公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因分析
2015-03-21张久东
张久东
(贵州桥梁建设集团)
1 常见的断桩问题
从当前钻孔灌注桩发生断桩主要包含以下四种常见状况。
(1)灌注桩的凝固问题。一般是因为导管下孔距离过大或者是混凝土凝固被稀释所致,进而造成水灰比偏高,最终砼浇筑后凝固不到位而出现断桩。
(2)桩身中断出现凝固薄弱部分。当地下水活动达到一定程度或者是管的密封性能不良造成的局部水灰比偏高,进而出现局部位置的断桩现象。
(3)桩体部位岩渣过于沉积,造成灌注桩混凝土分开。特别是在浇筑环节时,泞管如果提升较多时,会造成混凝土面露出,或者是因为外力原因而突然断电,使其桩体形成渣层等,这都会使断桩问题发生。
(4)桩身存在空洞。比如:说采用不规范的孔口直接倾灌的砼灌注形式则会产生离席问题,所以待其凝固时的强度则不够,进而个别部位密实度不够则会出现空洞与松散等问题,为断桩的发生提供了契机。
2 断桩问题发生的主要原因分析
(1)在灌注桩予以进行浇筑作业时的测定标高有误,从而直接致使导管埋深不足的问题,而这也是恰恰造成“拔、脱、提、漏”的主要原因,为桩体夹层断桩提供了较大可能性。
(2)导管埋置的深度过大,同时灌注工艺时间较长。这样一来就会促成混凝土的流动性减缓,提高了混凝土与管壁间的摩擦力;此时如果提升摩阻较大的法兰连接导管,则可能会将其螺栓拉扯断裂而出现断桩。
(3)人为因素下的人工配料过于随意。如果作业人员责任意识较差,或者由于其他因素造成的混凝配合比出现失误,则会提高其坍落度波动,一旦拌和时混合料性能不稳定,时稀时干,所以为离析现象发生率加大,一旦发生离析又会造成骨料挤塞导管。因此,混凝土配合比应能格外控制,并要把握灌注时间,以避免此类原因的断桩发生。
(4)因为桥梁工程选址所在地的地质情况较差。同时,施工单位对此情况未能做出科学妥善的处理机制,或者说在不良地质条件下该施工单位没有过多的实践经验,进而导致在灌注进行时出现严重的井壁坍落、流砂等现象,所以此类断桩问题发生。可以说,该性质原因的断桩问题在工程施工中较为常见,并且位置较深,难于处理,可能会进一步造成工期延误。
(5)一些特殊原因所致,比如导管出现滴漏,或者是机械故障与临时断电等造成的灌注工作不能连续进行;抑或是井中水位突然失控都可能促成断桩发生。因此,钻孔灌注桩进行前需要必要的准备工作给予其充分支持,这对保障桩基础的质量控制水平而言具有重要意义。
3 桥梁钻孔灌注桩断桩的主要防治方法研究
断桩出现应先从混凝土坍落度开始控制,确保设计要求和骨料粒径能够和有关技术规范标准相符。此外,当作业时发现导管堵塞时,但混凝土初凝为彻底时,则可以吊起一节钢轨或一些其他重载物对导管进行冲击,以有效冲击开堵塞物,使混凝土能够继续进行浇筑;或者也可以将导管提出,利用高压水对管内进行冲击,之后可重新做好隔水栓完成浇筑;如果混凝土处在地下水位以上中断,且桩径为一米以上的桩,则可以对其孔内的水加以抽离,利用钢筋笼网加以保护。当然,这一过程中需要做好凿毛及钢筋清洗工作;如果混凝土在水位之上中断后,则能够利用比原先桩稍小的钻头予以钻孔,一直钻到合适深度时再完成相关清孔工作。如果导管接头法兰挂住钢筋笼,钢筋笼埋人混凝土又不深,则可提起钢筋笼,转动导管,使导管与钢筋笼脱离。
此外,诸如一些常见的断桩防治防范,比如接桩、桩芯凿井法等。前者主要是为了不影响施工进度,保障作业质量而采取的提前拔出导管接桩方案:一是要需要通过声测来掌握混凝土体部位,二是要根据组织设计要求及地质资料等来确认出降水井点,然后完成开挖工作,利用20#混凝土予以护臂加固钢筋箍处理。
对于后者桩芯凿井法而言,进行修补不是非常容易,需要在降水边应用风镐在缺陷桩上面中心处凿击大概为80 cm 的井,且凿深要至少能够盖过缺陷处,然后进行封闭清理泥沙工作,之后在运用钢筋笼及挖孔砼的工艺方法浇筑完成修补作业。可以说,该方法时效性较长,进展缓慢,如果遇到个别桩体降不下去则很难保障质量。因此,处理断桩予以补救时应能综合考虑组织设计要求因地制宜的选用经济适用的科学方法。
4 结 语
钻孔灌注桩属于桩基施工的常见基础施工方式,造价成本相对低廉,且施工操作相对方便,具有环境适应能力强的诸多优点。但由于钻孔灌注桩也存在着断桩、孔壁坍落等质量通病。因此,为了防治断桩问题等的发生,应能按照组织设计要求规范施工,同时要重点检查混凝土灌注工艺是否存在问题,避免出现离析现象,局部桩体凝固松散等,从而才能在断桩等质量通病发生时第一时间确认出问题所在,及早将质量通病处理,保障基础结构的质量控制水平。
[1]王大勇,赵宏伟.灌注桩桩基质量事故的处理方法[J].黑龙江水利科技,2010,(5).
[2]黄华钰.浅谈公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因分析与处治[J].中国电子商务,2010,(8).
[3]王锦瑜.关于公路桥梁钻孔灌注桩断桩的预防与处治措施的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(3).
[4]王作圣.浅谈灌注桩基事故的处理与建议[J].科技信息(学术研究),2012,(22).
[5]任国民.公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(24).
[6]周戬.浅谈公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因与处治措施[J].城市建设,2010,(10).