江西省水电工程局330029
摘要:在建筑工程钻孔灌注桩施工过程中,经常会出现断桩的情况,当发现此类状况时,应迅速采取措施,否则就会威胁到施工质量的安全。在本文中,笔者以实际生活中的一些状况为例,首先对施工的地质条件作了简要阐述,然后重点分析了导致在建筑工程钻孔灌注桩施工过程中发生断桩的因素,并制定了一些可行的解决方法,以供相关行业和相关人士参考借鉴。
关键词:钻孔灌注桩;断桩;处理措施
引言
近年来,我国在交通基础设施方面发展迅速,做得越来越好。相对其他基本材料而言,钻孔灌注桩具有较高的实用性、成本比较低廉、而且使用起来不太复杂,因此,公路、桥梁及其他工程领域的基础设施建设大多都会用到它。然而,由于桥梁钻孔灌注的施工往往是不被公开的,倘若在施工过程中出现问题或差错,导致出现断桩的情况,不仅会耽误施工进度,使施工不能如期完成,还会导致施工质量受到破坏,甚至浪费较大的财力。因此,对灌注桩的质量问题一定要格外关注,控制好钻孔工艺桩基地质、钢筋笼上浮、护壁施工、灌注、混凝土配比等工程环节,尽量减少断桩情况的产生。下文大致总结了桥梁钻孔灌注桩断桩事件的产生的原因,并且细致讨论研究此状况的解决方法。
一、桥梁钻孔灌注桩断桩的形成原因
分析断桩事件的成因,泥浆渗进桩基混凝土的全部或部分端面是主要因素,泥浆渗进让桩体混凝土本身的强度达不到其设计的标准,抑或是桩的整体受力形态受到影响,从而使得断桩情况发生。通常情况下,存在桩身中部的混凝土未凝固、混凝土桩体与基岩之间未凝固、桩身中岩渣沉积成层并将混凝土桩上下分开、桩身出现空洞和桩体混凝土本身强度不够这五种状况的断桩。
导致桥梁钻孔灌注桩断桩事件产生的原因,主要有下列六种。
第一,混凝土强度。实际施工过程中,若未使用足够的水泥,将会导致混凝土配比不合理,完全达不到设计的强度标准,最终导致断桩。
第二,导管水密性及混凝土封底。针对导管而言,其自身隔水设施差,承压、抗拉性能和水密性达不到要求,会导致导管漏水,因而导致断桩。另外,如果导管底口和孔底之间的距离太远或第一批混凝土准备得不够充分,那么在投入混凝土后,达不到完全堵住导管底口的效果,导致泥水渗入底口,无法封底,发生断桩事件。
第三,灌注混凝土过程中的灌混凝土面标高测定及导管埋深。在注入混凝土的过程中,由于在对已经注入混凝土表面标高的测量过程中出现差错,导致导管过小的埋深,继而发生拔脱问题,最终导致夹层断桩。倘若灌注耗时太久而且导管埋得太深,将会拉低已注混凝土的流动性,加大导管壁与混凝土之间的摩擦,当提升导管时,就可能出现导管破裂或者连接螺栓拉断情况,从而导致断桩。
第四,混凝土配合比及坍落度。因为配料工作是人工进行的,倘若相关工人未认真负责,那么混凝土配合比可能出现较大差错,导致坍落度的波动更大,拌出的混合料的稀干程度无法准确把握。如果坍落度太大,将会出现离析,导致粗骨料互相挤压、堵住导管,灌注工作无法实施,最终发生断桩现象。
第五,成孔井壁坍塌。当前,因为工程地质不好,使得施工单位对其的关注度大大不足,而且工人缺乏经验,导致在灌注过程中,流砂或者井壁坍塌严重等情况时常出现,很可能导致泥砂性断桩的情况。
第六,其他原因。井中水位突然下降或者混凝土机械故障、外加剂、突降暴雨或者停电等原因,导致施工无法连续进行,所以在灌注过程中必须从水下混凝土中拿出导管,导致断桩。因此,灌注前的每一个细节对桩基的质量都会产生影响。
