁 在灌注砼时坍孔5、导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔6、钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也 会引起孔壁坍陷预防处理措施:1、钢筋笼安放时要对准孔位,搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要 对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间2、穿过软弱夹层时低档慢速,增大泥浆比重;3、加快钢筋笼焊接时间,缩短沉放时间成孔后,待灌时间一般不应大于3 小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间4、在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用 优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,5、灌注砼过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁 漏水四)、缩径 原因:软土层受地下水影响和周边车辆振动塑性土膨胀 预防处理措施:1、采用优质泥浆护壁,降低失水量;根据地层变化配以不同的优质泥浆, 降低失水量。
2、成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥 皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀 片,在钻进或起钻时起到扫孔作用3、如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径五)、水下灌注砼时钢筋笼上浮原因:1、二次清孔后泥浆比重未达到要求,灌浆时泥浆产生的压力大;2、导管未居中放置,导管上下窜动时挂到钢筋笼,灌注时未及时拔管使得 混凝土在同一深度的冲击力过大3、钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深 度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升4、 当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有lm 左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮5、 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间 较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导 管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶 升,同时也带动钢筋笼上升预防处理措施:1、 当混凝土升到接近钢筋笼下端时,控制导管埋深,应放慢浇筑速度;2、 当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上, 拔管应遵循“勤拔少拔”的原则。
3、 钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定4、 灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较 大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击5、 砼液面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有 一定埋深导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m, 如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救的办法 是马上起拔拆除部分导管;导管拆除一部分后, 可适当上下活动导管;这时可 以看到,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点;坚持 多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止六)、断桩或夹层原因:1、 由于导管底端距孔底过远,混凝土被泥浆稀释;砼拌和物发生离析使桩 身中断2、 导管密封不良;3、 由于浇筑混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电等 原因造成夹渣4、 灌注中,发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发生导管卡挂钢筋笼,埋导管,严重坍孔,而处理不良时,都会演变为桩身严重夹泥,砼桩身中断的严 重事故5、灌注时间过长,首批砼已初凝,而后灌注的砼冲破顶层与泥浆相混;或 导管进水,未及时作良好处理,均会在两层砼中产生部分夹有泥浆渣土的截面。
