桥梁工程质量控制典型案例

关键词：案例分析连续梁灌注桩

1 大孔径深水钻孔灌注桩质量控制案例分析

1.1 案例1（大孔径深水钻孔穿越断层施工控制）

1.1.1 背景资料

某桥墩设计为12根直径2.2 m钻孔灌注桩,桩底标高为-26.923 m,设计桩长32.7 m,施工中采用矩形双壁钢围堰维护,墩位处于近岸河床地段,床面高程-3.16~-3.20 m,枯水期江水深13~19 m。墩位处工程地质条件为:表层分布2.35~2.9 m厚第四系冲积覆盖层,下伏基岩是粘土质粉砂岩,高程-25 m以上裂隙极发育,岩体破碎。桥址处岩体断层较多,且受全桥总体布置限制,无法绕避,桥墩位置原设计有5条断层带（图1）,断层岩体构造为角砾夹碎裂岩,岩体天然单轴抗压强度14.0~33.7 MPa。

在钻孔桩施工过程中,6号桩钻孔标高达-12.4 m时,孔壁严重坍塌,填埋至标高-7.5 m处,填埋深度4.9 m,10号桩钻孔标高达-12.1m时,孔壁坍塌填埋至标高-9.4 m处,填埋深度2.5 m。继续钻进时坍塌仍在继续。

1.1.2 原因分析

从孔壁检测图形看,桩孔扩大部分在断层发育部位,造成坍孔的主要原因如下。

（1）断层岩体破碎,整体性差。

（2）采用清水钻,无泥浆护壁;孔径大,孔壁自稳性差。

（3）岩质为泥质砂岩,岩隙土遇水容易软化,造成孔壁坍塌。

1.1.3 采取措施

防止坍孔和埋钻,暂停施工。

（1）逐桩补充钻探,重核桩长,确保每根桩穿过断层带进入完整基岩,保证一定嵌岩深度。

（2）钻孔通过断层带时,要求慢速钻进,避免过度扰动破碎带岩块,同时也可保持桩孔垂直度。

（3）通过破碎带时每次钻孔进尺1.5~2.0 m钻头高度）、起钻并灌注水下混凝土,待混凝土终凝并达到一定强度后,重新钻孔。

1.2 案例2（钻孔灌注桩灌桩意外中断桩处理）

1.2.1 背景条件

某长江大桥主墩钻孔桩基础施工要确保在汛期来临前完成四渡洪桩施工,以便安全渡汛,该墩

19号桩即是其中的一根渡洪桩。施工单位在极困难的条件下做了大量的施工准备,但终因工期限制,准备工作尚感不足,以致在水下混凝土灌注6 m高时堵管,不得不中断灌注,发生断桩事故。这种情况处理办法通常是在原桩位附近按承载能力要求加桩或抬桩。该大桥主塔基础钻孔桩设计条件是:桩径2.5 m,桩长40 m,桩间距5~6 m,即该桩采用加桩方案已不可能,条件所

迫,必须千方百计在原桩位做好这根桩的施工。

1.2.2 原因分析

事故发生后,施工、监理及建设单位及时深入施工现场调研,分析断桩原因,归纳如下。

（1）导管上口与砼供料漏斗底部的开启球阀安装设置不当（以塑料布代球）,使首批砼散落入水,造成砼严重离析,水泥浆流失过大,导管底部碎石积结,使水下砼流动性降低。

（2）砼坍落度过大,大于23 cm。

（3）混凝土面标高测量不及时,未能及时拔导管。

1.2.3 处理措施

该桩水下砼的初凝时间据试验资料为28 h,3 h后砼坍落度损失较小,故经研究,采用钻孔清除已浇注在桩孔内的砼,重新灌注桩身砼方案。

（1）采用KA-300型钻机,用反循环法抽出桩内砼。

（2）为防止钻孔损坏钢筋笼,采用空钻杆加焊自制吸头办法。

（3）清除桩孔内砼分3次操作。第一次清上半节砼,第二次清下半节砼,最后对周边进行摆动吸渣。所有排渣均要求再不出现碎石子为止,直到孔底,并对各测点进行标高检测,各测点均达到了原终孔时的钻孔标高,经监理旁站检查,报请高监办批准,同意重新灌注水下混凝土。

1.2.4 处理效果

在对该桩进行超声检测时,有一根声测管堵塞,要求进行钻芯取样检查。

（1）取芯整个过程钻进平稳,无异常响声,回水正常,芯样采取率95%,局部芯样有少量气孔,桩底砼与岩面结合完整。

（2）芯样试压。试验结果砼平均强度38.5MPa,满足设计要求。

（3）抽芯验桩结果,桩身长39.95 m。从取样钻进情况看,无掉钻现象,芯样无蜂窝状。

（4）超声检测结果表明,设计桩顶以下到15.3 m以上完整性达到质量I类桩。综合评定该桥主塔墩19号桩为I类桩。

2 预应力连续梁施工质量控制案例分析

2.1 案例3（预应力钢绞线锁头器张拉脱锚问题的处理）

2.1.1 背景资料

某大桥箱梁进行预应力束张拉施工,按设计顺序进行张拉,当压力表读数为30 MPa（1 495kN）时,右侧腹板束中突然有一根钢绞线飞出1 m,当即停止张拉施工（该束拉力尚差5.2 MPa才达到设计拉力）。次日再次张拉腹板束时,锁头器又脱落两个（距设计拉力尚差3.2 MPa）。

2.1.2 原因分析

从被挤压的锁头器脱落看,钢绞线上有明显的滑痕,现场检查和分析主要原因是:

（1）锁头器及挤压机均存在质量问题,锚具挤压力不够。

（2）由于厂家将直径34.4~34.5 mm和33.7~33.9 mm两种型号的锁头器混装,故造成直径为33.7~33.9 mm的锁头器脱锚。

2.1.3 整改措施

（1）立即停止使用该厂家的产品。在严格检验论证合格的前提下,挑选使用已进场的锁头器,并做好张拉试验和记录。

（2）人工凿开腹板锁头器周围的混凝土,全部更换8根腹板束的锁头器,封好防护罩,浇注砼,待补浇砼达到设计强度后重新张拉。该孔梁腹板束重新更换后,张拉结果在设计拉力下,其伸长部符合规范要求,偏差范围在+4.55%~

5.47%之间。

2.2 案例4（预应力张拉质量控制）

2.2.1 背景资料

某连续箱梁纵向预应力束进行张拉。张拉过程中发现腹板预应力束8束中有两束延伸量超标,故要求暂停纵向预应力张拉工作。经检查发现,内侧腹板束均有1~2根断丝,因断丝位置处在千斤顶范围,张拉时未及时发现,外侧腹板束未见断丝,但延伸量超过计算延伸量13%。有断丝和延伸量超标的预应力束,在非张拉锚固端均有部分钢绞线滑丝,其余预应力束张拉结果正常,经检查也未发现有其他异常情况。

2.2.2 原因分析

（1）钢绞线材质方面,经核对施工单位和建设单位抽检钢绞线试验报告及产品出厂试验结果和合格证,均表明是合格的,此批次钢绞线左右幅同时使用,在右幅张拉中未发现异常情况。

（2）检查张拉设备包括压力表、千斤顶均未发现质量问题。现场重新标定的压力表读数和张拉力曲线在初应力阶段线性关系不太吻合,说明千斤顶摩阻力较大。

（3）预应力管道检查。通风通气情况较好,钢绞线抽出检查,未见有漏浆堵管现象。

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