橋梁樁基礎(chǔ)斷樁的防治

1、橋梁樁基礎(chǔ)斷樁的防治 當(dāng)前，隨著橋梁施工技術(shù)手段和施工機械的更新?lián)Q代，樁基礎(chǔ)橋梁施工逐漸受到業(yè)界好評和推崇。鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程，在橋梁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用較為廣泛。施工階段諸多因素都可能影響成樁質(zhì)量，而施工管理精力有限，往往難以悉數(shù)控制。但是問題出現(xiàn)后若放任置之，就可能引發(fā)更為嚴(yán)重的事故，甚至延誤工期，使施工方蒙受重大經(jīng)濟損失。施工過程中應(yīng)對樁基礎(chǔ)的施工嚴(yán)加控制，避免斷樁等質(zhì)量問題的發(fā)生。一、產(chǎn)生斷樁的原因泥漿與水泥砂漿混合物隔開了灌注樁的上下段的混凝土，造成混凝土變質(zhì)或截面受損成為斷樁。如不對斷樁作妥善處理，造成樁不能使用，這在施工過程中是很嚴(yán)重的質(zhì)量問題。要十分注意，在灌注時防止斷樁。常

2、見斷樁的原因有以下幾種：導(dǎo)管埋設(shè)深度達(dá)不到設(shè)計要求，長時間的灌注對混凝土流動性的影響較大，繼續(xù)灌注的混凝土沖破表面逐漸上升，直至將表層包裹覆蓋形成樁身夾泥或斷樁。在灌注期間，導(dǎo)管猛地向上提升造成卡管，此時多通過抖動導(dǎo)管的方式來促使混凝土下降，導(dǎo)管埋深變淺，但并未提離混凝土表面，致使泥漿混入，出現(xiàn)樁身夾泥的現(xiàn)象。如果導(dǎo)管提離混凝土面太大，就會導(dǎo)致斷樁。灌注過程中，由于卡管或漏水問題而必須拔出導(dǎo)管進(jìn)行處理，這也是斷樁形成的一個主要原因。因前期測深不準(zhǔn)，灌注時將沉積于混凝土面上的濃泥漿中的泥塊誤認(rèn)為是混凝土，致使觀測到的混凝土高于混凝土實際高度，致使提升導(dǎo)管時導(dǎo)管因埋深較淺而出現(xiàn)斷樁。另外，拆卸導(dǎo)管

3、時若尺度把握不準(zhǔn)，也可能出現(xiàn)類似的問題。灌注過程中現(xiàn)場突然停電，或因暴雨天氣、機械故障必須中斷灌注，且中途長時間停頓，必須將導(dǎo)管提離混凝土面導(dǎo)致斷樁。灌注期間孔壁突然坍塌造成斷樁。灌注樁基礎(chǔ)前，泥漿比重和含砂率超出設(shè)計要求，或泥漿粘度不達(dá)標(biāo)，致使灌注時砂漿大量沉降，縮短了導(dǎo)管在漿體中的埋深而導(dǎo)致斷樁。灌注時混凝土離析影響了強度的形成，甚至造成斷樁。導(dǎo)致混凝土離析的原因主要有三方面：1）、是用于樁體灌注的混凝土在灌注前已存在離析現(xiàn)象；2）、是灌注時導(dǎo)管突然進(jìn)水，致使水泥與骨料離析；3）、是灌注階段導(dǎo)管埋深達(dá)不到灌注要求，首批澆筑的混凝土離析后未經(jīng)處理便繼續(xù)澆筑，致使離析的混凝土留在樁體內(nèi)，澆筑后

4、極易形成斷樁。二、對斷樁的預(yù)防措施對于可能產(chǎn)生斷樁的事故，制訂有效的預(yù)防措施，應(yīng)做好預(yù)防工作，灌注前認(rèn)真檢查灌注流程和人機配備，開工后參照操作規(guī)程按部就班的進(jìn)行灌注。1、檢查樁截面抗拉強度，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量和用量，確保截面設(shè)計強度。橋涵的設(shè)計并非全部出自專業(yè)的設(shè)計單位。橋涵設(shè)計中極少考慮凍脹力對樁身強度的影響，這在中小橋涵設(shè)計中極易被忽略。配比實際標(biāo)號一般應(yīng)超出設(shè)計標(biāo)號10%15%，每m3混凝土用量一般不低于350kg。嚴(yán)格控制成樁質(zhì)量。開工前，提前測驗橋涵施工所用鋼筋材料的力學(xué)性能，禁止采用劣質(zhì)鋼筋施工，對于需要的焊條級別，鋼筋的焊接工藝，一定要按規(guī)范去實施，堅持標(biāo)準(zhǔn)。2、 為保證混凝土施工