预防处理措施:1、按要求配置导管长度,准确计算初灌量;2、灌注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准 确可靠;3、导管使用前,应进行密封试验;导管在浇灌前要进行试拼,并做好水密 性试验现场配备发电机等应急设施4、导管要有足够的抗拉强度,能承受其自重和盛满砼的重量;内径应一致, 其误差应小于±2毫米,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤作通过试验; 导管最下端一节导管长度要长一些,一般为4米,其底端不得带法兰盘5、严格控制拔管速度,导管不宜埋入砼过深,也不可过浅及时测量砼浇 灌深度,严防导管拔空6、严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度 损失应满足灌注要求(七)桩顶局部冒水、桩身孔洞产生的原因1、水下砼灌注过程中,导管埋深过大,导管内外砼新鲜程度不同,再加上 灌注过程中上下活动导管过于频繁,致使导管活动部位的砼离析,保水性能差而 泌出大量的水,这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的砼往上冒,形成通 道(即桩身孔洞) 2、水下砼灌注过程中,砼倒入导管速度过快过猛,把空气闷在导管中,在 桩内形成高压气包高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下,在砼内 不断上升,当上升到桩顶附近时,气包浮力与上升阻力接近,在没有外力的作用 下,气包便滞留在桩身内,最终形成桩身孔洞。
另外,有一些桩在余桩截后,桩 身内残余的高压气体,因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来这时,常会携 带部分遗留在气包内的水往上冒,出现“桩顶冒气泡”的怪现象3、水下砼灌注时间过长,最早灌入孔内的砼坍落度损失过大,流动性变差, 终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞防治措施1、控制导管的埋深,灌注过程中做到导管勤提勤拔2、砼倾入导管的速度应根据砼在管内的深度控制,管内深度越深,砼倾入 速度越应放慢在可能的情况下,应始终保持导管内满管砼,以防止桩身形成高 压气包实际施工中,往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管,再次灌注时, 桩身形成高压气包就很难避免因此,应在灌注过程中适当上下活动导管,把已 形成的高压气包引出桩身3、加适当缓凝剂,确保砼在初凝前完成水下灌注八)“烂桩头”产生的原因1、清孔不彻底,桩顶浮浆过浓过厚,影响水下砼灌注时测量桩顶位置的精 度2、导管起拔速度过快,尤其是桩头直径过大时,如未经插捣,直接起拔导 管,桩头很容易出现砼中间高、四周低的“烂桩头”3、浇筑速度过快,导致孔壁局部坍塌,影响测量结果防治措施1、认真做好清孔工作,确保清孔完成后孔口没有泥块返出;在空孔较长的 桩内测量砼上升面时,应控制好测量重锤的质量。
通常认为使用5〜40mm碎石砼 时,重锤的质量可以控制在1.5kg左右;使用5〜25mm碎石砼时,重锤的质量可 以控制在1kg左右在设计桩顶与地面距离<4m时,通常认为使用竹竿通过手感 测量砼面更直观,精度更高2、砼终灌拔管前,应使用导管适当地插捣砼,把桩身可能存在的气包尽量 排出桩外后,以便精确测量砼面也可通过导管插捣使桩顶砼摊平九)新江一中桥钻孔桩“溶洞处理”1、常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水,这时不管溶 洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的 地质情况施工冲击钻成孔时,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以 按无溶洞的情况施工2、片石粘土筑壁法溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在3m以内,但存在严重漏水, 护筒内水头高度不能保持时,可采用片石、粘土按1 :1 体积比,回填冲击,用 0. 5〜0. 8 m小冲程,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高 水头到正常高度,让粘土与片石混合物充分挤入溶洞,将漏浆处堵住后再使用小 冲程继续钻进,形成人工泥石护壁如此反复多次回填片石、粘土,反复冲击直 至形成泥石护壁并不再漏浆为止。
粘土片石筑壁法施工时,钢护筒必须预埋牢固, 这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成孔口塌孔,保证钻孔顺利 通过岩溶区当冲孔到离溶洞的顶板还有1米左右的时候,应加大泥浆所占的比重,并采 用低冲程(高度在lm内)慢速冲进逐渐击穿顶盖,以防止卡钻此外,还要安排 专人来观察护筒内泥浆面的变化,如果发现泥浆面出现下降,应当立即提钻并及 时进行补浆和抛填混合料,等到泥浆面不再下降达到稳定的时候,应继续使用低 冲程慢冲挤混合料,使其能够形成泥石孔壁稳定的穿过岩溶地区如果溶洞的面 积比较大,使用一次抛填就很难达到成孔的目的,因此必须通过反复抛填处理才 能够使其成孔\ Y * ■、'八■,I [ / —r-. r *注意事项:1) 在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走, 水头高度急剧下降,造成漏浆施工时要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦 出现漏浆,要及时回填片石、粘土冲击造壁,并马上补浆,防止水头高度继续下降2) 意外跑浆:地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆, 估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的采取投放 片石、粘土起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
