王 凱

(河北路橋集團有限公司三公司)

公路橋梁鉆孔灌注樁斷樁的處理與預防

王 凱

(河北路橋集團有限公司三公司)

摘 要:鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，且影響施工質(zhì)量的因素很多，無論對施工的任何一個環(huán)節(jié)放松都有可能造成質(zhì)量缺陷。根據(jù)多年的橋梁施工經(jīng)驗，對鉆孔灌注柱施工過程中產(chǎn)生斷樁的原因進行分析，并提出了處理方案及預防措施。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;斷樁;方案

1 形成斷樁的主要原因

1.1 施工準備不足引起的斷樁

(1)施工場地的準備工作。灌注樁的施工多在荒地、水地、河灘等地形、地質(zhì)條件惡劣的區(qū)域施工，作業(yè)場地的硬化至關(guān)重要。往往看似平整堅實的路面，灌注過程中經(jīng)幾次重車的碾壓就行使困難，致使灌注被迫停止或大大延長了灌注時間易發(fā)展成為斷樁。

(2)施工機械的準備工作。灌注進行前應(yīng)核定拌和及運輸設(shè)備的性能及數(shù)量，要求必須有備用設(shè)備及備用發(fā)電設(shè)備，并組織足夠的勞動力，用以保證灌注的連續(xù)性。往往由于機械設(shè)備不足會給斷樁的產(chǎn)生埋藏可怕的隱患。

(3)原材料和施工配合比的準備工作。原材料的質(zhì)量和數(shù)量對于灌注樁同樣至關(guān)重要。由于砂、石料、水泥中夾雜著大塊的不合格原材料或因缺料使停頓時間過長造成堵管、塞管現(xiàn)象形成斷樁的事故也是屢見不鮮。另外現(xiàn)場配合比應(yīng)當根據(jù)現(xiàn)實的溫度、濕度、原材料的含水量進行調(diào)整，確保每一盤混凝土拌和物的和易性。

1.2 因首批混凝土不足或?qū)Ч艿卓谂c孔底距離太大，首批混凝土下落未能埋沒導管底口，而繼續(xù)灌注形成斷樁

當首批混凝土下落前操作人員應(yīng)認真核對導管底口與孔底的距離，計算首批混凝土的方量，需要注意的是漏斗中混凝土的儲量一定要根據(jù)孔內(nèi)情況適當增加數(shù)量;對閥門和浮球也要進行認真地檢查做到一氣呵成。首批混凝土下落后，應(yīng)立即查看孔內(nèi)水位的上漲情況;孔內(nèi)混凝土的標高是否符合要求等，當孔內(nèi)水位上漲之后快速回落，且導管內(nèi)有水涌上來，則灌注失敗。此類情況一旦出現(xiàn)應(yīng)立即復清重灌。

1.3 對孔深及導管的埋置深度量測不準，使導管拔出混凝土面形成的斷樁

此類情況多由于操作人員麻痹大意;沒有認真做好灌注記錄;經(jīng)驗不足所致，特別在灌注的后期或是有小方量坍孔沒被察覺時出現(xiàn)。在灌注將近結(jié)束時，由于漿渣過稠或伴有小塊的土塊，測錘太輕難以判斷漿渣或混凝土面，操作人員沒有用足長的竹桿或鐵盒取樣器、探測儀探測面層，將導管拔離混凝土面形成斷樁或短頭樁。

1.4 當出現(xiàn)堵管、埋管、導管嚴重漏水而不得已將導管提出混凝土面而形成的斷樁

(1)由于混凝土本身坍落度小、流動性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運輸途中產(chǎn)生離析、導管接縫處漏水、雨天運送混凝土未覆蓋等，使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中造成堵塞。必須將導管拔出而形成斷樁。

(2)由于埋管太深或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已初凝使導管與混凝土的摩阻力過大，或?qū)Ч軖熳′摻罨\提管過猛將導管拉斷形成斷樁。

(3)混凝土灌注過程中，由于導管接口不嚴、接口間橡膠墊被高壓氣囊擠開，或焊縫開裂，泥水從接口或裂縫處流入，不得不將導管提出進行處理，形成斷樁。

處理堵管時將導管提升到最小埋置深度，猛提猛插導管，在次情況下有可能使導管內(nèi)混凝土連續(xù)下落與表面的浮漿、泥土相結(jié)合，形成夾泥縮孔。

因灌注時間長，表層混凝土失去流動性，形成硬蓋，而繼續(xù)灌注的混凝土拌和物頂破硬層上升，將混有泥漿砂礫的表層覆蓋包裹形成夾層斷樁。

灌注過程中出現(xiàn)坍孔，被迫停止或清理泥渣不徹底而繼續(xù)灌注形成斷樁。

在混凝土灌注時，由于護筒底腳漏水、地下水壓超過原承壓力、機械的碾壓振動等原因，有時會突然出現(xiàn)孔內(nèi)水位急速下降而后又快速回升現(xiàn)象，且拌有大量的氣泡產(chǎn)生，這時應(yīng)立即停止灌注，用測錘量測混凝土面的標高，判定坍孔情況，靜觀其變。如坍塌數(shù)量不大，用吸泥機吸出混凝土表面的坍塌的泥土，若不繼續(xù)坍塌，可恢復正常灌注;若有擴大之勢，應(yīng)將導管、鋼筋籠拔出，將孔內(nèi)用黏土或摻入5% ～8%水泥填滿，待數(shù)日后孔內(nèi)地層已穩(wěn)定，按斷樁處理。

