水下混凝土灌注樁斷樁的產(chǎn)生原因以及處理措施

董琦

摘 要：斷樁是水下混凝土灌注樁施工過程中比較容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題之一，也是比較嚴(yán)重的質(zhì)量問題之一，能夠引起斷樁問題的原因有很多，比如：混凝土灌注前初灌量計算不準(zhǔn)確、提拔導(dǎo)管時導(dǎo)管埋深計算不準(zhǔn)確、導(dǎo)管接頭處密封不嚴(yán)密等等，文章主要結(jié)合作者的工程實(shí)踐經(jīng)驗，對水下混凝土灌注樁施工過程中出現(xiàn)斷樁的原因進(jìn)行分析，并且提出了一些預(yù)防以及處理措施。

關(guān)鍵詞：水下混凝土灌注；斷樁；原因

1 質(zhì)量問題及現(xiàn)象

1.1 在灌注混凝土過程中，由于導(dǎo)管拔出混凝土表面，致使泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，從而使孔內(nèi)泥漿突然迅速下降。

1.2 由于導(dǎo)管接頭部位密封性能不良，導(dǎo)致泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，如果在這種情況下繼續(xù)灌注混凝土，就會在樁身混凝土中間形成泥漿夾層。

1.3 由于導(dǎo)管埋在混凝土中的區(qū)段過長、當(dāng)混凝土將導(dǎo)管堵塞時處理時間過長、或者在灌注混凝土?xí)r持續(xù)時間過長使先期灌注的混凝土凝固時，從而導(dǎo)致導(dǎo)管不能從混凝土中提起。

1.4 在成樁后進(jìn)行無破損檢測時，樁身的某一個部位存在夾泥層。

2 原因分析

產(chǎn)生斷樁的原因有很多，其中最主要的原因有以下幾點(diǎn)。

2.1 在鉆孔樁灌注混凝土過程中，混凝土的坍落度太小、混凝土發(fā)生離析或者混凝土中石料粒徑較設(shè)計規(guī)定大很多，導(dǎo)管直徑較?。ㄒ话闱闆r下不得使用直徑小于25cm的導(dǎo)管），在混凝土灌注過程中，混凝土將導(dǎo)管堵塞，并且在混凝土初凝前未能將導(dǎo)管疏通，不得不提起導(dǎo)管時，在這種情況下就會形成斷樁。

2.2 由于在下導(dǎo)管之前，導(dǎo)管長度計算錯誤致使導(dǎo)管底口距離孔底的距離過大、或者由于首批混凝土灌注量計算錯誤，從而導(dǎo)致首批混凝土灌注后混凝土未能將導(dǎo)管埋住或者埋住深度不足，這樣也會形成斷樁。

2.3 在混凝土灌注過程中，需要提升導(dǎo)管時，由于測量或者計算的錯誤、或者由于在沒有測量導(dǎo)管埋深的情況下盲目提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管提升過量，從而使導(dǎo)管口拔出混凝土表面，或者致使導(dǎo)管口處于泥漿層或者泥漿與混凝土的混合層中，從而產(chǎn)生斷樁問題。

2.4 在提升導(dǎo)管的過程中，由于鋼筋籠焊接等問題將導(dǎo)管卡住，在孔內(nèi)混凝土初凝前未能將導(dǎo)管提起，從而導(dǎo)致混凝土灌注過程中斷，從而形成斷樁。

2.5 導(dǎo)管連接處密封不好，發(fā)生滲漏現(xiàn)象，從而導(dǎo)致泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，這樣就會在混凝土內(nèi)形成夾層，從而導(dǎo)致斷樁。

2.6 在灌注水下混凝土的過程中，由于長時間未提升導(dǎo)管，致使導(dǎo)管埋置深度過深，無法順利將導(dǎo)管拔出或者將導(dǎo)管拔斷，從而形成斷樁。

2.7 由于其他意外原因（比如機(jī)械故障、停電、塌孔、材料供應(yīng)不足）造成混凝土灌注過程中斷，并且中斷時間已經(jīng)超過了混凝土的初凝時間，從而導(dǎo)致導(dǎo)管無法從混凝土拔出，進(jìn)而形成斷樁。

3 預(yù)防措施

3.1 水下混凝土灌注一般采用鋼制導(dǎo)管進(jìn)行灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑一般為250-350mm，具體根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑來綜合確定，在導(dǎo)管使用前，應(yīng)該對導(dǎo)管進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗，不得使用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗的水壓不應(yīng)該小于孔內(nèi)水深1.5倍的壓力，同時也不應(yīng)該比導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力P的1.3倍小。每節(jié)導(dǎo)管在組裝時應(yīng)該進(jìn)行編號，導(dǎo)管安裝完畢后，應(yīng)該建立嚴(yán)格的檢查和檢驗制度。

3.2 在進(jìn)行導(dǎo)管吊放時，導(dǎo)管的底口距離孔底的距離應(yīng)該為0.3-0.5m，首批混凝土的計算量應(yīng)該準(zhǔn)確，確保首批混凝土灌注后導(dǎo)管埋深不小于1m，在計算混凝土初灌量時，除了計算樁長所需的混凝土量外，還應(yīng)該把導(dǎo)管內(nèi)積存的混凝土量計算在內(nèi)。確?；炷谅褡?dǎo)管口不小于1m。在接下來的混凝土持續(xù)灌注過程中，導(dǎo)管在混凝土中的埋置深度一般控制在2-6m。

