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鉆孔灌注樁斷樁的原因、處治方法及預防措施

?? 日期:2017-09-23???? 來源:中國路橋網????評論:1????
核心提示:目前,橋梁工程的設計、施工中經常采用灌注樁基礎,因為它的優點很多:承載力好,簡化施工,縮短工期,降低了工程造價,所需設備
 目前,橋梁工程的設計、施工中經常采用灌注樁基礎,因為它的優點很多:承載力好,簡化施工,縮短工期,降低了工程造價,所需設備簡單,操作方便。但施工過程中斷樁問題一直是困擾施工單位的難題。下面就灌注樁斷樁產生的原因及解決方法作以下幾點論述。 

一、斷樁產生的原因 

所謂斷樁是指泥漿與水泥砂漿混合物把灌注樁的上下段混凝土隔開,使混凝土變質或截面受損,成為斷樁。斷樁是施工過程中嚴重的質量問題,如不作妥善處理,樁不能使用。因此灌注時要十分注意防止斷樁。斷樁的常見原因有以下幾種: 

1、灌注時間長,表面混凝土流動性差,導管埋深淺,繼續灌注的混凝土沖破表面層而上升,將混有泥漿的表層覆蓋、包裹,就會造成斷樁或樁身夾泥。 

2、導管提升過猛使混凝土卡管時,往往采用抖動導管的辦法來迫使導管內混凝土下降,此時導管沒有提離混凝土表面(只是埋深變淺),則可能有泥漿混入,形成樁身夾泥。如導管提離混凝土面太大,就成為斷樁。 

3、測深不準,由于把沉積在混凝土面上濃泥漿中可能含有的泥塊誤認為混凝土,錯誤地判斷混凝土表面高度,使導管提離混凝土面成為斷樁。由于拆除導管的尺度時的統計錯誤,也會發生這種事故。 

4、灌注中途,混凝土卡管或導管嚴重漏水,需拔出導管才能處理,也將形成斷樁。 

5、突然停電,現場沒有配備發電機或發電機也突然發生故障,攪拌設備或吊機突然損壞,澆灌過程中突然暴雨無法繼續澆灌等等,使中途停頓時間太長,不得不將導管提離混凝土面形成斷樁。 

6、混凝土灌注過程中孔壁發生坍塌。 

7、混凝土灌注前泥漿比重、含砂率過大或泥漿的粘度過小,在灌注過程中泥漿或砂發生大量沉降,致使導管在混凝土中的埋置深度過小。 

8、混凝土的離析導致混凝土的強度降低,嚴重的也會引起斷樁。混凝土離析產生的原因:灌樁用混凝土灌注前本身就發生了離析。混凝土灌注過程中導管內進水,使水泥和骨料之間發生了分離。灌注過程中導管在混凝土中的埋置深度過小,首批混凝土中已被泥漿離析的部分混凝土沒有上翻而留在樁的內部。 

二、斷樁的常用處治方法 

1、原位復樁。對在施工過程中及時發現和超聲波檢測出的斷樁,采用徹底清理后,在原位重新澆筑一根新樁,做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長、費用高,可根據工程的重要性、地質條件、缺陷數量等因素選擇采用。 

2、接樁。為確保工程質量,停止混凝土的澆筑并提前拔出導管。確定接樁方案,首先,對樁進行聲測確定好混凝土的部位;其次,根據設計提供的地質資料確定井點降水-開挖-20#素混凝土進行護壁,護壁內用鋼筋箍圈進行加固。第三,挖至合格數處利用人工鑿毛,按挖孔法混凝土施工方法進行混凝土的澆注。 

3、樁芯鑿井法。這種方法說起來容易做起來難,即邊降水邊采用風鎬在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井,深度至少超過缺陷部位,然后封閉清洗泥沙,放置鋼筋籠,用挖孔混凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。此方法日進度緩慢,如果遇到個別樁水處理不好、降不下去,更是困難重重,導致質量、工期和經濟上的重大損失。 

4、補送結合法。當打入樁采用分節連接,逐根沉人時,差的接樁可能發生連接節點脫開的情況,此時可采用送補結合法。首先是對有疑點的樁復打,使其下沉,把松開的接頭再頂緊,使之具有一定的豎向承載力;其次,適當補些全長完整的樁,一方面補足整個基礎豎向承載力的不足,另一方面補打的整樁可承受地震荷載。 

