橋梁鉆孔灌注樁避免出現(xiàn)斷樁夾層的措施

摘要：隨著現(xiàn)代橋梁鉆孔灌注施工機(jī)械的不斷改進(jìn)和施工技術(shù)的不斷發(fā)展，樁基礎(chǔ)在橋梁建設(shè)工程中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)因所需機(jī)械簡(jiǎn)便且容易操作，在橋梁工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，目前已基本建立起一套相對(duì)成熟的施工工藝體系。但是，鉆孔灌注樁的施工受多種因素影響，對(duì)每種因素處理不好都有可能形成斷樁。因此，采取必要的預(yù)防措施以防止斷樁夾層現(xiàn)象的產(chǎn)生是鉆孔灌注工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。

關(guān)鍵詞：橋梁鉆孔灌注樁；斷樁夾層；預(yù)防措施

Abstract: with the modern bridge bored perfusion construction machinery continuous improvement of construction and the development of technology, pile foundation in bridge construction project of the application has been very extensive. Bored pile foundation for simple and easy for mechanical operation, in bridge engineering is widely applied in construction, and has now set up a set of basic relatively mature construction process system. But, the cast-in-place pile construction factors affected each factor to deal with all have broken pile can be formed. So, take the necessary preventive measures to prevent breaking pile sandwich phenomenon is the bored perfusion work a important task.

Keywords: bridge cast-in-place pile; Breaking pile sandwich; Prevention measures

鉆孔灌注樁施工安全性高、速度快，而且對(duì)施工水文地質(zhì)條件要求相對(duì)較低，諸多優(yōu)點(diǎn)的存在使鉆孔灌注樁基礎(chǔ)得到了廣泛應(yīng)用。它是在泥漿護(hù)壁的條件下，用機(jī)械鉆孔，然后用導(dǎo)管將水下混凝土灌進(jìn)孔中的施工方法。但是由于影響鉆孔灌注質(zhì)量的因素很多，使鉆孔灌注樁的質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。因不確定因素使灌注樁斷裂，導(dǎo)致灌注樁中間被泥砂或未完全凝固的混凝土填充起來，便出現(xiàn)了斷樁夾層，這也是鉆孔灌注施工中出現(xiàn)的重大質(zhì)量事故。它的出現(xiàn)不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)整個(gè)灌注施工工程造成嚴(yán)重的影響【1】。因此，尋找出斷樁夾層事故出現(xiàn)的原因，并采取合理的預(yù)防措施，是我們?cè)阢@孔灌注施工過程中的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1斷樁夾層產(chǎn)生的原因

1.1材料質(zhì)量

骨料、外加劑、水泥等施工原材料的質(zhì)量在一定程度上決定了鉆孔灌注樁的整體質(zhì)量。在施工前期對(duì)于原材料質(zhì)量審核工作不到位或?qū)τ诒O(jiān)管工作的疏忽，極有可能使劣質(zhì)或型號(hào)不符的材料用于施工建設(shè)，這就給斷柱樁的質(zhì)量埋下了致命的隱患。因此，在施工之前，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的質(zhì)量檢測(cè)工作。

1.2成孔質(zhì)量

由于泥漿護(hù)壁過于疏松、孔中水頭壓力不足，清孔工作完成后，在灌注水下混凝土?xí)r孔壁坍塌將會(huì)造成斷樁；開展清孔工作時(shí)，未嚴(yán)格控制孔內(nèi)泥漿的含砂率，造成混凝土灌注過程中上部形成較厚的沉渣，如果導(dǎo)管內(nèi)的壓力不足以推動(dòng)這些沉渣，將會(huì)造成混凝土中斷；當(dāng)在河床上鉆孔施工時(shí)，因河床表面有一層流塑性淤泥層，河床淤泥將會(huì)在混凝土灌注過程中沿孔壁流人孔內(nèi)，從而造成混凝土中斷。

1.3導(dǎo)管因素

由導(dǎo)管因素所造成的斷樁，在實(shí)際的鉆孔灌注樁質(zhì)量事故中也比較常見。筆者認(rèn)為，導(dǎo)致斷樁夾層發(fā)生的導(dǎo)管因素主要包含以下幾個(gè)方面：

1.3.1在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，如導(dǎo)管口被鋼筋籠掛住或灌注過程中抽拔導(dǎo)管，造成導(dǎo)管接頭斷開，使導(dǎo)管與混凝土面脫離，導(dǎo)致形成斷樁。