3) 遇到较大的土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象, 在快到溶洞顶板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌掉锤 现象,保证桩基顺利终孔3、钢护筒跟进法溶洞较大洞高大于3m,洞内无充填物或流塑充填物,漏水严重或与暗河连通 时,采取片石加粘土反复打密,仍然无法形成泥石护壁的,可采取钢护筒跟进法 施工该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其震动下沉至已钻成的孔内, 有以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁, 在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以用钢护筒 跟进到这个溶洞位置堵漏,漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞施工时,当钻孔接 近溶洞顶板时,必须轻锤慢打,控制提升高度,使孔壁圆滑坚固当钻孔穿过溶 洞顶板后,应反复提升钻头,在顶部范围内上下慢放轻提,直至钻头不明显受阻 碍,这样就确保钢护筒下放至准确位置1)内护筒内径的确定 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量,确定内护筒级数,每增加一级,内护筒内 径增加0.2m,最小一级内护筒直径大于桩径0.2m为保证内护筒的刚度,防止受 压变形,钢护筒采用10mm钢板卷制下沉内护筒时,由大到小,分级逐次下沉 进行。
先钻大孔,下沉大护筒,再钻小孔、下沉小护筒如果穿过1层溶洞,就 采用1级内护筒,每增加1层溶洞,就增加1级内护筒2)内护筒长度的确定护筒长度L = h + 3 (m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度),如果内护筒太 长可分节下沉,在孔口焊接连接4、注浆加固法 使用注浆方法来处理钻孔桩溶洞,主要是通过设计院所提供的地质勘察资 料,填充和加固钻孔桩穿过的溶洞,注浆加固方法在大溶洞的处理中有很好的效 果首先依据设计院所提供的地质勘察资料,找出最大的溶洞,并对其进行注浆 加固注浆泵注浆时要控制在0.5〜l.OMPa的范围,确保注浆的压力不过于大, 具体的压力值应由现场试验来确定其注浆速度保持在15〜20L/min,目的是使 浆液渗透到填充物之内,然后固结,其渗透最小直径定为310m,确保冲钻成孔时 能够有足够的固结体在进行注浆时,注浆管要插在填充物的底部,边注浆边缓 慢的上提,保证提管的速度不致太快,且应使渗透的半径控制在允许的范围之内 注浆液选用32.5级水泥,其配合比为水:水泥=0.8:1.0,如果需要水泥砂浆,那 么其配合比要采用水:水泥:砂=1:1:0.8,当需要使用双浆液的时候,其水玻璃 的用量要根据现场的实验来进行确定。
注浆施工所需注意的事项:通过采用间歇注浆方式来防止浆液流失太远所造 成的浪费,使先注入的浆液和砂子初步达到胶结之后再进行注浆,并循环多次注 浆,达到规定最小注浆量和注浆压力控制值之时结束当注完一个孔之后,要继 续对其他孔进行注浆,但是,后注浆的压力要比先注浆的压力提高,最后封孔, 注浆的顺序应根据现场进行自行控制5、灌低标号混凝土法对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,有时采用填粘土和片石的方 法难以成孔,或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮,这时用灌低标号混凝土 (一般为C25混凝土)的方法处理当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量, 可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌低标号混凝土至 溶洞顶lm以上,待混凝土达到一定强度后再继续钻孔二、 墩柱施工质量保证措施1、 桥墩模板应具有适当的强度与刚度,尽量减少模板变形,确保结构尺寸 与设计一致2、 桥墩施工要制定严格的施工工艺,防止混凝土结构表面各种裂纹的产生3、 桥墩施工前必须进行混凝土配合比试验,以保证泵送混凝土的流动性、 和易性和缓凝、早强外露面均应保证无蜂窝、麻面、收缩裂缝,各部混凝土振 捣密实应采用同一厂家相同品种的水泥。
4、 严格控制桥墩倾斜度、高程、各断面尺寸,要求墩柱的倾斜度不大于墩 高的1/3000,轴线偏位允许偏差±10mm;其他各部分尺寸应按照施工规范制定严 格的检验标准三、 现浇结构质量保证措施1、混凝土浇筑(1)浇筑混凝土前应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,模板内的杂物、 积水和钢筋上的污垢应清理干净,并对混凝土进行入模前的检查混凝土的振捣 必须密实,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆2)浇筑混凝土时应注意检查支架、模板、钢筋及预埋件等布置情况,发现 松动变形、移位及错漏碰缺等情况要及时处理混凝土浇筑必须连续进行,如因 故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土初凝时间或能重塑的时间,超过允 许时间则应按施工缝处理施工缝需做成台阶状,并在第二次浇筑前凿毛且清洗 干净施工缝处的混凝土表面2、钢筋及预埋件1)钢筋工作量大,严格控制钢筋的下料及绑扎,确保混凝土的保护层厚度, 避免砼表面出现露筋、锈斑及钢筋纹路2)工程用的预埋件应严格按设计要求进行加工、埋设施工用的预埋件,应 将其表面嵌入砼内,并注意防锈,使用完成后进行修饰3) 主钢筋(一般构件直径±25mm,主梁内±20mm)的HRB400钢筋采用机械接 头接长。