5、糾偏法。樁身傾斜,但未斷裂,且樁長較短,或因基坑開挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復位法處理。 

6、擴大承臺法。由于以下三種原因,原有的樁基承臺平面尺寸滿足不了構造要求或基礎承載力的要求,而需要擴大樁基承臺的面積。 

(1)樁位偏差大。原設計的承臺平面尺寸滿足不了規范規定的構造要求,可用擴大承臺法處理。 

(2)考慮樁土共同作用。當單樁承載力達不到設計要求,需要擴大承臺并考慮樁與天然地基共同分擔上部結構荷載。 

(3)樁基質量不均勻,防止獨立承臺出現不均勻沉降,或為提高抗震能力,可采用把獨立的樁基承臺連成整塊,提高基礎整體性,或設抗震地梁。 

三、斷樁的預防措施 

1、對樁截面抗拉強度進行驗算,保證材料質量及用量,保證截面設計強度

(1)由于并不是所有的橋涵設計都經專門的設計單位進行設計。尤其地方道路工程中的中、小橋,在設計過程中很少考慮甚至不考慮凍脹力對樁身的危害作用,這就要求在設計中必須保證樁身強度。 

(2)每m3混凝土用量一般不低于350kg,配比實際標號一般應超出設計標號10%~15%。 

(3)對于所用鋼筋,使用之前一定要做力學性能實驗,嚴把質量關,質量不合格的鋼筋嚴禁使用,對于鋼筋的焊接工藝,需要焊條級別,一定要堅持標準,按規范去實施。 

2、嚴密施工組織設計,在施工前,把一切灌孔的設備工具都準備齊全,保證混凝土施工的連續性,盡量縮短澆筑時間 

(1)導管的分解長度應便于拆裝搬運,并小于導管提升設備的提升高度,中節一般為2m左右,下端可加長至4~6m。 

導管內壁光滑、順直、無局部凸凹,各節內徑應大小一致,偏差不大于±2mm,應嚴格控制撥導管、拆卸導管時間,拆卸導管時間不應大于15min,能縮短盡量縮短時間,一旦開始灌注,決不能中途停止。 

(2)為保證混凝土的流動性,嚴格控制塌落度,應保證在18~22cm之間,骨料盡可能選用卵石適宜粒徑為0.5~3.0cm,使最大粒徑不大于4.0cm,混凝土初凝時間不早于5h,如果必要,需加入一些外加劑,以延長初凝時間。 

(3)導管在混凝土中的埋置一般應小于2m,最少也不應小于lm,最大不應超過6m,埋深太大將不利于導管的提升,也給導管內混凝土的下降增加阻力,拔導過猛容易將導管拉斷,另外,還會使導管在混凝土中埋深過小,易使泥漿涌入底口。 

3、防止導管或底口進水,加強隔水設施 

(1)導管在灌注混凝土前應進行必要的水密承壓實驗和接頭抗拉實驗,嚴格檢查接頭是否嚴密,焊縫是否破裂,及時及早的進行修補。 

(2)應計算好首批混凝土的用量。既滿足足夠的埋深,同時又要充滿導管,以保證混凝土施工連續性。 

4、防止坍孔 

在施工中,應有專人負責觀察施工水位,觀察護筒四周是否滲水,在水中鉆孔樁施工中,因河流汛期,注意測量河流水位,如發現水位差降低,應及時采取措施,保證孔內水頭高度,要注意不要讓孔口震動過大并盡量減輕孔附近重量。 

5、多余澆灌及接樁 

為保證樁頂質量,在樁頂設計標高上應多灌一定高度,一般為0.5~1m,在初凝后終凝前挖除。但還應保留30cm以上,以待接樁或承臺施工前鑿除。接樁時,將多余部分混凝土鑿除后用清水沖洗干凈,然后方可接樁。 

四、總結

橋梁基礎鉆孔灌注樁質量事故引發的后果相當嚴重,因此施工單位在施工過程中應加強管理,采用科學的施工方案和切實可行的備用方案。只有嚴格按照規范、規程操作,加強監督檢測,才能避免質量事故或把質量事故降低到最小限度。

對已出現問題的樁基、斷樁查找原因分析準確后,應掌握詳盡而準確的現場資料,及時組織專家會診,制定安全可靠而又的經濟處理方案。

嚴把鋼筋材料的進料關,嚴格焊接工藝要求,嚴格按照科學的操作規程施工,斷樁因素是可以預防的。 

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