芻議橋梁樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量通病及控制策略

劉運生

摘? ? 要：隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，我國公路已經(jīng)實現(xiàn)全國大部分地區(qū)的覆蓋，橋梁作為特殊地理環(huán)境下道路的連接結(jié)構(gòu)，其性能和質(zhì)量關(guān)乎我國交通運輸事業(yè)的穩(wěn)定與安全。在橋梁施工中，基礎(chǔ)的穩(wěn)定性非常關(guān)鍵，本文以鉆孔灌注樁施工過程中常見的質(zhì)量通病作為研究對象，分析病害發(fā)生的原因和解決策略，推動我國橋梁工程質(zhì)量和施工技術(shù)水平的提高。

關(guān)鍵詞：橋梁;樁基礎(chǔ);質(zhì)量通病;控制策略

1? ?引言

在橋梁樁基礎(chǔ)施工中，不僅要保證其穩(wěn)定性和承載力，還要一定程度上控制成本。鉆孔灌注樁具有工藝簡單，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定等眾多優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用到各大橋梁基礎(chǔ)的建設(shè)中。但是由于不同地質(zhì)環(huán)境和施工因素的干擾，導致施工過程中出現(xiàn)一些問題影響樁基礎(chǔ)的質(zhì)量和性能。為了提高樁基礎(chǔ)施工的穩(wěn)定性，促進我國橋梁工程建設(shè)的發(fā)展，需要對導致樁基礎(chǔ)發(fā)生病害的原因加以控制，降低施工不良因素的影響。

2? 樁孔施工存在的質(zhì)量通病及控制策略

2.1? 護筒沉降及滲水

病害原因：護筒是樁孔定位和保護的重要設(shè)施，如果護筒埋設(shè)區(qū)域的土壤性能不良，壓實度不足，就會在樁基施工過程中出現(xiàn)護筒沉降。若是護筒存在裂縫，封閉不嚴，還會造成滲水，影響樁基施工質(zhì)量和安全?？刂撇呗裕寒敇犊资┕み^程中發(fā)生護筒下沉和滲水問題時，需要及時采取措施加以解決。首先，可以提高護筒的埋設(shè)深度，利用土壓力固定護筒位置，減少其在外力作用下發(fā)生的位移和變形。通常情況下，護筒的埋深超過2m左右就能獲得較好的穩(wěn)定性。其次，在護筒埋設(shè)前，需要對土層夯實，提高地面的整體性。在護筒埋設(shè)時，護筒頂部要高出地面30cm左右，提升防護效果[1]。最后，在施工中，要避免鉆機與護筒發(fā)生碰撞，影響護筒的狀態(tài)。如果護筒出現(xiàn)問題，要及時進行修復(fù)，避免其進一步發(fā)展影響施工。

2.2? 孔壁坍塌

病害原因：造成孔壁塌陷的原因較多，其中最主要的是施工中使用的泥漿性能不良，導致孔內(nèi)壓力不平衡，孔壁土體在施工振動影響下發(fā)生脫落和坍塌?；蛘哂捎诘叵滤控S富，孔壁滲水量過大，在水流的作用下發(fā)生塌孔?？刂撇呗裕嚎妆谒菔倾@孔灌注樁施工過程中較為嚴重的質(zhì)量問題，不僅給施工安全造成影響，還會影響樁基的質(zhì)量。為了防止出現(xiàn)此類問題，關(guān)鍵是控制好泥漿的性能，通過泥漿來調(diào)節(jié)孔壁與土體之間的壓力[2]。如果地質(zhì)條件不良，且有滲水情況，在施工過程中需要及時對泥漿稠度進行調(diào)整，通過加入膨潤土使泥漿性能維持在最佳的狀態(tài)，提高孔壁穩(wěn)定性。同時在鉆進和清孔時，要避免與孔壁碰撞，導致孔壁結(jié)構(gòu)破壞，失去穩(wěn)定性。