集束钢筋的一个接头处只允许一根钢筋断开其他各部的钢筋焊接接长 应满足相关施工规范的要求,同一个断面内接头数量应满足规范要求4) 当与预应力钢束(筋)管道在空间上发生干扰时,可适当移动普通钢筋的 位置,以保证预应力钢束(筋)管道位置的准确5) 钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时,可适当弯折,待预应力施工 完毕后应及时恢复原位施工中如发生钢筋空间位置冲突,可适当调整其布置, 但应确保钢筋的净保护层厚度3、 混凝土施工混凝土的拌制、输送、浇筑及养护是箱梁混凝土施工中的重要工序,直接影 响着混凝土的内在质量和外观质量,如外表颜色、外型轮廓尺寸、表面平整度、 蜂窝麻面和表面裂纹等缺陷程度4、 预应力施工1)、钢绞线运抵工地后应放置在室内防止锈蚀钢绞线的下料不得使用电 焊或氧弧切割,应采用圆盘锯冷割,且应使钢绞线的切割面为一平面,以便在张 拉时检查断丝2)、预应力张拉应在混凝土强度达到设计强度的90%,且混凝土龄期不小于7 天之后方可进行,张拉时尽量保证对称、均匀,不得集中张拉箱梁预应力束 张拉顺序为:对于纵向束应先腹板束,后顶底束;对于横向束应与纵向束交错张 拉,且应在脱架前张拉,纵向束均沿箱梁中心线对称张拉,每个工作面上必须至 少保持不少于两台千斤顶同时操作。
张拉程序:0—初始张拉力(0・2ocon)--控 制张拉力ocon-持荷5分钟-锚固3) 、钢绞线和预应力钢筋进场后,必须按有关规定对其强度、外形尺寸、 初始应力和物理力学性能等进行严格试验锚头应进行裂缝探伤检验,夹片应进 行硬度检验,锚具应进行组合锚固性能试验同时应就实测的弹性模量和截面积 对计算引申量作修正4) 、预应力采用引伸量与张拉力双控,锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa, 以引伸量校核若出现异常情况,应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整 后,方可继续进行四、 针对桥梁台后地基处理特点和难点分析和解决措施由于桥台台后地基为软土地基、桥涵结构与台后回填土刚度差异等原因,桥 梁与台后结构之间容易出现不均匀沉降,需要在设计与施工中采取有效措施处理 台后地基,避免这种“台后跳车现象”在本工程中主要采取如下措施对台后地基进行处理: 浇筑搭板等五、 预制梁板施工注意事项1、针对充气胶囊宜发生上浮现象,板梁施工时对充气胶囊芯模按以下要求进行制作、安装:(1)充气胶囊在使用前应经过检查,不得漏气,安装时应有专人检查钢丝头, 钢丝头应弯向内侧,胶囊涂刷隔离剂每次使用后,应妥善存放,防止污染、损 伤及老化。
2)充气胶囊在工厂制作时,应规定充气变形值,第一片梁浇筑完 成后及时检验各构造尺寸,保证板梁质量3)从开始浇筑砼到胶囊放气时止, 其充气压力应保持稳定胶囊放气时间应经试验确定,以砼强度达到能保持构件 不变形为宜4)浇筑砼时,为防止胶囊上浮和偏位,采取定位筋固定,并对称平衡地进行砼浇筑2、张拉安全操作(1)张拉现场应有明显标志,与该工作无关的人员严禁入内2)张拉或 退楔时,千斤顶后面不得站人,以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人3) 油泵运转有不正常情况时,应立即停车检查在有压情况下,不得随意拧动油泵 或千斤顶各部位的螺丝4)作业应由专人负责指挥,操作时严禁摸踩及碰撞 力筋,在测量伸长及拧紧螺母时,应停止开动千斤顶或卷扬机5)张拉时夹 具应有足够的夹紧能力,防止锚具夹具不牢而滑出6)千斤顶支架必须与梁 端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块;以防支架不稳或受力不均倾倒 伤人7)在高压油管的接头应加防护套,以防喷油伤人8)已张拉完尚未 压浆的梁,严禁剧烈震动,以防预应力筋裂断而酿成重大事故六、梁板吊装安全措施1、吊装人员应戴安全帽;高空作业人员应佩安全带,穿防滑鞋,带工具袋 运输、吊装构件时,严禁在被运输、吊装的构件上站人指挥和放置材料、工具。
2、构件必须绑扎牢固,起吊点应通过构件的重心位置,吊升时应平稳,避 免振动或摆动起吊构件时,速度不应太快,不得在高空停留过久,严禁猛升猛 降,以防构件脱落构件就位后临时固定前,不得松钩、解开吊装索具构件固 定后,应检查连接牢固和稳定情况,当连接确定安全可靠,才可拆除临时固定工 具和进行下步吊装3、梁板吊装应按规定的吊装工艺和程序进行,未经计算和采取可靠的技术 措施,不得随意改变或颠倒工艺程序安装结构构件梁板构件吊装就位,应经初 校和临时固定或连接可靠后始可卸钩,最后固定后方可拆除临时固定工具七、伸缩缝施工质量要点1、安装伸缩缝所用的预埋件及钢板上的预留孔洞,其位置必须准确,因此 采用样板定位2、安装伸缩缝装置的二孔梁之间的伸缩缝宽度应符合设计要求梁体施工 时严格控制长度,尺寸不得出现正误差,并适当考虑施工的所温调整尺寸现部 分、埋缝材料的厚度等于伸缩缝宽度,并根据伸缩缝长度事先断料,不用零料、 不规则料,拼缝用密封材料密封,并事先考虑砼浇捣过程中可能出现的不利因素, 采取限位加固,确保伸缩缝净宽,缝内无浆水砼浇筑时要严格控制质量,并防止在浇筑过程中型钢移位或漏浆,导致安装 失败返工各接缝处缝隙一定要用聚苯乙烯泡沫板塞严。
根据我项目部对施工图纸和设计意图的深入理解,结合我公司以往施工类似工程的经验,拟采取如下应对措施确保重点、难点工程的全面突破。