橋梁樁基施工常見(jiàn)問(wèn)題的探討

袁敏

摘要：由于橋梁樁基施工的隱蔽性，在施工過(guò)程中存在不可預(yù)見(jiàn)性的因素較多，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題不可避免，如果這些問(wèn)題不及時(shí)解決，將直接影響到樁基的工程質(zhì)量，給工程造成損失。文章從樁基施工的設(shè)計(jì)、鉆孔過(guò)程、清孔過(guò)程入手，探討橋梁樁基施工易出現(xiàn)的問(wèn)題，以求為后期樁基施工中出現(xiàn)的問(wèn)題給以一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基;設(shè)計(jì);鉆孔;清孔

前 ?言

橋梁樁基在施工過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，但在其施工中經(jīng)常會(huì)遇到各種問(wèn)題。橋梁樁基是橋梁的重要部位，它的質(zhì)量好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。因此，在橋梁樁基的施工中，不僅要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施工，還要根據(jù)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)在施工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。

一、橋梁樁基設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題

1.樁基達(dá)到其極限承載力而無(wú)法壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高

這里可能存在兩種情況，其一是地質(zhì)報(bào)告有誤，樁實(shí)際承載力大于計(jì)算值，必須先做試樁以確定其合理的樁長(zhǎng)及承載力。其二則可能由于土層本身原因，譬如說(shuō)飽和砂土產(chǎn)生的孔隙水壓力使樁基根本無(wú)法壓入，這就需要我們從施工措施上去解決。首先是必須制定合理的施工順序，譬如說(shuō)跳打，使先期施工的樁產(chǎn)生的水壓力消散后再施工下一根樁;其次對(duì)靜力壓樁來(lái)說(shuō)必須選擇有足夠壓樁力的施工機(jī)械，要避免抬機(jī)等現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.沉降計(jì)算

橋梁建筑對(duì)沉降差和沉降反應(yīng)比較敏感，因此規(guī)范GB5007-2002第3.0.2條、第5.3.10條、第8.5.10條對(duì)沉降計(jì)算進(jìn)行了嚴(yán)格的界定，但由于沉降計(jì)算方法和土工參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定目前還不完善，在設(shè)計(jì)中不可避免的存在不少問(wèn)題，因此要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行橋梁樁基施工前的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、計(jì)算。為樁基施工提供完善的沉降計(jì)算和施工計(jì)劃。

3.樁的長(zhǎng)細(xì)比

長(zhǎng)細(xì)比限值主要是為了保證樁身不產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)，以及考慮施工條件的要求，對(duì)于端承樁因有一較堅(jiān)硬的不變形的持力層，在樁頂豎向荷載的作用下，樁身若過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，可能會(huì)像壓桿一樣出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。而對(duì)于摩擦型樁，樁身應(yīng)力向下衰減，且樁會(huì)隨著荷載加大而產(chǎn)生沉降，不會(huì)產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)，所以不需考慮長(zhǎng)細(xì)比的限制。隨著高層建筑的發(fā)展，超長(zhǎng)樁及長(zhǎng)樁應(yīng)用廣泛，而長(zhǎng)細(xì)比限值制約了長(zhǎng)樁的使用。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量正常的低承臺(tái)樁在使用過(guò)程中出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)的例子，所以兩本規(guī)范不再提長(zhǎng)細(xì)比的要求了。但具體應(yīng)用中如遇到樁周土軟弱或可液化，或8度以上地震區(qū)的情況，當(dāng)樁身強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)，仍應(yīng)慎重對(duì)待，可按相關(guān)規(guī)范驗(yàn)算樁身壓屈。

4.施工質(zhì)量難以得到保證

質(zhì)量保證措施有：①教育職工牢固樹(shù)立“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的觀念，嚴(yán)格按照各項(xiàng)施工規(guī)范和操作規(guī)程作業(yè)。②各施工操作人員進(jìn)行上崗教育，技術(shù)交底，堅(jiān)持持證上崗，嚴(yán)禁無(wú)證上崗。③每天施工前對(duì)要施工的樁位進(jìn)行仔細(xì)放樣和復(fù)核，糾正因土體受擠和人為影響的樁位偏差，每三天對(duì)場(chǎng)區(qū)控制點(diǎn)進(jìn)行一次復(fù)測(cè)、校正。④樁基施工時(shí)樁距偏差允許值在200以內(nèi)，標(biāo)高允許偏差范圍在（+100，-50）以內(nèi)。⑤及時(shí)辦好各項(xiàng)手續(xù)，做到職責(zé)分明。⑥施工各類資料（如工程文件、施工記錄、隱蔽工程驗(yàn)收、成果圖等）的收集做到完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、整潔。⑦打樁結(jié)束后，及時(shí)整理好齊全，符合要求的打樁各種資料，提請(qǐng)總包審核。