1.3.2在混凝土灌注初始階段，導(dǎo)管埋進(jìn)混凝土中，因?qū)Ч芟露颂幱诜忾]狀態(tài)，孔內(nèi)泥漿給導(dǎo)管上部造成了非常大的壓力，在灌注初始階段，管內(nèi)空氣無法被排出�？諝庠诨炷�土下落過程中會(huì)形成非常大的氣壓或水壓，從而將導(dǎo)管壓扁，使接口處出現(xiàn)漏水漏氣的現(xiàn)象而導(dǎo)致形成斷樁。

1.3.3灌注過程中拔管不及時(shí)，使埋深較大的導(dǎo)管因摩擦力過大而出現(xiàn)拔不動(dòng)或拔斷的現(xiàn)象，從而形成斷樁。

1.3.4當(dāng)出現(xiàn)堵管現(xiàn)象時(shí)，需將導(dǎo)管提升到最小埋深處，這時(shí)如果猛提或猛插導(dǎo)管，將會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土快速下落，與表面泥土、浮漿相互作用而形成斷樁夾層。

1.4混凝土因素

混凝土因素作為斷樁夾層現(xiàn)象出現(xiàn)的關(guān)鍵性因素，主要包含以下幾個(gè)方面：①所用混凝土坍落度過小或混凝土中出現(xiàn)水泥塊等大塊雜物使導(dǎo)管發(fā)生堵塞，從而使混凝土在灌注過程中發(fā)生中斷。②混凝土不能夠及時(shí)供應(yīng)，致使兩次混凝土在灌注時(shí)不能夠凝合在一起而發(fā)生斷樁【2】。③混凝土在運(yùn)輸過程中因時(shí)間過長(zhǎng)而發(fā)生離析，且未經(jīng)二次攪拌就用于灌注，使大量骨料卡在管內(nèi)而不得不拔出導(dǎo)管進(jìn)行清理，從而形成斷樁。④在氣溫較高的條件下施工時(shí)，如緩凝減水劑配量不足會(huì)使管內(nèi)混凝土流動(dòng)性降低，從而使混凝土輸送中斷。⑤混凝土灌注過程中發(fā)生坍孔時(shí)，如清理不徹底，會(huì)因泥漿含量過高而形成斷樁。

2斷樁夾層的預(yù)防措施

2.1原材料的嚴(yán)格檢驗(yàn)是預(yù)防斷樁的重要措施

2.1.1骨料的嚴(yán)格檢驗(yàn)

粗、細(xì)骨料應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一定點(diǎn)供應(yīng)，進(jìn)料時(shí)，材料員應(yīng)當(dāng)對(duì)材料進(jìn)行初步的質(zhì)量檢核，然后移送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量鑒定。選材時(shí)，須將粗骨料的最大粒徑控制在導(dǎo)管內(nèi)徑的1／8及鋼筋最小凈距的1／4之內(nèi)，同時(shí)最大粒徑不能超過40cm。對(duì)使用的每批細(xì)骨料都應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，將砂的細(xì)度模數(shù)嚴(yán)格控制在2.4～

2.7之間，同時(shí)應(yīng)將細(xì)骨料中的大卵石剔除【3】。

2.1.2外加劑的嚴(yán)格檢驗(yàn)

外加劑的選擇和骨料相似，應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并確定固定采購(gòu)點(diǎn)。對(duì)每車減水劑的減水率進(jìn)行抽查檢測(cè)，并對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行定期測(cè)定，建立起一套完整的混凝土凝結(jié)時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為后期工作的參考依據(jù)，以確�；炷�土滿足施工的要求。

2.1.3水泥的嚴(yán)格檢驗(yàn)

采購(gòu)水泥時(shí)，應(yīng)選擇大型旋窯生產(chǎn)的高質(zhì)量水泥，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用相應(yīng)規(guī)格的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥來作為原料。同時(shí)，水泥的初凝時(shí)間不應(yīng)早于2.5h。

