公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理

李自坤

摘要: 桩是桥梁的基础, 桩质量的好坏, 在一定程度上决定着桥梁承载能力的大小。因此, 我们在施工过程中一旦发现问题, 应及时采取适当措施进行处理, 以确保桩基的质量。

关键词: 桥梁工程； 钻孔灌注桩； 事故； 处理； 预防

1 前言

随着就地灌注桩施工技术的迅速发展, 在基础的设计方案中, 就地灌注混凝土桩就处于优选的地位。虽然桩基础是桥梁常用的基础形式之一, 但是灌注桩的成桩过程是在桩位处的地面下或水下完成的, 且施工工序多, 质量控制难度比较大。

2 孔斜事故

在施工过程中均出现了钢筋笼放不下去的问题, 初步怀疑由缩孔或孔斜造成, 后顺利下放检孔器, 经检查断定属孔斜事故。

2.1 孔斜事故的处理

2.1.1 孔斜不严重时, 一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔修直。

2.1.2 孔斜严重或纠斜无效时,采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。

2.2 孔斜事故的原因

出现孔斜事故主要有以下原因:

a) 钻孔中遇到较大的孤石或探头石；b) 在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时, 钻头受力不均匀；c) 扩孔较大处, 钻头摆动偏向一方；d) 钻机安装不合要求, 钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程震动过大引起孔斜；e) 钻具弯曲或插接式连接钻杆磨损, 间隙过大受压后钻杆发生弯曲而导致孔斜。

2.3 孔斜事故的预防

对孔斜事故的预防可采取如下措施:

a) 安装钻机时, 机座应安放在平稳坚固的地基上, 使转盘和底座水平, 重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上, 且钻进中应经常检查校正；b) 钻具入孔前要仔细检查,弯曲的钻具严禁入孔内, 且插接式连接钻杆接头磨损严重、间隙过大时要及时修复或更换；c) 在开孔、换层界面处或有倾斜的软、硬地层钻进时, 应采用轻压慢转的操作规程, 钻机遇到地下障碍物时应及时处理, 严禁盲目加压；d) 要经常用检孔器进行检查,发现偏斜及时纠正。

3 桩位出现裂隙、溶洞的事故

3.1 确定裂隙、溶洞出现的位置及状况

3.2 裂隙、溶洞的钻孔处理方案

3.2.1 当发现护筒内水面冒出气泡或浑水时, 孔内水头高度开始下降, 但是下降速度缓慢, 表示轻微漏浆, 可以适当地加入粘土或用袋装粘土直接投入, 从而改善泥浆质量, 继续钻进。钻进过程中应保持较小冲程钻进, 待孔内情况稳定后, 再恢复正常钻进。

3.2.2 当气泡或浑水大量涌出,漏浆速度较快, 加入粘土钻至原标高处仍不能防止漏浆时, 最好停止钻进。如果距离终孔标高不远, 回填土方量太大, 在保持泥浆质量的同时, 必须注意保持孔内外水位差, 以免造成坍孔。

3.2.3 钻孔桩施工时, 一旦发生漏浆, 极易发生坍孔。可以采用重整护筒, 判明坍塌位置, 回填片石和粘土混合物到坍孔处以上1m～2m, 继续钻进； 片石不宜太大, 钻进过程中速度不宜太快,待钻至原漏浆处标高以下时, 再以较大的冲程钻进。

3.2.4 采用单一的处理办法不行时, 可以采用全部回填, 待回填物沉积密实后再行钻进； 在维持

孔内外水位差的同时, 向孔内先投入水泥和片石, 经小冲程冲砸后, 再加入粘土, 回填的次序不能随意变动。经多次观察发现漏浆后, 泥浆流失严重, 孔内泥浆比重迅速下降, 根本无法维持钻孔施工的正常进行。因此, 必须先回填水泥和片石, 待孔内水位稳定后, 再加入粘土, 以防止泥浆再次流失。

3.3 漏浆处理的注意事项

在处理漏浆时, 首先必须先维持孔内水位, 再根据钻孔的原始记录及相关资料, 判别本处的地质情况, 是裂隙或溶洞, 然后根据以上资料及漏浆的程度来判别采用什么材料进行回填。如漏浆轻微, 但岩层为软弱夹层时, 就不能采用单一的回填粘土。因为在软弱夹层中钻进时极易发生斜孔, 故在回填粘土的同时, 还必须回填一定数量的片石。施工时,必须综合考虑施工环境及现场资料, 处理的办法也应相应变动。

4 断桩事故的预防

断桩事故的预防应采取如下措施:

a) 灌注前做好一切准备工作,保证灌注操作连续紧凑地进行；

b) 灌注前注意天气预报, 合理安排灌注时间；

c) 灌注过程中控制导管埋置深度, 保证导管埋深大于2m；

d) 预先在混凝土导管上套装一个用1mm厚钢板制成的锥形活动护罩, 以护住导管法兰挂住钢筋骨

架, 护罩底部与法兰大小一致；

e) 在灌混凝土时, 边灌混凝土边拨导管, 指定专人勤测混凝土顶面上升的高度, 以决定导管上拨速度, 提升应匀速、平稳, 慢慢起升, 并随时掌握导管埋入深度, 避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面；

f) 混凝土的拌制要严格按照规范要求控制水灰比、坍落度, 保证混凝土的和易性, 以防混凝土的和易性差, 造成导管堵塞, 不得不拔出导管而造成断桩。

5 桩身混凝土离析、缩孔事故

5.1 桩身混凝土离析的处理措施对桩身混凝土的离析应采取如下措施加以处理:

a) 对桩身混凝土离析层的处理,若是孔洞蜂窝缺陷, 可采用小孔钻进到要处理的部位, 用高压水清洗后再用高压泵向要处理的部位压入水泥浆；

b) 混凝土灌注完成后当发现桩身缩孔, 如位置较浅, 则直接开挖对缩孔部位施工补救, 如位置较深且严重, 则应考虑补桩。

5.2 桩身混凝土离析、缩孔事故的预防措施

a) 导管入孔连接时一定要密封好, 以防止发生漏水现象；b) 灌注过程应严格控制导管埋深, 避免浮浆的浸入；c) 预防地下水浸入引起水浸。

6 坍孔

对坍孔的预防可采取以下措施:

a) 桩基施工前, 要认真研究地质勘察报告, 确定护筒的埋置深度, 预先备好足够的粘土, 做泥浆护壁；b) 为防止连续钻孔机振动对地层造成较大影响, 要合理安排钻孔的时间和孔位, 现场施工时采用跳打法施工, 相邻桩孔不要连续施工, 跳打时, 必须等相邻成形桩混凝土浇注完2d后方可施工。

7 结语

桩是桥梁的基础, 桩质量的好坏在一定程度上决定着桥梁承载能力的大小。因此, 我们在施工过程中一旦发现问题, 应及时采取适当措施进行处理, 以确保桩基的质量。

参考文献

[1] 李世京, 等. 钻孔灌注桩施工技术[M]. 北京: 地质出版社,1990.

[2] 董书彬. 灌注时断桩的处理方法及工具[J]. 探矿工程, 1999,( 1) : 28.

[3] 王振福, 等. 钻孔灌注桩质量事故的原因、预防及处理[J].陕西地质, 2000, 18( 2) : 63- 67.

[4] 张美卿, 等. 钻孔灌注桩常见质量事故的预防[J]. 山西建筑,2001, 27( 2) : 46, 48.