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第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施桥涵是公路的重要组成部分，尤其是大中型桥梁，对公路和施工工期、工程造价有较大影响。公路桥涵建设与农田水利及人民生活关系密切，应综合考虑各方面因素进行设计与施工。桥涵分类采用两个指标，一个是单孔跨径，另一个是多孔跨径总长。桥涵的划分，无论有无填土，均以跨径大小为界：凡单孔跨径小于5mm或多孔跨径总长小于8mm，一律称为涵洞。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施近年来，许多桥梁事故屡有发生，这些事故不仅影响了工程的顺利建成，而且造成了许多质量隐患，更严重的桥梁坍塌事故还造成了巨大的生命财产的损失。例如重庆的彩虹桥坍塌事件就曾引起了全国媒体的观注。如何保证施工质量，避免事故的发生已经成为了广大桥梁建设者应该时刻考虑的问题。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施勘察设计阶段、施工阶段、使用阶段都有可能引起事故的发生，造成事故的原因也是多方面的，尤其以在施工过程中发生的事故居多。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施•有施工顺序的错误引起的，如后张法预应力梁，预应力筋张拉不是对称进行的就有可能造成构件的旁弯或裂缝。施工理论方面的错误引起的事故，如模板支护结构强度不足，造成造成模板工程的倒塌。施工问题引起的事故，施工人员业务素质水平不够，操作质量低劣，造成精度不够，强度不足等。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施工程质量事故会影响施工的顺利进行，如钻孔灌注桩的施工中发生掉钻事故会直接导致钻孔施工的中断。工程施工质量事故会给工程留下隐患或缩短结构的使用年限，例如预应力施工中造成的裂缝会加快结构物的老化。最为严重的事故是造成人员的伤亡和巨大的经济损失，如桥梁墩台的倾倒，断梁，坍塌等。所以说对已发生的事故的分析决不能掉以轻心，务必及时进行分析，作出正确的结论，总结切实的防治措施。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施桥梁事故处理的一般步骤包括：事故原因分析，事故调查报告，处理方案，施工，检查验收。事故调查内容包括工程概况，事故情况和核对地质勘察报告、测量记录、建材试验报告、施工日志等。事故处理方案的制定应符合实际情况确保处理后的效果。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施对于同一类型的事故也可采用不同的方案，但必须按照设计要求和有关标准、规范进行。施工中要加强验收检查。事故处理完成后应及时总结经验教训避免在以后的施工中有类似事故发生。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施为适应市政工程建设发展的需要，统一市政桥梁工程质量检验办法和评定标准，以提高市政桥梁工程的施工质量，促进市政桥梁工程的质量管理，建设部发布了《中华人民共和国行业标准——市政桥梁工程质量检验评定标准》（CJJ2-90）。本节对桥涵施工中常见的一些质量事故发生的原因进行剖析，并列举了相应的预防措施及处理方法。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施一、下部结构墩台基础组成了桥梁的下部结构，这里主要介绍几种常见桥梁基础和混凝土墩台在施工中经常发生的质量事故。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（一）钻孔灌注桩二十多年来实践证明，钻孔桩具有许多优点：主要是施工设备简单，操作方便，可变水下作业为水上作业；大大简化了施工工艺，缩短了工期，降低了造价。因此桥梁中广泛地采用这一基础形式。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施虽然钻孔桩具有上述优点，但是在施工过程中由于对客观情况估计不足或地质情况有变化，钻孔过程中常常出现一些事故，现就这些事故产生的原因进行分析，提出浅显的防止与处理方法。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施1．坍孔现象：坍孔事故多发生在孔内，主要表现为孔内水位突然下降；孔口水面冒细密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺量很小；孔口突然变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增加等等。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施原因：（1）护筒制作不符合要求，埋置护筒的方法不当，缺乏因地制宜、灵活的埋置方法；（2）冲击成孔中使用的泥浆不符合要求，粘土质量不符合标准或泥浆比重不足，起不到护壁的作用；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（3）冲击成孔，孔内的水头高度不够，低于地下水位，致使孔内水位压强降低，造成坍孔；（4）在冲击成孔时，通有松散的砂层或粘性土的地质层，冲击速度快，忽视泥浆的密度，孔壁护壁不好，致使坍孔；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（5）在开始冲击钻进时，冲程过大，由于机械的震动力，使护筒的底部或砂层坍塌；（6）掏渣时，忽视向孔内注入泥浆或水掺粘土；掏渣后，水位低于正常水头高度，地下水位高于护筒水位，使护壁被水位压强破坏，造成坍孔；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（7）冲击成孔的钻具，掏渣时，经常撞击孔壁，破坏了护壁层，使局部坍陷；（8）在混凝土理入前，吊入钢筋骨架时，骨架偏位摆动碰坏孔壁造成坍孔；（9）清孔后放置时间过长，没及时浇入混凝土，而且没有采取预防措施，造成坍孔。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施预防措施：（1）严格控制泥浆的比重、粘度、胶体率等各项指标，确保泥浆指标合格后，再进行钻进进尺；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（2）根据地质、机械、钻进方法和泥浆指标等实际因素，确定一个合理的钻进进度，进行钻进，以保证井孔的稳定性。一般用反循环的方法钻进。在硬粘土中，宜用低速钻进、自由进尺；在普通泥土中，宜用中高速钻进自由进尺；在砂土以及含少量卵石的碎石土中，宜用中低速钻进、控制进尺，防止泥浆护壁护不上。切忌一味地追求工期，盲目地加快钻进速度的做法；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（3）严格控制孔内水头标高，确保孔壁处于一种负压状态。一般情况下，在砂层中钻孔，要使孔内的水头高出外面的水面2.5～3.0m为宜；（4）保证护筒有足够的埋深，尽量符护简埋置在稳定的土层中；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施应对措施：发生坍孔后，应立即查明坍孔处位置，分析地质情况，然后采取如下措施：（1）坍孔发生在护筒底脚处，根据实际情况，可以立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒后，再钻进；采用加长护筒，使护筒通过震动锤继续下沉，直至埋于坍孔位置以下，外围用黏土或装有黏土的草袋回填夯实，重钻时控制好泥浆稠度和水头高度。