1、桥梁桩基础断桩原因分析及预防措施摘要:在我国经济飞速发展的现在,施工技术、工艺的不断变革、更新也给工程建设带来了不小的希望,在现代的桥梁建设中的运用也越来越广泛,其中主要应用在桩基础的建设施工上,最为常见的就是钻孔灌注桩,该工程属于隐蔽工程的一种,深埋与地下,这就要求其工程质量更要得以保证,但是由于影响因素较为繁杂,这就在一定程度上影响了施工质量的控制,在施工中各种问题的出现和施工者的不重视,就造成了工程施工的雪上加霜,经济利益损失严重。在桥梁的使用阶段这种断桩的问题也是常见的,在使用中或多或少的都会对桩基础造成一定的破坏。本文主要结合实际,对灌注桩工程施工的经验和体会进行简单分析,找出了其中
2、的一些原因进行了阐述,并提出有效的预防措施,以期对今后预防断桩具有施工参考及指导意义。 关键词:钻孔灌注桩;断桩;原因分析;预防措施 中图分类号:U443.15+4 文献标识码: A 在我国现阶段,桥梁工程也是施工工程的主要组成部分,在其中桩基础施工中,它主要分为沉入桩和灌注桩两种基础施工。但是按照成桩的施工来看又能分成三种,分别是沉入桩、人工挖孔桩、钻孔灌注桩。施工中主要用到的,也最为常见的就是钻孔灌注桩了,在我国交通基础建设的不断深入的同时,这种施工方法也在不断的更新和完善中,它的主要特点是适应性强、成本合宜、施工简便,被广泛的应用在各个领域。在我国各种的工程中,隐蔽工程的质量是最难控制和
3、掌握的,一旦有事故或者是不安全因素发生都会导致工程的巨大损失,桥梁桩基础工程中最常见的质量通病就是断桩,这对其自身的质量是一个很大的否定,也是对施工企业的巨大考验。 一、桥梁桩基础断桩出现的原因分析 桥梁在建设使用过程中多少都会有不同程度的损耗,这是不可避免的,使用阶段主要的损坏就来自桩基础的破坏,且大部分都是断桩造成的。因此,在施工过程中,因保证施工的连续性,排除一切可能产生断桩的不利因素。最近几年,桥梁质量勘察检测发现,一些老化的桥梁结构断桩现象较为严重。这不仅破坏了桥梁基础的稳定性,也给桥梁的安全使用埋下隐患。 “断桩”是桥梁病害的主要表现,断桩发生的因素也是多个方面的,结合施工实际情况
4、分析以下原因。 1.1 桥梁桩基础强度太弱,导致在使用过程中截断 桥梁桩基础是由混凝土和钢筋组成,若混凝土和钢筋不合格则会引起各种质量问题,造成桩身截面强度偏低,尤其是对土层较厚,入土较深的桩基础,当切向冻胀力大于桩截面的强度时,则会把桩基冻拔致断。在桩基础中如果钢筋的质量不能做到有效的保证,那么这个工程也就相当于是失败了一半,这样也就没有在施工下去的必要了,所以我们一定要保证材料的质量,这样才能将材料做成桥梁的支撑,也不至于发生不必要的断桩危险。此外混合材料水泥、砂石、添加剂等的质量也要进行严格的控制。 1.2 混凝土配合比设计和控制的不合理 混凝土配合比是混凝土质量控制的核心部分,施工前要
5、严格按照规范要求进行混凝土配合比设计和室内配比工作,以防出现对水泥、水、砂、石、外加剂等比例控制不均匀,导致混凝土实际强度达不到设计强度的要求。 1.3 在对桩体水下施工时,工程不能连续进行 由于混凝土运输车辆不足,运输不及时,灌注现场等待时间过长,已灌注的水下混凝土出现初凝现象,导管无法拔起,水下混凝土无法顺利灌注,从而导致断桩。 导管埋入混凝土中过深,导管外砼已经初凝,导管与混凝土间的摩擦力过大,导管无法拔出或提升导管过猛,将导管拔断,从而造成埋管事故导致断桩。水下工作一定要尽快连续保质,拆导管也是这样,如果拖延时间,就是造成桩基础断裂的主要原因。 1.4 导管的密封性能差 导管的水密性能