3.3 混凝土拌合物應(yīng)該有良好的和易性，在灌注的過程中，應(yīng)該保證混凝土有足夠的流動性，對混凝土坍落度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，當(dāng)樁孔徑D<1.5m時，坍落度宜為180-220mm；D≥1.5m時，宜為160-220mm，并且應(yīng)該把氣溫、運(yùn)輸距離以及施工時間影響導(dǎo)致的坍落度損失考慮在內(nèi)。如果灌注時間較長，在征得監(jiān)理工程師同意的情況下可加入緩凝劑，防止先期灌注的混凝土初凝導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞。

3.4 在進(jìn)行鋼筋籠制作時，具備條件的情況下應(yīng)該采用對焊，保證鋼筋焊口平順。如果采用搭接焊時，應(yīng)該保證焊縫不要在鋼筋籠內(nèi)形成錯臺，防止鋼筋籠將導(dǎo)管卡住。

3.5 在灌注過程中提升導(dǎo)管時，不要盲目的進(jìn)行提升，應(yīng)該通過對混凝土的灌注深度進(jìn)行測量以及已經(jīng)拆下導(dǎo)管的長度來進(jìn)行計算，確定準(zhǔn)確后再進(jìn)行導(dǎo)管提升，保證導(dǎo)管的最低埋置深度，避免導(dǎo)管拔出混凝土面，使泥漿進(jìn)入導(dǎo)管形成夾層而導(dǎo)致斷樁。

3.6 混凝土灌注過程中的關(guān)鍵設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、吊車、運(yùn)輸車輛等）應(yīng)該及時進(jìn)行維修保養(yǎng)，并且應(yīng)該有備用設(shè)備，盡量避免由于這些原因?qū)е禄炷凉嘧⑦^程中斷。

3.7 在水下混凝土灌注過程中，當(dāng)混凝土將導(dǎo)管堵塞時，一般采用插拔抖動導(dǎo)管（注意千萬不可將導(dǎo)管拔出混凝土面），如果在混凝土灌注快要完成的情況下堵塞導(dǎo)管時，這時堵塞的導(dǎo)管長度比較短，也可以采用型鋼插入導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行沖擊來將導(dǎo)管疏通，或者采用在導(dǎo)管上固定附著式振搗器進(jìn)行振動的方法來將導(dǎo)管內(nèi)的混凝土疏通。

3.8 在灌注過程中，如果鋼筋籠將導(dǎo)管卡住，應(yīng)該設(shè)法轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，使鋼筋籠與導(dǎo)管脫離開。

4 處理措施

4.1 如果斷樁后能夠立即將鋼筋籠從孔內(nèi)提出，這時應(yīng)該快速的將鋼筋籠從孔內(nèi)提出，之后采用沖擊鉆重新進(jìn)行鉆孔，清孔后再下鋼筋籠，再進(jìn)行水下混凝土灌注。

4.2 如果斷樁的位置在距離地表10m以下并且孔內(nèi)混凝土已經(jīng)終凝時，這時應(yīng)該采用直徑稍稍比鋼筋籠小的沖擊鉆在原樁位進(jìn)行沖擊鉆孔，鉆至超過鋼筋籠底口1m的位置，這時可以將鋼筋籠拆除，拆除鋼筋籠并吊出后在進(jìn)行擴(kuò)孔至設(shè)計樁徑，清孔達(dá)標(biāo)后重新進(jìn)行水下混凝土灌注。

4.3 如果斷樁的位置在距離地表5m以內(nèi)，并且地質(zhì)條件比較好時，可以采用開挖法，挖到斷樁位置后，將泥漿等雜物清除，露出良好的混凝土并進(jìn)行鑿毛處理，并且應(yīng)該把鋼筋上的泥漿清除干凈，支模后澆筑混凝土。

4.4 如果斷樁的位置距離地表在5-10m位置時，或者雖然斷樁位置距離地表的距在5m以內(nèi)，但地質(zhì)條件較差時，可以采用沉管方法來進(jìn)行處理。

4.5 如果斷樁是由于塌孔、導(dǎo)管無法拔出等造成斷樁無法進(jìn)行處理時，可以在原樁的兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁，但是補(bǔ)樁方案必須要由設(shè)計單位提出。

5 結(jié)束語

橋梁鉆孔灌注樁施工中比較常見的質(zhì)量問題主要有斷樁、縮頸、斜孔、混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮等，這些問題中，斷樁是比較難處理的問題之一，為了避免在水下混凝土灌注樁施工過程中出現(xiàn)斷樁問題，施工技術(shù)人員必須嚴(yán)格的按照設(shè)計文件以及橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求來進(jìn)行施工，不可不經(jīng)過計算盲目的進(jìn)行提拔導(dǎo)管，如果在施工過程中出現(xiàn)斷樁問題，要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的處理措施，爭取把損失降到最低，確保水下混凝土灌注樁的施工質(zhì)量。

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