淺談橋梁鉆孔灌注樁常見(jiàn)病害原因分析及防治措施

文/顧東堂 蘇州路達(dá)工程監(jiān)理有限公司 江蘇蘇州 215000

淺談橋梁鉆孔灌注樁常見(jiàn)病害原因分析及防治措施

文/顧東堂 蘇州路達(dá)工程監(jiān)理有限公司 江蘇蘇州 215000

鉆孔灌注樁目前施工工藝成熟，機(jī)械化程度高，機(jī)械噪音不大等諸多優(yōu)點(diǎn)。在工程項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，但鉆孔灌注樁施工也存在很多病害問(wèn)題。本文研究了橋梁鉆孔中的一般病害，同時(shí)指明了有效的防治方法，希望可以帶來(lái)一定的幫助。

橋梁鉆孔；鉆孔灌注樁；常見(jiàn)病害；防治措施

前言：

鉆孔灌注樁的成孔和成樁是其施工中極其重要的兩道工序，施工前應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況編制好樁基的施工組織設(shè)計(jì)及方案。施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照審核合格的方案去組織，同時(shí)要充分預(yù)估施工中出現(xiàn)的常規(guī)或突發(fā)質(zhì)量問(wèn)題，做好應(yīng)對(duì)措施。

1.工程概況

錦屏路K3+16.384號(hào)橋總計(jì)有鉆孔樁20根，樁徑都是Φ1.4m，樁長(zhǎng)是30m，鉆孔總深是600m。地質(zhì)鉆探信息表明：大橋周邊的地質(zhì)層由上至下是：雜填土--粘土--粉質(zhì)粘土--粘土--強(qiáng)風(fēng)化泥巖--粉砂質(zhì)泥巖。參考工程地質(zhì)信息，本橋址處在的地質(zhì)環(huán)境良好，鉆孔樁設(shè)計(jì)需穿透強(qiáng)風(fēng)化泥巖層，位于粉砂質(zhì)泥巖層上方，鉆孔樁是此橋施工的重要環(huán)節(jié)。

2.鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)病害的原因以及防治的辦法

2.1樁基偏位

原因：樁位放樣是否準(zhǔn)確是前提，同時(shí)多臺(tái)打樁機(jī)械同時(shí)施工，施工技術(shù)人員交底不清楚，造成主樁和護(hù)樁混亂，鉆孔灌注樁施工場(chǎng)地普遍極其松軟，均極易把原樁位移動(dòng)，鉆孔過(guò)程中也沒(méi)有經(jīng)常校核鉆機(jī)平臺(tái)的水平性，成孔后吊裝鋼筋骨架沒(méi)有嚴(yán)格二次校對(duì)中心點(diǎn)。

防治方案：在鉆孔準(zhǔn)備階段，平整場(chǎng)地、定位放線需要進(jìn)一步參考施工圖紙開(kāi)展，校核準(zhǔn)確基礎(chǔ)之上才可以步入樁基施工。落實(shí)好控制樁，在樁機(jī)準(zhǔn)備階段,第二次復(fù)核樁位。提前做好開(kāi)挖樁孔工作，挖孔過(guò)程中保留中心樁，埋置鋼護(hù)筒，校核護(hù)筒和鉆機(jī)鉆頭的中心偏位，并且需校核鋼筋籠中心。

2.2縮頸

原因：縮徑關(guān)鍵因?yàn)榈貙右蛩?。鉆進(jìn)成孔過(guò)程中，地層在應(yīng)力進(jìn)行釋放時(shí)候，緩慢出現(xiàn)變形，引起孔徑變小而引起縮徑問(wèn)題樁孔縮徑會(huì)引起樁的截面減少，樁基承載水平減弱，混凝土鋼筋保護(hù)層變得更加薄，部分以至于裸露，鋼筋銹蝕明顯，帶來(lái)極其多的工程隱患。

防治措施：在地基條件良好的基礎(chǔ)之上，短時(shí)間內(nèi)提升成孔的速率,從而降低孔壁變形的時(shí)間。在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)候，選擇和孔徑相符的探孔器，任意校核成孔的變化狀況，假使找出異常，通過(guò)鉆機(jī)再一次的實(shí)施掃孔。成孔后再一步確認(rèn)無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，就立即按排起鉆和安裝鋼筋籠，吊放導(dǎo)管，澆灌砼。砼澆灌過(guò)程中減少灌注的時(shí)間差，如此一來(lái)可以盡量降低孔徑變形程度。

2.3孔壁塌陷

原因：土質(zhì)松散，護(hù)筒內(nèi)水位太低。鉆進(jìn)速率太大、空鉆時(shí)間過(guò)久、成孔完畢待灌時(shí)間太久導(dǎo)致孔壁坍陷。

防治方案：針對(duì)原有地質(zhì)較為松軟，可以加長(zhǎng)鋼護(hù)筒，同時(shí)在護(hù)筒四周用粘性土夯填，護(hù)筒頂必須高于原地面30cm左右。自制護(hù)壁泥漿可以加膨潤(rùn)土以及 CMC 等其他外加劑，使得泥漿的份額以及粘度進(jìn)一步增加，對(duì)于護(hù)筒內(nèi)的泥漿水位，應(yīng)保持在超過(guò)地下水位的位置。灌注樁成孔后，盡可能縮短等待和灌注時(shí)間。