2.3? 樁孔偏位

病害原因：發(fā)生孔身偏位的原因之一是由于地層土質(zhì)不均勻，在進行沖擊鉆孔時，鉆頭受力發(fā)生偏斜，導致樁孔出現(xiàn)傾斜或者偏移?；蛘咴阢@進過程中，鉆頭遇到巖石或者其他堅硬障礙物，在其影響下，出現(xiàn)孔位的變化?？刂撇呗裕嚎孜黄睂痘A(chǔ)質(zhì)量和性能影響非常嚴重，為了避免發(fā)生此類問題，在進行鉆機安裝前，要對場地進行整平壓實，確保地面具有足夠的承載力，鉆機本身具備足夠的穩(wěn)定性。在鉆孔施工過程中，要確定鉆頭、線纜是否垂直。當施工中遇到障礙，鉆進出現(xiàn)問題時，及時停止作業(yè)分析問題原因，尋找解決策略，然后恢復(fù)施工。切忌盲目施工造成樁孔偏位[3]。若是障礙物強度過大，強行施工會造成偏斜，可以進行片石或者黏土回填，等沉渣穩(wěn)定后繼續(xù)進行鉆進，確保樁孔的垂直度。

2.4? 孔內(nèi)漏漿

病害原因：孔內(nèi)漏漿主要原因是由于施工中鉆機打進地下含水層，泥漿進入地下水道中，造成泥漿流失，孔內(nèi)壓力不穩(wěn)?？刂撇呗裕?發(fā)生漏漿病害會導致樁孔內(nèi)部壓力降低，泥漿稀釋或者流失。如果不及時進行處理，就會導致孔壁坍塌風險增加[4]。由于泥漿本身固體殘渣細碎，無法有效堵住漏漿空隙，所以在發(fā)生漏漿時，如果漏漿速度并不快，不影響施工，可以不做處理，但是要對泥漿性能和液面高度進行監(jiān)測，防止進一步擴大。如果漏漿問題嚴重，為了確?？變?nèi)壓力，需要及時補充泥漿，并且將粒徑較大的沉渣和黏土混入泥漿中，在鉆機作用下堵住漏漿部位，達到處理漏漿病害的目的。

2.5? 清孔病害

病害原因：在樁孔施工完成后，需要通過清孔處理樁孔之中的沉渣和雜質(zhì)。在這期間如果清孔不規(guī)范就會造成塌孔、沉渣過厚等問題。通常情況下，清孔需要進行兩次，第一次在樁孔完成之后，第二次在樁基鋼筋籠安裝完成之后。第二次情況時發(fā)生塌孔風險較高?？刂拼胧涸谶M行清孔時，一定要按照流程進行，防止泥漿更換過快，造成孔內(nèi)壓力不穩(wěn)，出現(xiàn)塌孔情況。在完成第一次清孔之后，要及時下放鋼筋籠。在第二次清孔完成后，由于泥漿密度降低，為了防止出現(xiàn)塌孔需要盡快完成混凝土的澆筑。通常二次清孔會在混凝土澆筑之前進行[5]?？變?nèi)沉渣過厚是由于在清孔過程中，清水加入過快，導致泥漿被快速稀釋，孔底的沉渣無法被泥漿帶出。因此，進行清孔使要注意泥漿稠度，確?？椎浊謇砀蓛簟?/p>

3? 樁基施工過程中質(zhì)量通病及控制措施

3.1? 導管進水

病害原因：導管進水對于樁基礎(chǔ)質(zhì)量影響嚴重。造成這一問題的原因是由于在混凝土灌注過程中，施工人員對于混凝土面高度計算失誤，導致導管上提高度過大，保留在水中。或者由于導管口上部混凝土過薄，在水壓力下出現(xiàn)滲水情況?？刂撇呗裕涸谶M行樁基混凝土灌注時，一定要控制好導管的上提速度，避免導管口拔出混凝土面。對于已經(jīng)發(fā)生導管進水問題的情況，要立即停止混凝土灌注，將導管完全提出樁孔，使用吸漿機將孔內(nèi)的混凝土表面的浮漿清理干凈，然后重新下導管，安裝底塞進行混凝土施工。在混凝土水下灌注施工中，導管口通常需要在混凝土面以下兩米左右，以確保不會發(fā)生進水情況[6]。