5.關(guān)于樁基豎向偏差的控制和處理

樁基施工中對(duì)樁的偏差必須嚴(yán)格控制，特別是對(duì)于承臺(tái)樁及條形樁，樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力，而使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處于不安全狀態(tài)。根據(jù)JGJ94-94第7.4.12條我們控制樁頂標(biāo)高的允許偏差為-50～+100mm，但實(shí)際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務(wù)及損失。當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，則需要劈樁，特別對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來(lái)說(shuō)，樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟(jì);而當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，又需要補(bǔ)樁頭，這既影響工期又浪費(fèi)金錢。

二、鉆孔過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題

1.縮孔

縮孔通常是由于地層中含有膨脹土、軟塑土、泥質(zhì)頁(yè)巖等不良地質(zhì)造成的，鉆頭磨損過(guò)大亦能使孔徑稍小。縮孔發(fā)生后，應(yīng)立即查明原因，如因鉆頭磨損過(guò)大造成的縮孔現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)鉆頭及時(shí)補(bǔ)焊，加大鉆頭。如因以上不良地質(zhì)條件造成的，當(dāng)縮孔不嚴(yán)重時(shí)，可采用鉆頭上下反復(fù)掃孔來(lái)擴(kuò)大孔徑;當(dāng)縮孔嚴(yán)重時(shí)，采取鋼護(hù)筒防護(hù)，一般情況下鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度要根據(jù)不良地質(zhì)的厚度情況來(lái)確定，最好是不良地質(zhì)部分全部下鋼護(hù)筒。

2.鉆孔過(guò)程中孔內(nèi)漏漿

孔內(nèi)漏漿一般是鉆孔鉆至透水層時(shí)由于泥漿的性能較差、或護(hù)筒周圍透水、或鉆孔遇到小溶洞時(shí)發(fā)生的。當(dāng)遇護(hù)筒內(nèi)水頭不能保持時(shí)，一般采取護(hù)筒周圍回填土夯實(shí)、增加護(hù)筒埋置深度、適當(dāng)減小護(hù)筒內(nèi)水頭高度、增加泥漿相對(duì)密度和粘度、倒入粘土使鉆頭慢速轉(zhuǎn)動(dòng)等措施。當(dāng)用沖擊鉆沖孔時(shí)，可往孔內(nèi)回填片石、卵石及適當(dāng)投入一定數(shù)量的水泥，反復(fù)沖擊，增加護(hù)壁。

3.鉆孔過(guò)程中掉鉆

掉鉆一般是由于鉆桿磨損過(guò)甚、鉆錘的鋼絲繩磨損過(guò)甚或鋼絲繩的卡口螺絲松動(dòng)造成的。掉鉆是在樁基鉆孔過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的故障之一，每臺(tái)鉆機(jī)都應(yīng)配備足夠的打撈工具。掉鉆后應(yīng)馬上用打撈叉、打撈鉤、繩套等工具打撈。如果由于打撈時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成鉆頭被埋，應(yīng)先清理泥沙，然后再使用打撈工具進(jìn)行打撈。特別強(qiáng)調(diào)指出：初次掉鉆頭時(shí)，鉆頭在孔內(nèi)一般是正立的，如果一次打撈不成功造成第二次或者多次掉鉆，那么鉆頭掉在孔內(nèi)就不一定是正立的，給打撈造成更大的困難。

4.鉆孔過(guò)程中坍孔

坍孔的特征是孔內(nèi)水位突然下降又回升，孔口冒出細(xì)密的水泡，出渣量明顯增加而不見(jiàn)進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。坍孔的原因大多數(shù)是由于泥漿性能不符合要求、孔內(nèi)水頭未能保證、機(jī)具碰撞孔壁等原因造成的。發(fā)生坍孔后，應(yīng)查明坍孔的位置再進(jìn)行處理。坍孔位置較深且不是很嚴(yán)重時(shí)，采用粘土回填至坍孔位置以上2m～3m，并采取加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施，繼續(xù)慢慢鉆進(jìn)。

5.鉆孔過(guò)程中斜孔

斜孔一般多發(fā)生在采用沖擊鉆成孔上。造成斜孔的原因通常是由于地質(zhì)松軟不均、巖面傾斜、鉆架移位、鉆架不平或鉆頭遇到探頭石等原因造成的。鉆孔時(shí)，要經(jīng)常檢查鉆盤是否水平或鋼絲繩是否垂直，孔口位置的鉆桿或鋼絲繩的平面位置是否正確，一旦發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)斜孔時(shí)，一般可在偏斜處吊住鉆頭反復(fù)掃孔，使鉆孔正直。

三、清孔過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題

樁基在清孔過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題有：塌孔、泥漿含砂率過(guò)大、沉渣過(guò)大等。清孔造成塌孔的原因是由于換漿過(guò)快、較快地降低泥漿相對(duì)密度造成的。清孔造成塌孔時(shí)，要根據(jù)塌孔的嚴(yán)重程度采取不同的處理方法進(jìn)行處理。塌孔不嚴(yán)重時(shí)，可采用加大泥漿相對(duì)密度等改善泥漿性能的措施后繼續(xù)清孔。

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