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1、学习目标 本章重点与难点 主要内容 工程实例 本章小结 本章思考题,第六章 桥梁基础工程,掌握桥梁基础工程质量事故分析方法及桥梁基础工程常见的工程质量事故类型及产生的原因。,【学 习 目 标】,【重点】明挖基础工程、沉入桩和灌注桩工程、沉井工程的工程质量事故类型和产生事故的原因分析及处理措施。 【难点】沉入桩和灌注桩工程、沉井工程工程质量事故的预防措施。,【本章重点与难点】,【主 要 内 容】,第一节 明挖基础工程质量事故分析,第二节 沉入桩和灌注桩工程质量事故分析,第四节 桥梁基础工程质量检测概述,第三节 沉井工程质量事故分析,【工 作 实 例】(1),某高速公路一座分离式立交71号桩，桩长
2、42.5m，桩径1.4m，钻孔成孔清孔下钢筋笼下导管清孔浇筑水下混凝土各工序均正常。每罐车混凝土约7m3，现场技术员和监理人员均实测每罐车混凝土灌注的上升高度和导管埋深，待灌注完第七罐车后，发现导管埋深已达到8.2m时，监理要求提升导管并卸除一节导管，现场技术人员及现场负责人不同意，他们想每两节导管卸一次，这样待第八罐混凝土浇注后，实测导管埋深已达12m了。这时想提升导管发现导管提不上来，操作人员强行摇动导管，开动卷扬机上提，突然导管在上部第二节与第三节接头处拉断，孔内泥浆水进入导管，这时监理发现问题立即报监理组，监理组要求停止施工，但施工队采取抽孔内水，待露出第三节导管后又用提升的方法强行提
3、升导管，一段时间后导管还是提不出来，然后重新下了导管，在导管口架上料抖继续浇筑混凝土，此时监理人员已离开现场，施工队一直将桩浇筑完毕。 施工队按正常的程序报验71号，并将资料上报到监理人员手上，监理人员未签认，一星期后施工队正常上报该桩进行小应变动测，动测结果该桩为B类桩。 事故情况分析：,下一页,事故情况分析：,1)第七罐车混凝土浇筑后，导管埋深达8.2m，卸掉两节导管，这时导管埋深有8.2-2.5=5.7m，埋深符合要求。而施工队不听从监理意见，导致后面导管提不上来，施工队负主要责任。 2)监理认为导管提不上来，如继续下导管浇筑水下混凝土肯定造成断桩，新旧混凝土界面均为泥浆及混凝土的混合物
4、质。即使二次下导管能够使新旧混凝土结合的好，该桩在此断面处必然是大面积离析、分层。 3)发生事故时混凝土界面距桩顶约7m左右，该处除受竖向力作用外，还存在弯矩的影响，故监理要求停工。 4)动测结果该桩为B类桩。仅说明在桩顶以下66.5m 断面有轻微离析现象。离析断面面积只有5%左右。实际上该桩是可以使用的。仅在分项工程评定时要扣质量评定分。 5)指挥部及总监征得监理组专业工程师的意见，考虑到桩内混凝土中埋有15m左右的导管，决定该桩作返工处理。 6)施工队请来冲桩部门，将桩冲击掏渣成孔，再重新灌注后动测为A类桩。,下一实例,【工 作 实 例】(2),某高速公路特大桥中墩11号墩右幅桩基础施工，
5、基础形式为9根1.5m桩，承台连接，下部结构为钢筋混凝土墩身，上部为变截面悬浇箱梁。 桩基础1110号桩，桩长55m。在浇筑水下混凝土时，首盘采用6m3混凝土连续入孔封底，混凝土上升高度为2.7m，导管埋深为2.3m；第二盘混凝土5m3入孔后，上升高度至5.1m，此时导管埋深4.7m。第三盘混凝土入孔后导管埋深可能超过6m，故在第二盘混凝土灌注后拆除导管。采用水上浮吊提拔导管时由于风浪较大，浮吊摆动厉害，致使导管上提时不慎将底口脱出混凝土面，泥浆迅速涌入导管内。此时监理要求停工。施工队提出导管并立即接好反循环管路系统，采用泵吸法进行二次清孔，连续清出大量混凝土骨料后，此时量测孔内剩余混凝土高度
