1、1探究公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因摘要：钻孔灌注桩技术具有操作方便，结构性能强等特点，在现代桥梁工程施工中得到了广泛的应用。桥梁钻孔灌注桩水下砼的灌注工艺并不复杂，但影响因素很多，对灌注工艺的每一个环节稍有不慎或考虑不周时，都会导致灌注的失败、形成断桩,断柱是严重的质量事故，必须采取一定的措施进行预防与治理。本文结合笔者多年的额施工管理经验，对断桩产生的原因进行了分析，对断桩的预防和处理措施进行了探讨。 关键词：桥梁 灌注桩 原因 防治 处理 中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号： 1.断桩产生的原因分析 钻孔灌注桩发生断桩的原因主要有以下一些方面: 1.桥梁设计不合理导致断桩
2、。在桥梁工程建设之前，都有关于桥梁承重计算的设计，但在使用过程中，往往由于一些人为因素导致桥梁实际承重远远超过设计承重。长此以往，就很容易导致桥梁断桩。桥梁在超负载使用时，即使当时没有明显的不良反应，但却埋下了事故隐患。因此，应加强对桥梁的使用管理，对大型货运车辆较多的路段应进行特殊设计和管理，从而保证桥梁的正常使用。 1.2 混凝土灌注不当。 1.2.1 混凝土不连续。混凝土的不连续导致的桩体整体承受强度不一2致是造成断桩的主要原因。混凝土不连续的桩体受力后会出现严重失衡，最终导致断桩现象发生。 1.2.2 桩身混凝土不均匀。桩身混凝土不均匀是导致断桩的又一重要原因。受周围环境影响，有时外部
3、冲洗液或者其他液体会进入桩身混凝土中，造成水灰比偏离标准值，最终使状体结构不稳定。一旦受到大的外力作用，就会出现断桩。 1.2.3 岩渣沉积层发生断桩。在混凝土灌注过程中，经常会出现岩渣沉积层。沉积层的存在往往会使混凝土的施工层高于规定施工层，而高出的混凝土面也是断桩的多发部位。 1.2.4 混凝土离析造成断桩。在混凝土灌注过程中，施工不规范或者材料选择不当都会造成混凝土离析，而离析会使混凝土的结构强度下降，最终导致断桩。 1.3 导管的埋置深度是一个重要的建设指标。在施工过程中的导管如果出现深度过大或长时间灌注等情况，会导致混凝土流动性降低、与导管壁的摩擦加大，从而发生断桩。尤其在采用落后且
4、提升阻力大的法兰盘连接的导管时,更易在提升时出现导管破裂或连接螺栓被拉断的现象而引起断桩。 1.4 职员责任心不强、随意配料、比例误差过大，因此所得到的混凝土坍落度波动大、混合料时干时稀，很可能会导致出现卡钻问题和断桩，例如:当混凝土坍落度过大时,产生的离析现象会使粗骨料相互挤压而阻塞导管;当混凝土坍落度过小或灌注时间延长时,会因混凝土初凝时间缩短、下落阻力增大而阻塞导管,这是诱发断桩事故的重要原因之一。因此,必3须严格控制混凝土的配合比,缩短灌注时间,以减少此类断桩事故的出现几率。 1.5 如果工程地质条件差，并且施工单位没有采取有效的保障措施，很容易使得灌桩过程中出现的井壁流砂、软塑状土质
5、形成类泥沙性断桩或因井壁坍塌而引起断桩。这类现象在工程中占有较大的比例,且发生的位置深,难处理,是导致工期延期或投资增大的重要因素之一。 1.6 在施工过程中，如果导管泄漏、电力故障、机械故障或井水位突然下降导致施工不能连续进行，很容易导致断桩事故的发生。因此，必须认真做好灌注前的准备工作,尽量保证灌桩工作的连续性。 1.7 井壁坍塌。若工程地质情况较差或受水位涨落等因素的影响，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等, 而施工单位技术水低、经验少或处理不当，容易造成泥砂性断桩。 1.8 机械故障或停电造成施工不连续。机械故障或停电造成混凝土灌注中断，在混凝土终凝前无法连续施工，从而造
6、成断桩。另外，机械故障或停电机可能使得无法向井内补水，可能会出现井中水位突然下降，引起井壁坍塌，从而造成断桩。因此，做好施工组织，认真对待灌注前的准备工作, 这对保证桩基的质量是也十分重要的。 2.断桩的预防措施 2.1、严格检验施工的原材料 （1）进料的时候，进货员应当对于骨料严格的进行检查，在采购的时候一定要选取质量好的骨料并定点进行购买。在选材料的时候对于粗骨料和细骨料的尺寸应当有所限制，一定要选取适合的，质量保证的骨4料。 （2）对减水剂的质量做严格的检查。在采购的过程中，对与减水剂应该做好抽查工作，并且测试黁凝土的凝结时间，并且对于凝结时间作出统计和记录，保证混凝土能够满足施工的需要