(如图3-78)第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施图3-78第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（2）若坍孔位置较深，则可以由测深锤和实际的地质情况分析实际的坍孔程度，若不严重，则可以加大泥浆比重，继续钻进；若坍孔较为严重时，则应立即用砂或小砾石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至将整个钻孔全部回填，暂停一段时间，使回填土沉积密实，水位稳定后，重新钻进，时刻注意不良现象的发生；（3）若回填重钻时，经采取以上措施仍连续、严重坍孔时，根据地质情况，可以用地质钻机钻至坍孔区进行压浆处理，从而防漏堵漏，重新钻进；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施2．斜孔和弯孔现象：现场钻成的桩孔，垂直桩不垂直，或发生弯曲，斜桩斜度不符合要求。原因：（1）在钻孔前没有对钻机进行严格的检查修理,机架安装不正，护筒埋的不正；（2）钻孔中间地质有变化，如地层软硬不均匀，或钻机支撑点强度不均匀等。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施预防和处理措施：（1）在施工中要严格按施工操作规程办事；（2）对钻机要进行严格的险查。安置钻机前要夯实支撑点地基，钻机安平后要严格校对钻孔中心轴线；（3）要充分了解地质变化的情况。如缩孔或不规则扩孔主要出现在地层变化处。如发生上述现象，应及时调整进钻速度，泥浆稠度，并应上下扫孔使钻机逐渐正位。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（4）弯孔较严重时，如用旋转钻机，可提吊起钻机在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔垂直。特别严重时，应回填砂黏土，冲击钻孔应回填砂黏土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进；（5）不得用冲击钻直接修孔，以免卡钻。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施3．护筒变形(失效)原因：（1）由于护筒下孔内大面积坍孔，指使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用；（2）由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施应对措施：（1）对于第一种情况，应浆护筒拔除，然后回填重新埋设；（2）对于第二种情况，可根据护筒的长短、破坏的位置、破坏的程度不同，采取如下措施：第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施4．钻孔漏浆、护筒冒水现象：护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔内外漏泥浆。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施原因：（1）埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒脚漏水；（2）护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，造成接缝漏浆；（3）在透水性强的砂砾或流砂中，特别在有地下水流动的地层中进行钻进时，过稀的泥浆向孔壁外的损失很大。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施应对措施：（1）对于上述（1）、（2）两种情况，可以用黏土在护筒周围加固。若漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新钻进；（2）对于（3）情况，加稠泥浆或倒入黏土慢慢转动，或回填土掺卵、片石反复冲击护筒壁。注意：应重视漏浆事故，严重的漏浆若不加处理，可引起坍孔。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施5．护筒下沉现象：在钻孔过程中，护筒突然下沉，造成孔内泥浆水头下降，低于施工工艺要求，钻孔无法正常进行。这种情况在水上钻孔施工中经常出现。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施原因：（1）护筒打的太浅，加上江水的局部冲刷，使护筒的埋深减少；（2）护筒内的土被挖出来，内摩擦力急剧减少，仅靠护筒的外摩擦力不足以承受护筒的自重，从而导致护筒下沉。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施预防措施和处理办法：（1）在插打钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力；（2）加快施工进度，缩短施工的周期，减少或者避免由于冲刷造成的影响；（3）如果护筒的下沉量较少，可以通过提高泥浆比重和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施6．卡钻原因：（1）用冲击钻施工时，出现梅花孔，冲击钻头被狭窄部位卡住；（2）坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头；（3）长护筒倾斜，下端为钻头冲击变形，同钻头卡在一起；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（4）未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐减小，而焊补超限，又用高冲程猛击，发生卡钻；（5）伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲击锥顶或锥脚；（6）下钻太猛，大绳松放太多，钻头碰撞在孔内倾倒，顶住孔壁。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施应对措施：事故发生后，应明确卡钻位置，查明该处的地质情况，同时应继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻。再根据实际不同情况，采取不同的措施；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（1）当为梅花孔卡钻时，可松绳落钻然后再提钻，使钻头转一个角度(可用撬棍配合)，有可能顺梅花孔提上来；（2）用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后，再起吊；（3）探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的办法，将卡钻处松动后再提出；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（4）若地质情况较好(防止坍孔埋钻)，用压缩空气管或高压水管下入孔内，对卡钻处适当冲射一段时间，使卡点松动后再提出；（5）用滑轮组或千斤顶强行提出。注意：为避免拉断大绳，造成掉钻事故，应另备安全绳(钢丝绳)下入孔内套住钻头；将枕木垛远离孔口，以免压力过大而坍塌。第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施7．掉钻原因：（1）钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多；（2）钻进中选用的转速不当使钻杆扭转或弯曲折断；第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施（3）地质坚硬，进尺太快，超负荷引起钻具断裂；（4）卡钻(埋钻)时强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆(钻头)疲劳断裂；钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻第六节桥涵工程施工质量缺陷与防治措施预防措施：（1）开钻前应清除孔内杂物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大物件可用抓泥斗打捞。检查所有的钻抨、钻具、连接装置，对于那些有损伤和磨损的要做上标记，以便及时处理或区别使用。（2）在施工过程中根据地质和钻机设备情况确定