6、为4.2m，拆除清孔管路系统，安装封底大储料罐，采取6m3混凝土进行二次封底后高度上升至7.1m，接续灌注两盘混凝土孔内上升高度至13.1m。第三盘混凝土入孔时，发生堵塞导管现象，立即采用浮吊抖动导管，导管内的混凝土迅速下落入孔，将第三盘剩余混凝土灌注完成。在后续的灌注作业中，未发生异常情况，直至灌注完成。 事故情况分析：,下一页,事故情况分析：,1）施工队采用浮吊提拔导管，造成导管底口脱出混凝土面，采用二次浇筑有可能造成断桩现象，施工操作不规范。 2）监理工程师在审查施工方案时，应认真审查施工的各道工序，现场及时指出采用稳妥的方法施工。 3）特大桥主桥为65m+90m+65m挂篮悬浇PC变截
7、面连续箱梁，11号墩为主墩，1110号桩为右幅桥角桩。浇筑至孔底向上6m时，水面上风浪较大，浮吊摆动厉害，提拔导管时造成导管底部脱空，后采用泵吸法进行二次清孔，在孔中混凝土剩余4.2m时，重新开始浇筑。 4）本桩为设计长度55m的摩擦桩，41.341.8段经查2-3断面波速从原始动测资料查阅为3933m/sec，同意该段为局部轻度离析的分析；48.851.0m段近1/3面积为离析区，系浇筑故障清孔至51.0m引起。经验算，该桩截面已满足抗压强度使用要求。鉴于桩身病害处基本上没有弯矩和剪力，桩身摩阻力亦未受到大的影响，沉淀层厚度符合要求，该桩可以使用。,桥梁基础工程属于隐蔽工程部位，工程质量事故
8、的产生取决于工程部位的地质、水文状况以及施工方案、施工工艺的可行性和施工人员的质量意识。 明挖基础围堰、挖基是关键，应选择合理的围堰方案，考虑基础部位地质水文情况，正确选择挖基方案。 沉桩和灌注桩的质量事故一方面是在规范的施工（人为因素），另一方面是设备故障造成的（设备完好率），再者就是不可预见的地质灾害所致。 沉井出现的质量问题主要是沉井下沉造成倾斜、偏位和扭转。 桩基检测的方法较多，其目的是通过检测确定桩基的质量好坏，主要是测定桩基的混凝土成型质量（介质好坏）以及有无断裂、扩孔、缩颈等质量问题。泥浆指标是满足桩基钻孔、成孔的质量，保证护壁效果以及成孔后沉淀厚度。,【本章小结】,【本章思考题
9、】(1),围堰时堰底渗水如何处理？ 围堰的堰身强度不足如何处理？ 基坑边坡坍塌怎么办？ 基底承载力不足有哪些处理方法？ 基础滑移或倾斜的原因是什么？ 如何防止地基不均匀沉降？ 沉桩过程中桩发生倾斜和位移怎么办？ 沉桩施工中断裂破损桩如何处理？,下一页,【本章思考题】(2),射水沉桩施工中射水不均衡造成沉桩的倾斜或移位怎么办？ 钻孔桩在什么情况下易产生塌孔现象？如何防治？ 桩基施工中钻孔出现流砂如何处理？ 钻孔桩中浇筑下水混凝土出现钢筋笼上浮怎么办？ 钻孔桩出现断桩的原因及处理措施是什么？ 沉井下沉过程中出现倾斜、扭转怎么办？ 沉井封底混凝土灌注常会出现哪些事故？ 沉井封底后底板渗漏如何处理？,
10、明挖基础工程质量事故分析,二、挖基的事故及其原因,三、基础施工的事故及其原因,一、围堰的事故及其原因,1堰身、堰底渗水 (1)原因分析 (2)预防及处理措施 2堰身强度和稳定性不足 (1)原因分析 (2)预防及处理措施,一、围堰的事故及其原因,1堰身、堰底渗水,原因分析 1)型式选择不当。 2)材料不符合要求。 3)锁口、榫口接缝处止水措施不当。 4)受压力、水流流速等因素的影响。,预防及处理措施 1)选择适宜型式。 2)采用宜用材料，高出水面后应进行夯实。 3)采用钢板桩、钢筋混凝土板桩围堰应在锁口、榫口接缝处采用止水措施。 4)止水并在基底设排水沟和集水坑进行排水，必要时采用井点降水处理。
11、,2堰身强度和稳定性不足,预防及处理措施 1)要选择适宜型式，确保符合设计要求。 2)考虑河床冲刷影响，确保稳定性。 3)合理选择边坡坡度。 4 )将套箱底做成与岩面相同倾斜度，以增加套箱稳定性且减少渗漏。,原因分析 1)型式选择不当。 2)结构受力未经计算；安全系数不足。 3)流速过大。 4)稳定性较差。,1 基坑边坡坍塌 (1)原因分析 (2)预防及处理措施 2 基坑积水、坑底被水浸泡 (1)原因分析 (2)预防及处理措施 3 基底承载力不足 (1)原因分析 (2)预防及处理措施,二、挖基的事故及其原因,1 基坑边坡坍塌,预防及处理措施 1)根据土的分类，确定边坡坡度，一般情况下可参考基坑