5、的連續(xù)性，嚴(yán)密施工組織設(shè)計。樁灌注開工前，仔細(xì)檢查人員、機械設(shè)備是否到位，開工后盡量一步灌注到位，嚴(yán)格把控成樁質(zhì)量。導(dǎo)管的分解長度不能超過導(dǎo)管的提升高度，而且拆裝搬運要簡單方便，下端可加長到46m，而中節(jié)一般為2m左右。各節(jié)內(nèi)徑應(yīng)大小一致，管內(nèi)壁偏差不大于2mm，光滑、順直、無局部凸凹，盡量在15分鐘以內(nèi)完成導(dǎo)管的拆卸，灌注一經(jīng)開工就必須一步到位，中途停止會引起質(zhì)量事故。灌注時為了使混凝土保持較好的流動性，宜采用卵石適宜粒徑為0.53.0cm的骨料灌注，而且必須將塌落度控制在1822cm，至少預(yù)留5h完成混凝土初凝，確保最大粒徑不超過4.0cm。如有必要，可添加適量的外加劑以延長初凝時間。導(dǎo)管

6、在混凝土中的最大埋深為6m，通常是大于lm小于2m，埋深過淺會出現(xiàn)離析或斷樁等質(zhì)量問題，埋置過深會對混凝土下降形成更大的阻力，而且也會影響導(dǎo)管提升速率。 3、增設(shè)隔水設(shè)施，以防導(dǎo)管或底口進(jìn)水。灌注開工前，先通過實驗檢測導(dǎo)管的承壓能力和接頭抗拉能力，及時修補破裂的焊縫，以確保接頭嚴(yán)密。精確計算首批混凝土的灌注量，以確保整個灌注過程良好接洽，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深的同時又要將導(dǎo)管充滿。4、 防止坍孔。施工時指派專人觀測水位變化情況，因河流汛期，觀察護(hù)筒四周是否滲水，認(rèn)真量測河流水位升降數(shù)據(jù)。水位的變化對水下鉆孔樁施工的影響非常大。若水位差明顯降低，必須盡快補救，確保孔內(nèi)水頭高度始終符合施工要求，施工時孔

7、口不宜大幅度震動，孔附近的承重也應(yīng)該盡量減小。5、 多余澆灌及接樁。為提高樁頂灌注質(zhì)量，當(dāng)樁頂達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)該繼續(xù)灌0.51m，待混凝土初凝后終凝前，多余的樁頂保留30cm，其余的部分全部挖除。在接樁或承臺施工前將多余的30cm樁頂鑿除并用清水徹底沖洗，之后開始接樁施工。三、常用處治方法1、 原位復(fù)樁 通過超聲波檢測到斷樁后盡快徹底清理，以便在原位復(fù)樁。要在原位澆筑一根新樁難度不小，而且需要付出雙倍的灌注成本，施工周期長，因此在具體的施工活動中可參照當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點、缺陷點的數(shù)量和樁體的重要程度有計劃的應(yīng)用。2、 接樁2.1 濕接樁法 因嚴(yán)重堵管造成斷樁時，在灌注過程中適用濕接樁，已澆筑的混凝

8、土尚未初凝之時，在導(dǎo)管拔出并徹底清理后可通過測錘量測其頂面位置，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過計算可得到漏斗及導(dǎo)管的容積，當(dāng)導(dǎo)管下沉到距離已澆筑混凝土頂面10cm的部位再加球膽。灌注過程中應(yīng)實時觀測漏斗內(nèi)混凝土頂面的位置，在混凝土從漏斗下落直至將導(dǎo)管填滿的瞬間，把導(dǎo)管壓入已澆筑混凝土頂面之下，接樁施工隨即完成。2.2 干接樁法 澆筑樁體混凝土?xí)r，因各種原因中途停頓而未繼續(xù)澆筑，由此形成的半截樁可進(jìn)行干接樁。接樁方法因半截樁樁徑及其混凝土面所在地下水位而異：當(dāng)混凝土面的高度小于地下水位的高度，并且斷面距孔口較深，樁徑過大時，可應(yīng)用樁芯鑿井的方法處理。當(dāng)混凝土面處地下水位以上時，可以采取挖孔的方法，直接挖到混