二、钻孔灌注桩断桩的处理措施
1、原位成桩
如果施工发现断桩,必须清除干净,然后在原来的地方浇筑一根新桩,使得断桩完全被处理。这种处理方法效果明显但比较困难,而且花费较大,应以工程的重要程度、地质条件、缺陷数量等为参考因素决策使用。
2、接桩
施工时发现断桩或者成桩后检测出来的,如果其位置较浅,可以进行接桩。若发现断桩,应马上停止浇筑并用粘土回填到原地面,在沉淀稳定后开挖处理。此方法优点是可保证桩体完整性,把控桩身质量,缺点是必须同时进行安全处理和监管。
3、浅层断桩接桩
挖到断桩的地方,挖掉断桩以上砼,对断桩面进行清洗、凿毛,重新制作钢筋笼焊接安上,架上钢模,浇筑混凝土。
4、深层断桩接桩
当断桩在地面下的深处时,若土质较好,可以使用钢板支护基坑加钢护筒下沉组合的方法,也能使用大基坑套小基坑的措施挖到断桩的地方。
(1)钢板桩长度确定。按照事先的规划进行施工,使用单层钢板桩围堰,我们需要根据断桩地点深度和封底混凝土厚度确定钢板桩长度,然后根据挖坑的深度确定垫层以下的锚固深度,从而选择合适长度的钢板。挖完基坑后,抽走积水,进行坑底整平浇筑封底砼。
(2)钢板桩围堰尺寸和数量确定。倘若围堰不够大,对下一环节的钢护筒施工时空间不足,不便于人为进行。因此,为了便于施工,缩减成本,设计围堰比护筒大两到三米。
(3)钢板桩的插打。钢板桩插打过程中为了避免跑位,定位桩施打结束时,在钢板桩位置的直线方向放置两道导向钢板桩,并与角桩焊接成夹板形式,在钢板桩施打时起有导向和准确定位作用。在钢板桩施打过程中,必须严格保证钢板桩的垂直度,时刻对其进行监测,一旦发现有钢板桩倾斜的现象,应该立刻用钢丝绳拉住桩身,对其进行纠正。钢板桩合拢后,再继续打桩直到钢板桩围堰顶口标高基本一致。
(4)钢护筒下沉及安放。用振动锤振动下沉制作好的钢护筒,直到到达缺陷处。到达缺陷处后,再对断口处进行处理。
(5)凿除桩身砼、绑扎钢筋。凿除桩身砼按挖孔桩考虑,凿除时,应注意施工安全。要防止落石伤人,并且保证孔内通风。
(6)浇筑混凝土。浇注之前要对断桩处进行处理,从而使新老混凝土紧密结合。浇注时用导管浇筑与桩身同标号的混凝土,待所浇砼强度达到桩身混凝土强度时进行检测,确定断桩处理质量达到要求,再进行后续工程的施工。
(7)注浆法
注浆法就是在桩身钻2个孔,钻孔深度要达到断面桩位置以下2m处,用高压水冲洗,将杂物从孔内冲出或放出,然后压水泥净浆。注浆法具有成本低和风险小的特点,但其施工质量不佳,具体来说就是桩身完整性和质量难以把握,因为断层处的杂物无法判断是否已清理干净。
(8)扁担桩法
所谓扁担桩法,就是在桩基两侧各加一条桩,这种处理方案有显著的优点,就是能够明显的加快施工进度。但是其缺点也很明显,就是施工成本较大,而且还会影响结构的评定,所以较少采用。
结语
现代社会对交通设施的需求在不断升高,桥梁作为交通基础设施的重要环节,必须把握好质量关,而桥梁的钻孔灌注桩技术是保证质量的前提,所以在断桩预防与处理方面,必须下足功夫。我们必须对桥梁灌注桩技术做好研究,借助以往断桩的事故分析和处理,学习经验,尽量避免断桩,并且能够妥善处理各类断桩问题,从而保证施工质量和施工进度。
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