分析橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷及防治措施

浙江鼎鑫路橋養(yǎng)護(hù)工程有限公司 浙江臺(tái)州 318000

摘要：本文通過對(duì)橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷的分析，提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁施工；質(zhì)量缺陷；防治

一、鉆孔灌注樁的施工特點(diǎn)

鉆孔灌注樁是按照成樁方法分類而定義的一種樁型，是指在施工現(xiàn)場，通過機(jī)械鉆孔的方式，在地基土層中形成樁孔，然后在樁孔內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而形成的樁。鉆孔灌注樁的施工特點(diǎn)包括：第一，可以建造直徑遠(yuǎn)大于預(yù)制樁的樁型；第二適用范圍廣，在各種地基上都可以使用；第三樁體的承載能力直接受到施工質(zhì)量的影響，并且影響非常巨大【1】；第四，與沉入樁施工相比，無論是噪音還是震動(dòng)都要小的多；第五，由于混凝土的灌注需要在泥水中進(jìn)行，因此很難對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行有效控制；第六，施工周期長，成孔速度慢，鉆出的泥渣如果不能有效處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

二、橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷分析

1、斷樁

斷樁是鉆孔灌注樁在灌注混凝土的時(shí)候，泥漿或砂礫摻入水泥混凝土，把原本完整的混凝土隔成上下兩段，使得混凝土變質(zhì)或截面積受損，使得樁基滿足不了設(shè)計(jì)的受力要求。發(fā)生斷樁一般可分為以下幾個(gè)原因：（1）運(yùn)輸或等待的時(shí)間太長使得混凝土出現(xiàn)離析，灌注前又沒進(jìn)行二次攪拌，灌注時(shí)容易出現(xiàn)大量骨料卡在導(dǎo)管內(nèi)，不得不提升導(dǎo)管進(jìn)行振動(dòng)處理，導(dǎo)致斷樁。混凝土在灌注過程中，測定灌注混凝土表面標(biāo)高時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，使得導(dǎo)管埋深過小，而出現(xiàn)拔脫導(dǎo)管現(xiàn)象形成夾層斷樁；因?yàn)橛?jì)算失誤，導(dǎo)管長度有點(diǎn)短，底口與孔底距離太大，首批灌注的混凝土沒有埋住導(dǎo)管底部，導(dǎo)致斷樁。尤其是灌注樁后期，泥漿中混合的坍土層容易被誤認(rèn)為混凝土表面。（2）卡管現(xiàn)象也是出現(xiàn)斷樁的一個(gè)重要原因，因?yàn)榛炷撂涠冗^小，或者集料粒徑過大，導(dǎo)管口徑較小，在灌注過程中容易堵塞導(dǎo)管，如若在混凝土初凝前沒有疏通好，則就得提起導(dǎo)管，導(dǎo)致斷樁。而且人工配料隨意性大，有些機(jī)械配料計(jì)量不精確，加上某些工作人員責(zé)任心不強(qiáng)，混凝土配合比在配置過程中往往易產(chǎn)生較大的誤差，使得坍落度出現(xiàn)大的波動(dòng)、不穩(wěn)定。

2、坍孔

坍孔指樁孔孔壁的坍塌，在成孔過程中或者成孔后，由于土質(zhì)相對(duì)松散，泥漿護(hù)壁質(zhì)量較差，或者護(hù)筒埋設(shè)不好、鉆進(jìn)速度過快等原因，會(huì)導(dǎo)致樁孔孔壁出現(xiàn)不同程度的塌落現(xiàn)象，影響鋼筋籠吊放和混凝土灌注施工的順利進(jìn)行。

3、串樁

串樁是指混凝土進(jìn)入相鄰樁孔的現(xiàn)象，不僅會(huì)增加孔內(nèi)沉渣的厚度，還會(huì)加大成孔難度，影響工程整體的施工進(jìn)度。造成串樁的原因是主要包括：在對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行開挖時(shí)，造成樁位在淺部連通；大量淤泥雜質(zhì)填充抽水滲井，導(dǎo)致井體周圍土質(zhì)相對(duì)松散，容易造成一定范圍內(nèi)樁位連通的情況；孔位設(shè)置不合理，間距過小，在施工中混凝土通過側(cè)向擠壓，進(jìn)入相鄰樁孔；沒有對(duì)孔斜過大以及坍孔的問題進(jìn)行及時(shí)處理，使得樁位出現(xiàn)深部連通【2】。