9、凝土面，鑿毛清洗后直接灌注。應(yīng)注意開挖時遇到不穩(wěn)定地層應(yīng)進(jìn)行人工護(hù)壁。當(dāng)混凝土面處于地下水位以下時，如果斷面位置距孔口不太深時，可以采用挖孔與井點降水相結(jié)合的方法處理。3.3 樁芯鑿井法 樁芯鑿井法施工周期長。施工過程中，若個別樁水位居高不下，便更難以處理，最終可能因工期延誤或質(zhì)量不達(dá)標(biāo)使施工方蒙受經(jīng)濟損失。在缺陷樁中心邊降水邊采用風(fēng)鎬鑿一直徑為80cm的井，這種方法說起來容易做起來難，深度最好超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，將鋼筋籠吊放到指定位置，用挖孔混凝土施工法灌注膨脹混凝土。3.4 糾偏法 糾偏法的應(yīng)用條件是：1)、短樁；2)、樁身傾斜但是依然完整未斷裂。出現(xiàn)這兩種情況后可通過千斤頂對

10、樁體進(jìn)行糾偏復(fù)位。3.5 補送結(jié)合法 采用分節(jié)連接打入樁，當(dāng)逐根沉入時，打設(shè)質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求的接樁的連節(jié)點可能會脫開，脫樁后可通過送補結(jié)合法進(jìn)行處理。復(fù)打存在質(zhì)量疑點的樁，樁體下沉后將松開的接頭頂緊，使其具有豎向承載力；其次，補設(shè)的樁體最好是完整的，全長的，一方面可補足整個基礎(chǔ)的豎向承載力，同時地震荷載的承載能力會有所改善。3.6 二次成孔法 灌注階段，如果孔內(nèi)混凝土灌注高度不高，斷樁后可及時將鋼筋籠從孔內(nèi)提出，再通過沖擊鉆進(jìn)行二次鉆孔，徹底清孔后重新吊放鋼筋籠繼續(xù)灌注；如果孔內(nèi)混凝土灌注高度較高，中斷時間過長，鋼筋籠無法在混凝土初凝后拔出，可先加固孔口，在孔口周圍布置鋼圈梁，將灌注樁鋼筋接

11、長后一根一根地焊接在鋼圈梁上，繼而通過千斤頂抬高鋼圈梁，使鋼筋承受向上的拉力。由已灌注的砼錨固斷樁的鋼筋籠下部，由孔口圈梁反向錨固上端，同時對其施加向上的拉力，使鋼筋籠成為雙向約束的導(dǎo)管。為避開了剪不斷、打不爛的鋼筋，應(yīng)根據(jù)沖擊鉆的型號和直徑選用恰當(dāng)?shù)臎_擊鉆錘，從鋼筋籠內(nèi)部穿心鉆進(jìn)。這樣一來，鋼混一體化的斷樁處理便轉(zhuǎn)化成了在低強度的砼中的鉆進(jìn)施工，已澆筑的混凝土與鋼筋被徹底分離后進(jìn)行二次澆筑成孔。3.7 注漿法 在橋涵施工中，最常見的一種斷樁處理方法是注漿法。相較于上述幾種樁體施工方法而言，注漿法雖然方便快捷、成本低廉，但灌注質(zhì)量沒有保障。使用注漿法時，為查明斷樁的具體位置，先用小型鉆機沿樁身鉆一探孔，可采用樁內(nèi)注漿法或者樁外注漿法根據(jù)斷樁的位置處理。3.8 擴大承臺法 原有的樁基承臺平面尺寸由于以下三種原因，滿足不了構(gòu)造要求或基礎(chǔ)承載力的要求，而需要擴大樁基承臺的面積?？紤]樁土共同作用。當(dāng)單樁承載力不達(dá)標(biāo)時，必須擴大承臺同時考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。樁位偏差大。原有的承臺平面尺寸與現(xiàn)實要求不符，需要擴大承臺。樁基質(zhì)