3.2? 導管堵塞

病害原因：導管堵塞指的是在混凝土灌注過程中，混凝土無法灌入情況。如果是首次進行混凝土灌注時發(fā)生導管堵塞，混凝土無法進入樁孔，那么造成堵塞的原因為導管球栓過大，卡在導管中。或者由于導管內(nèi)壁有混凝土殘留物未清理干凈，將球栓卡住。如圖1所示，樁基首次混凝土灌注。如果在混凝土灌注中發(fā)生導管堵塞，那么可能是由于施工間隔過長，導管中混凝土發(fā)生初凝，再次進行灌注后，無法進入孔內(nèi)。

控制策略：在首次灌注混凝土時發(fā)生堵塞，球栓卡在導管中，主要是由于混凝土壓力不足，無法將其壓入孔內(nèi)。此時可以采用振動、敲打?qū)Ч艿姆椒?，幫助球栓下移。如果振動器和敲打均不能使混凝土灌入，那么可以采用沖擊導管混凝土的方法，利用外力將其壓入孔內(nèi)[7]。如果以上方法均不能解決導管堵塞問題，那么就需要將導管提出樁孔，重新拆除清洗。然后按照樁基施工要求，重新下導管，安裝小號球栓，完成混凝土灌注施工。如果是施工過程中發(fā)生堵塞，可以將導管拔出清理干凈，按照處理導管進水的方法，重新下導管進行施工。

3.3? 鋼筋籠上浮

病害原因：鋼筋籠上浮主要原因是由于混凝土灌注速度過快，混凝土進入到孔內(nèi)產(chǎn)生較大的向上推力，造成鋼筋籠上浮。除此之外，如果施工間隔過長，混凝土發(fā)生初凝，或者導管埋深過大，樁底混凝土初凝，在繼續(xù)灌注混凝土后，就會導致混凝土帶動鋼筋籠上浮?？刂拼胧涸谑┕ぶ?，如果出現(xiàn)樁基鋼筋骨架上浮情況，要立即停止樁基施工。首先檢測導管的埋深，如果是由于導管埋深過大，那么需要上提導管，解決鋼筋籠上浮問題，同時在施工中控制好導管的埋深。如果是由于混凝土灌入速度過快引起的鋼筋籠上浮，通過調(diào)整混凝土灌注速度，可以有效解決。

3.4? 澆筑斷樁

病害原因：斷樁是樁基施工中最嚴重的質(zhì)量問題，會導致樁基失去應(yīng)有的承載能力。引起斷樁的原因較多。其一，導管上提高度過大，使導管口超出混凝土面。其二，清孔不徹底，孔底沉渣較多，混入混凝土中，造成夾渣斷樁。其三，在混凝土灌注過程中，如果間隔過長導致混凝土發(fā)生初凝，繼續(xù)澆筑后樁體在初凝部位結(jié)合不緊密，發(fā)生斷樁[8]?？刂撇呗裕涸跇痘A(chǔ)發(fā)生斷樁后，可以采取以下方法進行解決。如果斷樁部位發(fā)生在施工過程中，灌注深度較小，可以將鋼筋籠提出，使用沖擊鉆重新進行鉆孔，達到設(shè)計深度后，安裝鋼筋籠，重新開始樁基澆筑施工。如果斷樁部位在混凝土施工完成后，部位接近地表，那么可以在樁基達到一定強度后，從頂部開挖，挖至斷樁部位，將上部鑿除，按照地表混凝土柱施工方法，進行接樁。接樁必須做好結(jié)合面的處理工作，同時混凝土設(shè)計強度要高于原本樁基使用混凝土強度。如果斷樁部位發(fā)生在中部，處理困難，可以同設(shè)計單位協(xié)商，進行樁位變更，重新施工新樁。如果無法變更，可以在該故障樁兩側(cè)補樁，提供足夠的承載能力。

4? 結(jié)束語

綜上所述，在橋梁樁基礎(chǔ)施工中，由于過程管理和控制不到位，施工受到不同因素的干擾，會發(fā)生不同類型的病害。這些病害可能發(fā)生在樁基施工的各個階段。為了保障樁基施工的質(zhì)量，在發(fā)生病害時，需要對病害的原因進行分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇最佳處理方案，進行病害的消除或者減緩，提高樁基施工作業(yè)的質(zhì)量，為我國橋梁工程技術(shù)的發(fā)展進步提供助力。

參考文獻：

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