浅谈公路桥梁钻孔灌注桩断桩的预防及处治措施

浅谈公路桥梁钻孔灌注桩断桩的预防及处治措施
熊小艳1 袁志刚2
摘要：灌注桩属于隐性工程，大部分需要在水下进行施工，由于其特殊的施工环境，灌注桩的质量影响因素也极为复杂，本文主要对公路及桥梁钻孔灌注桩在施工过程中会出现的断桩问题进行分析，并结合实际给出相应的预防和治理措施。
关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩：防治措施
我国交通基础建设随着经济发展也得到了比较快速的进步，钻孔灌注作为一种基础形式具有适应力强、成本适中、施工简便的优点，因此得到了广泛的应用。钻孔灌注的每个施工过程都极为关键，稍有不慎都有可能产生质量缺陷，而断桩就是施工过程中时常发生且较难处理的工程问题之一。
一、公路桥梁钻孔灌注桩断桩的表现形式
根据目前公路桥梁施工的总体情况来看，断桩主要有以下四种形式。第一种是发生在混凝土配合过程中，凝土配合比在执行过程中的误差大, 使坍落度波动大, 拌出的混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象, 使粗骨料相互挤压阻塞导管;由于坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管, 都会导致卡管事故,造成断桩。
第二种是桩体本身问题，桩体身段中含有混凝土不凝物质，受到地下水活动的影响或泞管密封不良，冲洗液浸入使得局部混凝土水灰比例相应增大，也能引发断桩现象的产生。由于人工配料的随意性较大,如果混凝土配合比在执行过程中的误差大, 使坍落度波动大, 拌出的混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;由于坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。
第三种是桩身重的岩渣沉积成层。导管的埋置的深度是一个重要的施工指标。由于导管埋深过大,以及灌注时间过长将混凝土桩上下各自分开，在浇筑混凝土时，泞管的提升也比较多，露出了混凝土的截面，或者在施工过程中出现停电、或者摩擦等原因造成了夹渣，导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力, 在提升时, 因为连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。这些因素的引导下也就产生了断桩情况。
最后一种是桩身出现空洞体，原因是未采用“回顶”法灌注，并且是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土，产生离析情况，最后造成了凝固不密实，个别区段产生疏松、空洞、断桩的现象。另外工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，施工经验不足，在浇筑过程中机械故障和停电造成成功不能连续进行的话，天降暴雨等突发因素也不能保证桩基的质量。
影响断桩的因素是由于桩基混凝土的某一部分和全部端面段泥浆浸入,破坏了桩的整体性受力形态, 形成废桩。影响断桩的因素是各种各样的,但主要是由于材料、工艺不当造成的,归纳起来,这些产生因素主要有以下几点:⑴水泥初凝时间过短; ⑵骨料粒径偏太,砂粒中有大卵石;⑶水泥混凝土的和易性差,流动性差;⑷清孔工作不彻底;⑸导管埋得过深或过浅;⑹导管进水了;⑺由于机械故障、施工机具配置、劳动力组织不合理,致使灌注时间过长。产生断桩的原因有几点，一是由于测定已灌混凝土表面标高错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象,形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误认为是混凝土表面。因此,必须严格按照规程规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误；二是在灌注过程中导管的埋置深度是一个重要的施工指标。由于导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后且提升阻力很大的法兰盘连接的导管, 在提升时, 因为连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

二、公路桥梁钻孔灌注桩断桩的预防方式
根据工程分析要选用初凝时间不早于2.5小时的水泥，对于较长的桩体，桩径加大的话，可在首批混凝土中渗入缓凝剂；断桩是严重的质量事故，需要在施工初期就彻底消除其隐患，同时又要准备相应的对策，预测事故的发生或者一旦发生事故的话要采取相应的补救措施。
桩基深入图层的柱型构件，作用是将上部结构的荷载通过水或者在较弱的地层传递到压缩性较小，桥梁桩基作为桥梁工程中是一个非常关键的工程部位，其施工质量对桥梁安全稳定起着非常重要的作用，严格把握好材料关，继而要严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6 —1/8 和钢筋最小净距的1/4,细骨料的级配选择良好的中砂，同时要注意剔除细骨料中的大卵石。
最大限度的降低生产实际的结果与试验之间的误差，施工过程中要做好材料的检测，从源头上把关，做到每车集料要过秤检测，采取总量控制，保证用水量和含砂率由此确保混凝土的流动性，坍落度要控制在18cm-20cm 之间
灌注即将结束时，可能会出现混弄图顶升困难的情况，除按照规范保证漏斗底，因此需要在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段混泥土导管时，拔管的速度也相应较慢啊，以防泥浆挤入水泥桩内。
三、公路桥梁钻孔灌注桩断桩的处治措施
针对断桩的原因有两种处理办法。一是加桩法，另一个是人工挖孔悌控制法。在开盘后，仅仅灌注了数米就因某些原因终止，而且不能再短时间内恢复灌注，应该立即拔出导管，用气举法吸取渣子将，不宜采用二次剪球的方法，因为这样处理易造成夹泥的缺陷，孔内混凝土相当数量，气举发难以吸除而混凝土面离全部冲碎清除，钢筋碎断了以后可用电磁铁吸除。
在灌注终止时，混凝土面离孔口不足20米，可采用一个比钢筋笼直径稍小的牙轮钻，制作一条比现在有护筒稍小而钢筋笼直径稍大，尽量接近设计桩径的钢护筒，从外护筒与钢筋筒。补桩法：承台施工前补桩。当桩距较小时，可采用先钻孔，后植桩，再沉桩的方法。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，不延长工期。
结语
综上所述，虽然断桩的产生有着很多原因，需要我们认真分析清楚断桩产生断桩，我们还需要采取相应的措施去处理。这样才能保障施工的安全和稳定以及质量的保证。
参考文献：
[1] 张涛.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的分析与处治[J].山西建筑,2005(6).
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[2] 卫正红.浅谈钢筋混凝土钻孔灌注桩施工 [J].山西建筑,2004(8).
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