淺論樁基礎加固施工工程的質(zhì)量控制
2017-07-31
樁基工程是大橋工程的重要組成部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到整座橋的結(jié)構(gòu)安全，直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全。樁主要有木樁、混凝土樁(預制混凝土樁、灌注混凝土樁)、鋼樁(鋼管樁、型鋼樁、鋼板樁)和組合樁等四大類。樁基工程的設計、施工、質(zhì)量檢測等方面比上部建筑結(jié)構(gòu)更為復雜，更容易存在隱患，直接影響主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全，且其事故后的處理較困難，會給國家和個人造成不可挽回的巨大損失。事實表明，建筑工程的質(zhì)量問題和重大事故多是由樁基工程的質(zhì)量問題引起的，因此要搞好樁基礎加固施工工程，確保質(zhì)量，保障使用安全。
一、工程概況
沿海公路大蒲河大橋為跨海灣大橋，上部結(jié)構(gòu)為17—20mT型梁；下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。由于潮汐影響，受到海水漲落的沖刷和浸泡侵蝕，樁基礎混凝土大面積剝落、鋼筋銹蝕嚴重，造成灌注樁嚴重縮頸，降低了樁基礎承載力，也將使橋梁的使用壽命嚴重縮短。為確保橋梁正常使用和安全運行，并延長橋梁的使用壽命，迫切需要進行樁基礎加固施工工程。
二、施工方案
秦皇島市公路勘測設計所根據(jù)檢測結(jié)果，經(jīng)過縝密研究決定，自局部沖刷線以下6米范圍內(nèi)對樁基礎進行環(huán)形加固處理（俗稱穿裙子）。要求遵循“確保質(zhì)量，保障安全”的目標方針認真施工，在保障交通運行的情況下高質(zhì)量的按時完成樁基礎加固工程的施工。
三、施工方法
1.人工鑿除樁基礎表面剝落的混凝土，未剝落部分進行3cm厚鑿毛處理。此工作必須認真，全部達到符合強度要求的混凝土層，因為它關(guān)系到新舊混凝土的粘結(jié)程度，對最后的加固效果有非常大的影響。
2.在原樁體用沖擊電錘鉆孔，深度20cm，直徑20mm，橫、縱間距30cm，孔中灌入環(huán)氧樹脂砂漿，并打入Ф16mm的鋼筋錨桿，后加固鋼筋籠的加強箍筋與鋼筋錨桿相互焊接，使之形成一個整體，以利于新、舊混凝土的連接和共同受力。嚴格按照技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)范控制鋼筋各個焊接點的質(zhì)量，并且嚴格控制鋼筋保護層墊塊的厚度、剛度和強度。
3.加強混凝土施工質(zhì)量控制。
（1）選定合理的鋼筋混凝土配合比，減少裂縫的產(chǎn)生。
混凝土配比選定合理，對于防控混凝土裂縫的產(chǎn)生至關(guān)重要。選用水化熱較低的水泥品種，并盡量采用較少的水泥用量；選取合理的單位用水量，從而減少混凝土早期的收縮量；選用含泥量較少，級配較好的沙子和石子，并選定合理的砂率；混凝土水灰比是影響強度和裂痕的主要因素，水灰比大混凝土的坍落度大，其收縮亦越大，易產(chǎn)生裂紋，需嚴格控制混凝土坍落度，不宜過大；摻加合理摻量的優(yōu)質(zhì)礦物摻和粉，如粉煤灰及磨細礦渣在混凝土中具有形態(tài)效應、活性效應和微集料效應，能改善和提高混凝土的性能，改善混凝土和易性，降低混凝土泌水性；在保障混凝土性能的前提下，盡量降低膠凝材料總量。
?。?）科學摻入混凝土功能性抗裂材料，遏制裂紋產(chǎn)生。
第一，在混凝土中，摻入一定量的纖維，會形成亂向分布的重重網(wǎng)狀系統(tǒng)，承托骨料，從而減少骨料的離析。當膠凝材料基體收縮時，纖維可有效地消耗收縮拉應力的能量，對克服混凝土凝結(jié)期間的塑性裂縫十分有利?；炷劣不倪^程中產(chǎn)生水化熱，出現(xiàn)收縮裂縫在所難免，亂向分布的纖維能阻止其擴散成可見裂紋。目前常用的纖維主要有碳纖維、鋼纖維和聚丙烯纖維。
第二，混凝土摻入膨脹劑，在潮濕的環(huán)境中可保持50—200微應變的膨脹狀態(tài)。如硫鋁酸鈣類膨脹劑與水泥產(chǎn)生的Ca(OH)■反應形成鈣礬石膨脹結(jié)晶，使混凝土水化后能產(chǎn)生適度的體積膨脹，在鋼筋和其他約束條件下產(chǎn)生一定的化學預應力，在結(jié)構(gòu)中形成0.2—0.7Mpa預壓應力，抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應力；膨脹結(jié)晶體在混凝土內(nèi)部還起到填充、切斷毛細孔縫的作用，改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使之更加密實，提高其抗?jié)B和力學性能。膨脹劑常見的硫鋁酸鈣類、氧化鈣類和氧化鎂類膨脹劑。
第三，摻入混凝土減縮劑也可以減少裂縫的產(chǎn)生。減縮劑是由聚醚類有機物與他們的衍生物復合而成，能夠降低混凝土中的毛細管張力，當混凝土由于干燥而在毛細孔中形成毛細管張力使混凝土收縮時，因縮減劑的存在，毛細管張力下降，從而使混凝土的收縮值降低。
第四，摻加減縮劑型聚羧酸系外加劑對水泥的前期水熱化的釋放有明顯的抑制作用，使之釋放得更為平緩，這對于大體積鋼筋混凝土的溫控十分有利，可有效降低混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的風險。減縮型聚羧酸系外加劑通過調(diào)控不同共聚單體的相對比例，吸附基團的含量，以及分子量大小和分布，從而實現(xiàn)高分散、低收縮、高抗裂性能的統(tǒng)一，有效地降低混凝土在各個階段的收縮。
第五，摻入引氣型減水劑，增強混凝土的抗凍性和抗?jié)B性，提高混凝土的耐久性，使之更有效地保護鋼筋不受海水侵蝕。
四、加固施工的效果
加固施工處理有效地增大了樁基截面積，提高了樁基的穩(wěn)固性，達到了保護樁基的目的，確保了橋梁使用的安全性，為人們的生產(chǎn)和生活帶來極大的方便，后期的使用效果也證實了這一加固施工工程的有效性。
五、結(jié)語
從沿海路大蒲河大橋樁基礎的加固施工工程的施工過程和后期效果來看，選擇一種合理的施工工藝并嚴格地按照技術(shù)標準及技術(shù)規(guī)范控制施工質(zhì)量是取得好的效果的關(guān)鍵。樁基礎底層處理、鋼筋籠施工方法、混凝土施工質(zhì)量控制是樁基礎加固施工工程實施過程中的三個關(guān)鍵點，都很重要，其中任何一個過程出現(xiàn)問題都會影響最后效果。只要抓住了這三個關(guān)鍵點，嚴格控制施工工藝和施工質(zhì)量，樁基礎加固施工工程就能取得好的效果。