4、鋼筋上浮

由于混凝土初凝和終凝時(shí)間過短，孔內(nèi)混凝土結(jié)塊太早，當(dāng)從導(dǎo)管往下灌注的混凝土面升到鋼筋籠底時(shí)，繼續(xù)灌注的混凝土結(jié)塊托起了鋼筋籠。清孔時(shí)孔內(nèi)泥漿里懸浮的砂粒過多，混凝土灌注過程中這些砂?；爻猎诨炷帘砻?，形成相對(duì)密實(shí)的砂層，并隨孔內(nèi)混凝土面的逐漸抬升，當(dāng)砂層與鋼筋籠底部再繼續(xù)抬升時(shí)便托起鋼筋籠。

5、孔底沉渣

孔底如果沉渣過多，會(huì)影響整個(gè)灌注樁的質(zhì)量，影響工程的施工進(jìn)度。而造成孔底沉渣過多的原因包括：泥漿粘度不足，沒有對(duì)樁孔進(jìn)行全面清理；清孔使用的泥漿比重過??；在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行吊放時(shí)，沒有保持垂直對(duì)中，與孔壁發(fā)生碰撞，導(dǎo)致泥土坍落等。

三、橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷的防治措施

1、斷樁的處理

1.1 灌注初期的斷樁

在開灌后，才灌注了幾米就因故暫停的，且真的不可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)灌注的，須立即拔出導(dǎo)管，用氣舉法吸渣把鉆井內(nèi)還沒有凝結(jié)的混凝土清除干凈。假若斷樁時(shí)，鉆井內(nèi)已有相當(dāng)數(shù)量的混凝土，采用氣舉法來吸除的話，護(hù)筒底離混凝土面還有相當(dāng)?shù)木嚯x，對(duì)此問題可考慮割去部分鋼筋籠，在混凝土強(qiáng)度還較低時(shí)采用沖擊鉆把混凝土連同鋼筋一起沖碎清除，碎斷后的鋼筋可使用電磁鐵吸除。此外斷樁后假若可以提出鋼筋籠，亦可快速的把其提出井外，再使用沖擊鉆重新鉆孔，清孔后方可下鋼筋籠，后再立刻重新連續(xù)灌注混凝土。

1.2 內(nèi)套鋼護(hù)筒，清水接樁

在灌注暫停，當(dāng)混凝土面離孔口不足20m時(shí)，可使一個(gè)比鋼筋籠直徑小一點(diǎn)的牙輪鉆，從混凝土面鉆進(jìn)1m以用來清除表層混凝土，再制作一個(gè)比已擁有的護(hù)筒稍小而比鋼筋籠直徑大一些，盡可能接近設(shè)計(jì)樁徑的鋼護(hù)筒，把其從外護(hù)筒與鋼筋籠之間下入孔內(nèi)，直到混凝土面止。

2、坍孔的處理

針對(duì)坍孔問題，可以根據(jù)坍孔原因，選擇針對(duì)性的處理措施。例如，在松散土層中進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)回填土進(jìn)行壓實(shí)處理，并且適當(dāng)增加護(hù)筒的埋深；要選擇優(yōu)質(zhì)泥漿，適當(dāng)提高泥漿的比重和粘度；在進(jìn)行鋼筋籠的吊放時(shí)，應(yīng)該確保吊放角度的準(zhǔn)確性，同時(shí)對(duì)下放的速度進(jìn)行控制，避免對(duì)孔壁的碰撞；成孔后，必須在3小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行混凝土的澆筑，同時(shí)盡可能在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，縮短灌注時(shí)間。