12、坡度参考表6-1。 2)修坡深不宜超过1.0m。 3) 采用集水井排水法，避免基坑被水浸泡。 4)人工开挖，自上而下，边挖土边修坡。 5)不要在基坑顶面堆放弃土。 6)必要时进行护壁。,原因分析 1)基坑开挖较深，未按规定放坡。 2)土体失稳而塌方。 3)排水、降水措施不利，土方的流失，坑壁被掏空失稳。,基坑坡度参考表 6-1,2 基坑积水、坑底被水浸泡,预防及处理措施 1)要选择适宜型式，确保符合设计要求。 2)考虑河床冲刷影响，确保稳定性。 3)合理选择边坡坡度。 4 )将套箱底做成与岩面相同倾斜度，以增加套箱稳定性且减少渗漏。,原因分析 1)型式选择不当。 2)结构受力未经计算；安全系数
13、不足。 3)流速过大。 4)稳定性较差。,3 基底承载力不足,预防及处理措施 1)采取良好的降水措施。 2)要保证基底不被扰动。 3)使用挤密桩加固。 4)使用胶结土法，使土壤颗粒胶结硬化。 5)根据实际情况设计变更，扩大基础为桩基础。,原因分析 1)基坑底部含水量较大，原状土被扰动。 2)基底为软弱土层，或在基底下距基底较近的地方存在软弱层。 3)提供的地质勘探资料与实际情况不符。,1基坑回填填料不当、压实不足 (1)原因分析 (2)预防及处理措施 2地基不均匀沉降 (1)原因分析 (2)预防及处理措施 3基础滑移或倾斜 (1)原因分析 (2)预防及处理措施,三、基础施工的事故及其原因,1
14、基坑回填填料不当、压实不足,预防及处理措施 1)选择合适回填材料，分层压实，规范施工。 2)确保基坑回填及早施工,并使其有一定的施工期,减少工后沉降过大。 3)提高基坑回填压实度标准，以免产生构造物与路基衔接处的台阶现象。,原因分析 1)施工人员用料不当、控制不严，未能达到设计要求。 2)不能控制回填土的压实度，使填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降。,2 地基不均匀沉降,预防及处理措施 基坑开挖至设计标高后必须将基底地土质情况同设计提供情况对照，认真检查地基承载力是否符合设计要求，如不能满足则必须通过加载预压、固结等方法加以处理，确保地基强度满足设计要求，使地基沉降小或不沉降。,原因分
15、析 开挖基坑后对地基基底地质条件认识不足，地基承载力不足也未加处理，或者地基处在半侧为岩石层，半侧为土层的现象，基础受力后产生不均沉降，造成基础有可能倾覆、滑移，造成事故或影响结构使用寿命。,3 基础滑移或倾斜,预防及处理措施 1)基础持力层处于倾斜岩石上，提高抗倾滑。 2)进行地基加固，提高地基承载力。 3)更改设计，使基础全部处于开挖面上。 4)尽量使持力层避开向斜层岩石面。 5)把岩石缝隙堵塞起来，防止继续倾斜。,原因分析 1)基底承载力不均匀。 2)基底为半填半挖，填筑部分不牢固，致使基础向半填部分滑移或倾斜。 3)在山区施工时，基础持力层位于向斜层面上。,沉入桩和灌注桩工程质量事故分
16、析,一、沉入桩工程质量事故分析 二、钻孔灌注桩工程质量问题分析,(一)锤击沉桩质量问题分析 (二)射水沉桩质量问题分析 (三)振动沉桩质量问题分析 (四)静力压桩质量问题分析,一、沉井制作的质量事故分析,(一)锤击沉桩质量问题分析,1常见问题、原因及处理方法 沉桩施工中常见问题、原因和一般处理方法，参见表6-2。,2断裂破损桩的加固处理 对于沉入后已经断裂破损的桩，较为严重的应拔出重打或另补新桩外，其他可根据具体情况，作如下修补加固处理。,沉桩施工常见问题和处理方法 6-2,下一页,沉桩施工常见问题和处理方法6-2,2断裂破损桩的加固处理,1)河床以上部分，桩身露筋、混凝土脱落及裂纹较多的，可用薄钢板制成拼装式套筒，由潜水员安装于破损处桩的外围，套筒的长度应使套筒下端能放在河床上和视桩身破损部分的高度而定。将套筒内水抽干后灌筑混凝土或水抽不干时则可灌注水下混凝土。混凝土凝固后再拆除套筒。 2)在河床以下桩已断裂时，如仅管