3.水下混凝土灌注過(guò)程中常見(jiàn)病害原因及防治措施

3.1卡管

原因：初灌過(guò)程中，隔水栓把管堵塞；混凝土和易性與流動(dòng)性不好導(dǎo)致離析；混凝土粗骨料粒徑超過(guò)正常值；非正常原因?qū)е禄炷翝仓袛?，砼在?dǎo)管里停留時(shí)間太久而卡管；導(dǎo)管破裂、導(dǎo)管底口距離孔底深度太小不足以排出砼。導(dǎo)管進(jìn)水引起了混凝土離析等。

防治措施：選取的隔水栓的相關(guān)直徑應(yīng)相符于導(dǎo)管的相關(guān)內(nèi)徑大小，與此同時(shí)，還要有相對(duì)較好的隔水性能，才可以保證有序地進(jìn)行排出。水下混凝土配合比通過(guò)試驗(yàn)室試驗(yàn)確立且符合設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整施工配合比，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的每車砼和易性應(yīng)檢查其坍落度和均勻性，坍落度應(yīng)控制于18厘米到22厘米之間，且砼無(wú)結(jié)塊和花白料。對(duì)于粗骨料來(lái)說(shuō)，上限粒徑應(yīng)不大于導(dǎo)管的直徑與鋼筋籠主筋下限凈距的四分之一，與此同時(shí)，應(yīng)不超過(guò)40毫米。

3.2鋼筋籠上浮

原因：混凝土流動(dòng)性、和易性較差，且初灌的砼面已過(guò)早的凝結(jié)成塊，孔內(nèi)泥漿的含砂率高于規(guī)范要求太多；在混凝土灌到鋼筋籠下端的時(shí)候，澆筑的混凝土自導(dǎo)管口流出有很明顯的沖擊力，促進(jìn)了鋼筋籠的上浮。

防治方案：安裝鋼筋骨架時(shí)應(yīng)確保骨架頂端高程符合設(shè)計(jì)要求，且骨架須與孔口方形橫梁固定穩(wěn)固。為了使混凝土灌注相關(guān)速率能夠進(jìn)一步提升，使得灌注的時(shí)間大為減少，可以根據(jù)工程的具體情況，增加一些外加劑，預(yù)防混凝土灌注面在進(jìn)入鋼筋籠的時(shí)候，流動(dòng)性不能得到保證，當(dāng)混凝土灌注面與鋼筋骨架底部接近1米左右時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)管的埋深介于1.5米到2.0米間，同時(shí)應(yīng)降低砼的灌注速度。灌注過(guò)程中，應(yīng)特別留意混凝土的相關(guān)情況，澆筑的標(biāo)高以及導(dǎo)管的埋深都要留意，如果混凝土大于了鋼筋籠底部4米的時(shí)候，應(yīng)提升導(dǎo)管并保證導(dǎo)管高于骨架底部2米以上。

3.3斷樁與夾泥層

原因：①首灌砼的方量不足以埋深導(dǎo)管口100cm以上。②導(dǎo)管漏水和導(dǎo)管提漏。③灌注砼的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間太短或者灌注時(shí)間太久，灌注面混凝土已基本初凝，出現(xiàn)硬殼，導(dǎo)致斷樁問(wèn)題。④ 泥漿太稠，提升了澆筑混凝土上升的阻力，同時(shí)泥漿比重大、含砂率高，同且泥漿里具有很多的泥塊

防治方案：鉆孔樁成孔后，嚴(yán)格控制好泥漿的一清和二清的各項(xiàng)指標(biāo)使之符合規(guī)范要求，且防止孔壁坍塌，盡量縮短一清、二清、安裝鋼筋骨架、導(dǎo)管、灌注砼的持續(xù)時(shí)間，其次進(jìn)行不間斷的澆筑，讓混凝土與泥漿維持流動(dòng)狀態(tài)，能避免導(dǎo)管堵塞。確保首灌砼和澆灌砼過(guò)程中任何時(shí)段導(dǎo)管埋深大于1.0米，正常情況下導(dǎo)管的埋深控制在2米到6米之間，應(yīng)嚴(yán)格控制灌注樁的灌注持續(xù)時(shí)間，使之不大于該砼的初凝時(shí)間的一倍半。混凝土的灌注過(guò)程中須用有經(jīng)驗(yàn)的專人負(fù)責(zé)指揮，嚴(yán)格計(jì)算每次拔管前的導(dǎo)管埋深，控制拔管長(zhǎng)度。導(dǎo)管安裝前應(yīng)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，灌注過(guò)程中應(yīng)注意觀察導(dǎo)管內(nèi)砼的的異常情況，提升導(dǎo)管前應(yīng)先輕輕晃動(dòng)導(dǎo)管使之不掛住鋼筋骨架后再提升導(dǎo)管。

[1]梁鵬.水下鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量通病及控制處理措施[J].中華民居（下旬刊），2014,（01）.