3、鉆孔灌注樁定位

鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備時(shí)應(yīng)對(duì)鉆孔位置進(jìn)行精確的工程放樣，嚴(yán)格控制護(hù)筒的空間坐標(biāo)，以有效保證鉆孔灌注樁平面位置的準(zhǔn)確性。在樁身豎直方向的控制方面，由于護(hù)筒對(duì)鉆頭在重力作用下起到了一定的引導(dǎo)作用，所以務(wù)必要保證護(hù)筒本身的垂度控制。在開鉆第一個(gè)孔位時(shí)，其平面位置和空間垂直度必須給與足夠的重視，在工程實(shí)踐中必須采用兩道井字架進(jìn)行鉆孔作業(yè)，同時(shí)在鉆孔的施工過程中應(yīng)實(shí)時(shí)觀察平臺(tái)的位移情況，以及時(shí)進(jìn)行糾正。鉆孔施工完畢下放鋼筋籠的過程中務(wù)必保證鋼筋籠的垂直度和位置，并確定保護(hù)層的厚度滿足相應(yīng)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件的要求。同時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼筋籠進(jìn)行臨時(shí)固定以防止其發(fā)生上浮等質(zhì)量問題。

4、串樁處理

在對(duì)串樁問題進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)奶幚泶胧?duì)于上部連通的情況，在混凝土灌注到連通位置時(shí)，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)圈，避免混凝土進(jìn)入其他樁孔；對(duì)于坍孔以及深部連通的情況，要向滲井中下放水泥套管，以確保成樁質(zhì)量。

5、孔底沉渣的處理

在鉆孔完成后，應(yīng)該將鉆頭提到距離孔底1-20cm的位置，保持慢速空轉(zhuǎn)至少30min以上，確保清孔的全面性；清孔工作要選用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度下要直接用清水置換；在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行吊放時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)下放困難，要輕提鋼筋籠并且對(duì)其位置進(jìn)行調(diào)整，避免強(qiáng)行下放的行為；清孔完畢后，要立即進(jìn)行混凝土的澆筑，避免長時(shí)間放置造成雜物進(jìn)入樁孔。其中清孔很重要，清孔是指清除孔底的沉渣，清孔工作主要是為了保證鉆孔灌注樁的承載力滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)文件的要求。工程實(shí)踐中常采用改善泥漿稠度，延長清孔時(shí)間等措施清除孔底沉渣。在清孔工作中常常采用兩次清孔。第一次清孔在鉆孔結(jié)束過后，第二次清孔在吊放鋼筋籠和導(dǎo)管后。清孔工作對(duì)泥漿質(zhì)量有特別的要求，在保證不發(fā)生坍塌事故的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低泥漿稠度。在鋼筋籠和導(dǎo)管下放完畢后，孔內(nèi)殘存的沉渣隨泥漿再次沉到孔底，為有效保證鉆孔灌注樁的承載力，應(yīng)在混凝土灌注前進(jìn)行孔底的第二次清孔工作。當(dāng)沉渣和泥漿稠度等問題檢測復(fù)核滿足設(shè)計(jì)要求后，可進(jìn)行后序混凝土灌注施工?？椎壮猎臏y量常用吊錘法，測量時(shí)將測錘反復(fù)敲擊孔底以判定孔底沉渣的情況，沉渣厚度的檢測應(yīng)在二次清空后45min內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于沉渣厚度的控制，端承樁厚度應(yīng)小于5cm，摩擦樁厚度應(yīng)小于15cm。

6、鋼筋上浮的處理

加強(qiáng)鋼筋籠制作質(zhì)量，鋼筋籠應(yīng)捍接牢固，使用規(guī)格合適的加強(qiáng)箍，如鋼筋籠主筋數(shù)量較多（如抗拔樁、擋土嵌巖柱等），應(yīng)增大加強(qiáng)箍的規(guī)格。當(dāng)樁的直徑較大，而鋼筋籠相對(duì)較短時(shí)，可用鋼管套住主筋，固定鋼筋籠頂端。灌注砼時(shí)，當(dāng)上升的砼面接近于鋼筋籠底端時(shí)，一方面應(yīng)放慢速度，另一方面應(yīng)控制適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管埋置深度，使鋼筋籠底端被逐步埋入混凝土【3】。

結(jié)束語

總之，橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量直接關(guān)系著整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量，本文針對(duì)橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷以及防治措施進(jìn)行研究，對(duì)于后期橋梁工程有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]胡興良. 橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題及防治措施[J]. 魅力中國，2010，14：325-326.