混凝土灌注過程中，發(fā)生了人力不可抗拒的自然災害，迫使灌注停止也會造成斷樁。

2 斷樁的處理方案

2.1 復清重灌

此種方法適用于灌注方量較少;混凝土面離地面較深;地質(zhì)情況惡劣的鉆孔灌注樁。斷樁情況一旦發(fā)生立即將導管提出，并將灌注在孔內(nèi)的混凝土用反循環(huán)鉆機的鉆桿通過吸泥泵吸出，或者用吸泥機和抓斗清出，不得已時需將鋼筋籠清出采取復鉆清除;然后重新下放骨架、導管，尋找失敗原因、改變操作工藝，按新孔重新灌注。

2.2 積極補救

對于灌注中途出現(xiàn)事故，而事故處理完成后首批混凝土未初凝的樁，應(yīng)將新導管插入原灌拌和物內(nèi)不小于200 cm處，用潛水泥漿泵下入導管底部，將底部水泵出，在用圓桿接長的小掏渣桶下入管底，升降多次將殘余渣土掏除干凈。續(xù)灌的混凝土應(yīng)加大水泥用量，提高拌和物的和易性，然后同首批混凝土的方法進行灌注。當混凝土不能上翻時，將導管快速提高50 cm或上下小幅度抖動導管，混凝土將沖出管底。以后灌注的混凝土可恢復正常的配合比。當進行樁檢測時應(yīng)特別注意本樁是否有缺陷，若有應(yīng)進行補強。

當灌樁事故處理完成后混凝土面已初凝時，視地質(zhì)情況采取復鉆或護筒法。

2.3 壓漿補強

對于夾泥縮孔和夾層斷樁采用壓漿補強法進行處理。(1)通過超聲波檢測出夾層或縮孔的深度、面積、大概的形狀，確定施工方案，經(jīng)設(shè)計代表和監(jiān)理工程師批準。

(2)先鉆2～3個小孔，分別作壓漿和出漿用。深度應(yīng)達到補強處以下1 m，對于柱樁應(yīng)達基巖。

(3)用高壓泵向孔內(nèi)壓入清水，其泵壓應(yīng)大于20 MPa。水流自下而上在缺陷段進行噴射噴管提升速度為10 cm/min，旋轉(zhuǎn)速度為20 r/min，處理長度應(yīng)為缺陷段上下各延伸50 cm。高壓水將缺陷段內(nèi)的軟弱部分切割成泥漿狀，當一個進行切割而另一個孔有水溢出是則可認定病害區(qū)已被打通，可換另一個孔重復操作直至全部打通;鉆孔連通后，壓入清水利用水循環(huán)將廢渣排除樁體，當所有孔內(nèi)水變成清水，清渣工作結(jié)束。

(4)用壓漿泵先壓入水灰比為0.8的純水泥漿，進漿口應(yīng)用麻絮填堵在鐵管周圍，待孔內(nèi)原有清水從另一孔全部壓出來之后，再用水灰比0.5的濃水泥漿(宜用52.5級水泥)壓入。

(5)濃漿壓入時應(yīng)使其充分擴散，當濃漿從出漿口冒出時停止壓漿，用碎石將出漿口填封，并用麻袋堵實。

(6)最后用水灰比0.4的水泥漿壓入，壓力增大到0.7～0.8 MPa時關(guān)閉進漿閥，穩(wěn)定壓漿20～25 min，壓漿補強工作結(jié)束。當夾層或縮孔較大時，可適當加入一定量的小粒徑石料。

(7)待水泥漿硬化后，應(yīng)再利用聲測管或取芯驗證是否合格。

2.4 護筒法

對于灌注樁事故處理完成后混凝土面已經(jīng)初凝且離地面不深的斷樁;尤其是短頭樁可用護筒法進行處理。方法是將一個稍小的鋼護筒用重壓或撞擊方法壓入孔內(nèi)適當位置(可視地質(zhì)情況而定)，然后將護筒內(nèi)的水泥漿抽出，并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層人工或機械清除干凈，再在護筒內(nèi)按水下混凝土的灌注方法進行灌注直至設(shè)計標高。

3 避免斷樁的預防措施

(1)嚴把隊伍進場關(guān)。杜絕“一流隊伍投標，二流隊伍進場，三流隊伍施工”的現(xiàn)象。保障足夠的施工設(shè)備、人員、投資，為優(yōu)良工程打下堅實的基礎(chǔ)。

(2)加強施工隊伍專業(yè)技術(shù)培訓，提高職工的自身素質(zhì)。建立責任到人的管理制度，確保質(zhì)量控制以預防為主。

(3)嚴把檢測關(guān)，嚴格審批處理方案，做到及早發(fā)現(xiàn)及時處理，確保建筑物基礎(chǔ)穩(wěn)定。

中圖分類號:U445.7

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1008-3383(2011)06-0137-01

收稿日期:2010-09-27