6、、承压、抗拉性能等不符合标准,隔水设施差,导致导管进水,另外,首批混凝土用量不足,导管埋深不够,首批混凝土没有顺利封底,导致导管底部进水。 1.5 灌注桩基过程中,护筒底口漏水,孔壁坍塌 在灌注桩基过程中,由于出现护筒底口漏水,孔内水位降低,不能保持原来的静水压力,导致塌孔,造成断桩。因为工程地质情况较差,而且在组织施工前施工单位不够重视,没有针对该地质情况配制优质泥浆护壁,如果有特殊情况出现时,要特别注意流砂,这是最容易导致孔壁坍塌的最主要原因,还有停电、雷雨不可控原因,也要多加注意。 二、桥梁桩基础断桩的预防措施 对于断桩的问题,关键在于预防,提前做好各项措施,在灌注过程中严格按照规范规程
7、进行。本人结合实际施工经验,提出以下几项建议。2.1 保证桥梁桩基础的强度 保证材料质量和用量,确保截面设计强度。如:一般每 m3 混凝土水泥用量需控制在 350kg 以上,配比标号严格执行规范要求。在钢筋选材上要使用正规厂家生产的,使用前对钢筋的质量严格检测,严格按照设计和规范要求控制好接头的施工标准。 2.2 制定严格的施工标准,做到规范化施工 质量标准是施工作业的具体要求,为了避免桩基础桥梁断桩现象的发生,施工单位要对施工质量严格控制。如:对灌注桩导管的埋置深度严格控制,通常深度范围在 26m,深度过大或过小都会影响桥梁质量 ;严格控制拔管、拆管的时间不超过 15min,尽量缩短该工序的
8、时间;混凝土塌落度严格控制在 18mm22mm 之间,控制好骨料的粒径,适当加入外加剂,控制初凝时间不早于 2.5h,只有作业人员把握好了每一个环节的质量,便能从根本上处理断桩问题。 混凝土拌和站要严格按照现场配比进行配料,控制好混凝土的和易性,出料后要进行塌落度试验,混凝土运输到现场后,为避免塌落度损失过大影响灌注质量,也要进行塌落度试验,若塌落度无法满足灌注要求,则应退回拌和站,按照水灰比重新调整。 2.3 确保顺利灌注水下混凝土, (1)混凝土材料的选取要达到设计的基本要求,做好水下混凝土配合比设计,使混凝土具有良好的流动性以及和易性。 (2)对混凝土必须要做到拌合均匀,尽可能减少颠簸和
9、缩短运距,从而防止混凝土离析而发生卡管事故。 (3)对首批混凝土要达到规定的数量,在施工之前必须通过计算来确定漏斗的最小容积。 (4)在灌注混凝土的过程中,必须要严格实施连续作业,尽可能避免任何原因而中断灌注。 (5)要实行全程监控的灌注过程,以便随时实现孔内混凝土的高度的实时测量与记录, 2.4 做好坍孔的防范工作以及隔水处理 在施工前,认真研究设计图纸,摸清楚地质状况,根据不同的地质情况配制优质泥浆,调整泥浆浓度,防止出现塌孔事故。灌注桩施工期间技术员必须全程跟踪,对护筒周围的渗水情况严格观察,对于水中桩基,注意观测河流水位,如有水位降低,应及时采取措施,确保孔内水头;灌注过程中,采用测绳
10、测量灌注深度,如发现与理论计算深度不一致时,要及时查明原因;在插拔导管的过程中,要注意控制力度,壁面引起大的震动导致塌孔。在灌注水下混凝土前必须进行水密承压试验和接头抗拉试验,确保焊缝配合的严密性,对导管存在的质量问题及时修补处理;计算好首批封底混凝土的用量,确保导管埋深满足规范要求。 2.5 接桩处理 桩头连接不当也会导致断桩。为确保桩顶处混凝土的质量,在桩顶设计标高上应多灌 50cm1m,在初凝后挖除。在桥梁桩基础的最后阶段接桩过程中也有许多需要注意的地方其中一项就是做好善后清理工作,将接头的部分的多余材料清除干净,这样才能有利于之后的施工工作的进行。并且要做好施工的交底工作,做好衔接。 结束语 桥梁在钻孔灌注桩施工作业过程中,必须严格遵照规范要求进行施工。强化质量管理意识,要确保钻孔灌注桩的施工质量符合规范要求。进一步提高现场人员的责任心,严格控制钻孔灌注桩施工作业的每一个环节,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,唯有如此才能确保断桩问题得到避免的。 参考文献: 1 陈文锋. 桥梁桩基础断桩的防治技术J. 北京:交通世界. 2012 年第 3/4 期 2 黄绳开.桥梁施工及组织管理M.北京:人民交通出版社,2000年第 8 期.