2.2成孔質(zhì)量控制措施

在使用護(hù)簡(jiǎn)時(shí)，應(yīng)用黏土將護(hù)筒與土層相接處夯實(shí)，并用黏土將護(hù)筒外部與原土之間的空隙填滿并夯實(shí)，以防止地表水的滲入；為了確保護(hù)筒內(nèi)外水頭存在一定的壓力差，護(hù)筒內(nèi)水位應(yīng)比筒外高出1.5m左右，而且應(yīng)將護(hù)筒埋深控制在3m以上【4】。如果成孔范圍內(nèi)存在流塑性淤泥等軟弱夾層，護(hù)筒埋設(shè)時(shí)應(yīng)穿過該軟弱層；采用泥漿護(hù)壁時(shí)，護(hù)壁質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求，開展清孔工作時(shí)，對(duì)所用泥漿比重、含沙率和沉渣厚度等要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以滿足規(guī)范要求。安裝導(dǎo)管后還要進(jìn)行二次清孔，清孔后應(yīng)及時(shí)灌注混凝土，以免時(shí)間過長(zhǎng)造成底部沉渣厚度的增加。

2.3導(dǎo)管控制措施

將各節(jié)導(dǎo)管接頭用到的膠墊預(yù)先與法蘭的對(duì)接位置進(jìn)行試拼，導(dǎo)管安插時(shí)要按照試拼情況對(duì)應(yīng)型號(hào)攔裝，每個(gè)法蘭盤接頭都要墊入5～7mm厚的橡膠墊圈。在進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)對(duì)正放平并將螺栓擰緊以防漏水、漏氣現(xiàn)象的發(fā)生；當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，不應(yīng)猛拔或猛插導(dǎo)管，防止混凝土的快速下落，與表面泥土或浮漿相互作用，導(dǎo)致形成斷樁。在導(dǎo)管使用前應(yīng)做好水密性和強(qiáng)度的試驗(yàn)工作，防止導(dǎo)管被水壓、氣壓壓扁而造成漏水、漏氣現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4灌注樁混凝土質(zhì)量控制措施

2.4.1混凝土配合比的確定與控制

在實(shí)際工程施工之前，通過多次試驗(yàn)建立起完善的混凝土配合比數(shù)據(jù)庫(kù)，作為施工時(shí)混凝土的配合依據(jù)，確保實(shí)際生產(chǎn)與試驗(yàn)之間沒有太大的偏差。施工過程中還要做好對(duì)材料含水量的檢測(cè)工作，同時(shí)依據(jù)砂石的含水量的不同來確定減水劑的用量，以確保混凝土的(和)易性和流動(dòng)性符合規(guī)范要求【5】。

2.4.2混凝土質(zhì)量檢測(cè)控制

建立完善的混凝土質(zhì)量監(jiān)督體系，實(shí)行多級(jí)檢測(cè)制度，并將混凝土質(zhì)量追究責(zé)任層細(xì)化，增強(qiáng)所有參與人員的混凝土質(zhì)量意識(shí)。首先委派專業(yè)的實(shí)驗(yàn)員對(duì)出廠的混凝土坍落度進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)對(duì)沒（每）車混凝土進(jìn)行檢測(cè)。開始供應(yīng)時(shí)，混凝土質(zhì)量總負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于混凝土坍落度檢測(cè)工作的監(jiān)督和管理，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。對(duì)運(yùn)送施工現(xiàn)場(chǎng)的每車混凝土進(jìn)行坍落度抽檢，宜將其控制在18mm～22mm之間。質(zhì)檢員應(yīng)密切關(guān)注混凝土拌和物情況，對(duì)于已臨近或達(dá)到初凝的混凝土，不能繼續(xù)使用。每次灌注混凝土?xí)r，必須提前通知混凝土拌和站調(diào)度室，防止因斷料造成前后兩次灌注混凝土不能穩(wěn)固凝合而出現(xiàn)斷樁夾層。質(zhì)檢員發(fā)現(xiàn)其他混凝土相關(guān)質(zhì)量問題也應(yīng)及時(shí)向質(zhì)量總負(fù)責(zé)人匯報(bào)，以防不合格混凝土的使用給灌注樁埋下質(zhì)量隱患。

結(jié)語(yǔ)

雖然橋梁鉆孔灌注樁出現(xiàn)斷樁夾層現(xiàn)象的原因很多，但是只要對(duì)其認(rèn)真分析，通過加強(qiáng)對(duì)原材料檢驗(yàn)、施工過程等不同階段施工質(zhì)量的嚴(yán)格控制，以(有)效預(yù)（防）降低斷樁事故的發(fā)生。只有嚴(yán)格按照規(guī)范操作，加強(qiáng)監(jiān)督檢測(cè)和施工工藝的不斷創(chuàng)新，才能有效地避免斷樁夾層事故的發(fā)生。

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