路桥桩基施工中混凝土质量控制技术探讨
2017-03-28
路桥混凝土是混凝土大家族中的一种，它是指用于各种路桥路面结构材料的混凝土。在路桥桩基施工中，还是较为常见使用水泥混凝土。路桥桩基的施工越来越多的受到企业的关注，而其中混凝土的应用技术起着十分重要的作用。因此，施工单位应正确认识在路桥桩基中混凝土应用技术要求，进而依照其应用原理，促进工程施工顺利完成。
一、桩基施工的分析
桩基础包括：桩体和承台组成，有预制桩和灌注桩两大类。打桩方法的选定时，除了根据工程地质条件外，还要考虑桩的类型、断面、长度、场地环境及设计要求。随着建筑科技的迅猛发展，为了适应大型桩基工程的需要，桩基础施工技术既要增加锤重和改进起重、吊装操作工艺，又要减少震动噪声和对环境的污染。目前主要采用灌注桩的施工，灌注桩施工亦由原来泥浆护壁、套管成孔进展到无噪声、不排污、不挤土的全套管施工。并且在关注施工过程中用混凝土方面较多，打桩工程施工工序多，工艺要求高，影响桩基质量的因素较多，一般有：工程地质勘察报告不够详尽准确、设计的合理取值、施工中的各种原因。 桩基施工中对质量问题及隐患的分析与处理，将影响建筑物的结构安全。打桩工程出现的问题是单桩承载力低于设计值，桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类，对于预制桩的施工方法有：锤击法、振动法、压人法和射水法。？
路桥混凝土常用的分类方法有如下几种：①按组成材料分无筋混凝土、钢筋混凝土、连接配筋混凝土和钢纤维混凝土。②按施工方法分人工摊铺混凝土、滑模摊铺混凝土和碾压混凝土。从水泥混凝土原材料上看，最常见的是素混凝土；从混凝土施工方法上看，员常见的是人工摊铺、滑模摊铺和根压法等。
二、混凝土施工的质量要求
（1）由于混凝土具有易性以及流动性，水下灌注混凝土必然无法进行振捣施工，因此只能依靠混凝土自重产生流动达到摊平和捣实，但是如果混凝土的流动性较差，极易造成堵管，导致灌注无法正常进行，严重时还有可能出现断桩等严重事故，引发较大损失。
（2）需要进行水下灌注的混凝土要具有较好的粘聚性能以及保水性能，从而避免离析现象出现，并出现碎石在导管中局部集结的现象出现，造成“卡管”，引发质量事故。
（3）未经振捣的水下灌注混凝土，随着灌注深度与抗压强度呈现反比关系，必须采用与此适应的配合比设计才能充分保障混凝土的施工要求。
三、在路桥桩基施工中的常见混凝土质量缺陷
1、浮笼
浮笼是机械钻孔灌注桩较为常见的质量缺陷之一，尤其是在半截笼的桩基础当中出现的概率较高，究其原因大致可分为以下几点：第一，混凝土灌注时首灌量严重不足，或者是采用混凝土罐车直接对导管进行灌注，导致混凝土首灌时不能迅速覆盖淹没钢筋笼；第二，混凝土灌注前的泥浆比重较低，不能对钢筋笼的上浮产生足够的阻力；第三，起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼。
2、桩心混凝土质量不合格
如果混凝土灌注时导管进水，就很可能导致桩心混凝土质量不合格，究其原因大致可分为以下几点：第一，对于混凝土的首灌方量计算错误，从而导致导管口与孔底的距离过大，使得首灌混凝土无法将导管底口完全埋入，造成泥水从导管底口直接进入；第二，因为导管的接头不够严密，或者导管本身因焊缝破裂等原因而产生泄露现象。
3、断桩
一旦在混凝土灌注时出现坍孔或者堵管等事故，就很可能导致断桩。在混凝土灌注过程中发生坍孔的原因大致可分为：第一，护筒底部及周围未用粘土回填或夯实不足，灌注过程中泥浆护筒掏空，或周围振动；第二，地质钻探资料不明，护壁质量差，或在朝夕河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有井水压力，发生坍孔。而发生堵管的原因则大致可分为：第一，因为发生机械故障或者停电等原因导致混凝土在导管内的停留时间超过了初凝时间，从而导致无法流动而堵管；第二，因为混凝土的配合比出现问题，导致混凝土性能指标尤其是其流动性能不足；第三，因为混凝土在从搅拌站运输到待灌桩的过程中产生离析，导致在混凝土灌注过程中因粗骨料太过集中而堵管。
四、路桥桩基施工中的混凝土防治施工技术
1、浮笼
对于机械钻孔灌注桩在施工过程中浮笼的防治策略：第一，混凝土灌注时禁止采用混凝土罐车直接对导管进行灌注，必须采用吊斗整体灌注，保证混凝土灌注时迅速覆盖淹没钢筋笼；第二，混凝土灌注前二次清孔的泥浆比重控制在1.1-1.5之间，加大泥浆的侧压力，增大钢筋笼上浮阻力；第三，混凝土灌注时安排专人观察钢筋笼吊筋情况，吊筋一旦松动，马上停止灌注，立即采用少量多次的方法，缓慢灌注混凝土，以减少因冲击而产生的巨大浮力，直到混凝土埋住钢筋笼2-5米后，才能恢复正常灌注；第四，控制混凝土导管，使其始终保持在钢筋笼的中心位置，防止起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼，每次拔管应进行一次吊筋松动检查，一旦出现挂笼，马上调整导管位置，脱离与钢筋笼的接触，恢复正常灌注。
2、桩心混凝土质量不合格
要防止出现桩心混凝土质量不合格的现象，就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现导管进水，其防治策略：首先，若为前文所述的第一种原因造成的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机或砂泵及抓斗清出，如果不行，必须提出钢筋笼，重新复钻清除；其次，若为第二种原因，应视具体情况，拔换原管重下新管，或用原导管插入续灌，为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入，导管插入混凝土层有足够的厚度，一般宜大于20厘米，续灌的混凝土配合比应增加水泥用量，提高后灌入导管内，灌注前将导管进行小幅度抖动，使原混凝土损失的流动性弥补，以后可恢复正常。
3、断桩
要防止出现断桩的现象，就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现坍孔或堵管等情况。其中，对于机械钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中发生坍孔的防治策略：首先，发生坍孔要查明原因，首先要排除影响因素，然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土，若不继续坍孔，可正常灌注，可能浪费部分混凝土；其次，若坍孔仍不能停止，且坍塌部位较深，直接导管拔出，钢筋笼取出，在以掺砂砾的黏土进行回填，当回填土沉实时机成熟后，再重新钻孔成桩。而对于其出现堵管的防治策略：首先，若为前文所述的第一种原因造成的，应在灌注前进行精心准备，特别备用机械，同时应采取措施，加快灌注速度，必要时可掺入缓凝剂，延缓混凝土初凝时间，若灌注时时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管又堵，只有重新安设冲孔，处理钢筋笼、导管，重新钻孔成桩；其次，若为第二、三种原因，可用吊绳抖动导管，或用长竿冲捣导管，或在导管上安附者或振捣器等，使其下落，如仍不能下落，须将导管连同混凝土一起拔出，进行清理整修，然后重新安装，采用以上方法重新灌注。
结束语
混凝土技术在路桥桩基施工中有着广泛的使用，混凝土的运输和浇筑作为影响工程质量的重要环节必须引起重视。总的来讲，我们在进行施工时，应针对项目实际情况选择不同的施工工艺，不同的项目需求对于混凝土的需要也是不一样的。
参考文献
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