7、。 （3）水泥的严格检验采购水泥时，应选择大型旋窑生产的高质量水泥，根据设计要求，选用相应规格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥来作为原料。同时，水泥的初凝时间不应早于 2.5h。 2.2、导管控制措施。将各节导管接头用到的胶垫预先与法兰的对接位置进行试拼，导管安插时要按照试拼情况对应型号拦装。在进行安装时，应对正放平并将螺栓拧紧以防漏水、漏气现象的发生；当导管堵塞时，不应猛拔或猛插导管，防止混凝土的快速下落，与表面泥土或浮浆相互作用，导致形成断桩。 2.3、灌注桩混凝土质量控制措施。混凝土配合比的确定与控制在实际工程施工之前，通过多次试验建立起完善的混凝土配合比数据库，作为施工时混凝土的配合依
8、据，确保实际生产与试验之间没有太大的偏差。施工过程中还要做好对材料含水量的检测工作，同时依据砂石的含水量的不同来确定减水剂的用量，以确保混凝土的和易性和流动性符合规范要求。 3.对出现的断桩的处理 3.1、灌注过程中发现断桩的处理 在灌注桩浇筑过程经常会出现由于导管拔不动、导管拔脱、卡管、坍孔等原因引起断桩事故的发生。 5在灌注过程中发生断桩，若后期不易接桩时，应立即停止浇筑，折除导管，拔出钢筋笼，尽快重新成孔浇筑混凝土。断桩的钢筋笼下部由已灌注的砼锚固，上端由孔口圈梁锚固并施加向上的拉力，这样整个钢筋笼形成了一个双向约束的受力体系。根据钢筋笼直径，选用一个合适直径的冲击钻在钢筋笼的内部穿心钻
9、进，这样既减小了二次成孔的难度，又可回收废弃钢筋，将钢混一体的断桩处理转化为冲击钻在低强度砼中的钻进施工，将钢筋和已灌注的混凝土分离，提出钢筋笼后尽快重新成孔灌注。若后期有接桩条件时，应立即停止浇筑，在四周设立安全围护措施，待后期挖孔接长，并应注意接桩时凿除桩顶表面砼，按砼施工缝进行处理。此类断桩应早发现早处理，施工较方便且风险也不大。 3.2、检测发现的缺陷桩处理 检测时发现的缺陷桩一般针对 III 类桩进行处理。不但处理过程很麻烦，而且风险也很大，可用下面的处理方案： 断桩位置较深时，可采用钻孔压浆法进行处理。一般沿桩身钻孔，一个做进浆孔，一个做出浆孔。钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机钻
10、杆进行垂直度校正，以防止钻孔偏斜过大甚至偏出桩外，无法安排下道工序。同时，在钻机钻孔取芯过程中，要对每节混凝土芯样进行认真分析总结，密切关注芯样的变化情况。孔深位置要求达到补强位置 1m 以下，再用高压水（泵压大于 20MPa）向孔内压清水。水流自下而上在缺陷段内进行喷射，喷管提升速度为 10cm/min，旋转速度为 20 转/min，处理长度为缺陷段上、下各延伸 50cm。高压水将缺陷段软弱部分切割成泥浆状，当由一孔进行切割而另一孔有水溢出时，则可认为病害区已打通，6可换另一孔重复操作，直到全部打通。再继续注入高压清水将废渣排出，当溢出水流变为清水时，清渣工作结束。用压浆泵先压入水灰比为 0
11、.8的纯水泥浆，将孔内原有水从另一孔全部压出来后，再用水灰比为 0.5的浓水泥浆（宜用 52.5 级水泥）并适当掺加膨胀剂的水泥浆压入。当浓浆从出浆口冒出并与注入的水泥浆浓度相同时停止压浆，用小石子混凝土将出浆口封填堵实，由进浆口进行补压，压力增大到 0.70.8MPa 时，稳压 2025min 后关闭进浆阀。待水泥浆硬化后，应取芯检查补强效果。如果断桩位置较浅，有接桩条件时，可采用大开挖或下钢套筒等措施，破碎桩基到断桩处，再重新接长桩基。 4.结语 从上面的分析看，虽然断桩的产生有着很多原因，只要我们认真分析清楚断桩产生的原因，找出相应的预防措施，断桩是可以避免的。如果产生了断桩,我们还应采取相应的处理措施。 参考文献： 1孙雪峰.桥梁钻孔灌注桩质量检测及缺陷的处理J.民营科技.2010(02) 2房忠权.试述桥梁缺陷桩的成因与检测J.黑龙江科技信息.2010(22) 3原子键.对桥梁缺陷桩分类及其检测方法的几点研究J.民营科技.2011(02)
