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摘要:本文结合某工程实例,探讨钻孔桩施工事故成因及处理措施。
关键词:钻孔桩施工;事故成因;处理措施
一、基本情况
某大桥为预应力混凝土连续箱梁结构,分为左右两个半幅,左半幅桥长145.52m,右半幅桥长125.52m。设计标准为汽车一超2O级,挂车一120,桥面全幅宽度24.50m,下部结构为柱式台,柱式墩,桩基础;共有钻孔灌注桩30根,设计桩长32m,其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土,棕红色粘土,黄绿色强风化泥岩;K262+060中桥为预应力混凝土空心板结构,下部采用柱式墩台,钻孔桩基础,共36根桩,其中4号台12根桩,其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土,灰褐色圆砾土,褐红色黄土,灰黑色强风化页岩,灰黄色强风化砂岩。
二、事故成因及处理措施
(一)塌孔
1.塌孔主要原因
(1)钻孔桩开始施工时,护筒周围粘土没有夯实导致渗水或护
筒底高于施工最低水位,致使护筒下孔壁坍塌;
(2)钻孔时护筒不能保持比地下水位高的水头,在孔外水压力作用下孔壁的稳定受到破坏,造成塌孔;
(3)施工时配制泥浆比重偏小,护壁作用不可靠,不能保持孔壁稳定而形成塌孔;
(4)钢筋笼吊装时不能保持钢筋笼垂直插入孔内,致使钢筋笼撞上孔壁造成塌孔。
2.塌孔的处治措施
(1)回填粘土、加大泥浆护壁、保证水头压力。在K262+060中桥4号台—2桩基施工中,因该桥台桩基础位处旧河道内,成孔时发生大面积坍塌,经跟踪量测塌孔达5m,并有大量涌水现象,施工被迫停止。经会同三方代表同意后对桩孔回填,但回填土后发现仍然有水涌出。因4号一l桩钻至相同标高时也同样出现涌水现象,故初步判定是由于层位水水压太大造成桩孔坍塌。经研究提出以下处理方案为:a.将4号—2桩孔用粘土回填;b.对4号墩进行填土筑岛2m~3m,以提高水头压力,并以真空吸泥泵吸出含泥渣的泥浆,确保清孔合格.c.沿4号墩桩位方向,在上游4m处(筑岛以外)打一φ1.0m降压井让其涌水,以降低地下水压;d.提高泥浆粘度,相对密度达到1.08,慢速钻进,充分护壁。经按上述方案处理后,降压井出现了大量涌水,降低了地下水压力,保证了4号墩重新成孑L中没有出现塌孔现象。
(2)在旱地进行钻孔桩施工时,应确保钻机的作业面稳定、夯
实;位于浅水区域的钻孔桩通常采用筑岛法施工,筑岛岛面应比最高水位或地下水位高出0.5m~1.0m,高出水面以上部分采用分层填筑分层夯实或碾压,确保施工场地满足施工载荷的要求以保证钻机平稳就位。
(3)沉放钢筋骨架中产生的坍塌,多因现场指挥或吊车司机操
作不当造成,因此在吊装钢筋笼时现场施工员应跟吊机手协调好,避免吊装钢筋笼碰撞护筒或孔壁。
(二)断桩
1.断桩的主要成因
(1)在浇筑昆凝土过程中,导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩;
(2)浇筑混凝土时间间隔太长造成混凝土界面不连续;
(3)出现堵管未能及时排除;
(4)灌入的混凝土质量低劣。
2.断桩的处理措施
断桩在桩基施工中属较严重的工程事故,通常可采取以下几
种措施进行处理。
(1)当浇筑时间不长,混凝土埋深不大时,可将孔中混凝土及泥石全部清除,重新灌注。
(2)接桩:如某大桥5号一1桩,设计桩长为32m,当灌注水下混凝土至24m时,出现混凝土堵管现象,经现场工程师及施工人员多方努力,采取冲捣、振动导管等措施,混凝土仍无法顺利下灌,分析其原因:该车混凝土坍落度过大,造成灌注时混凝土离析,和易性、流动性差,最终导致5号一1桩发生堵管断桩事故。考虑到工程质量及节约费用的因素,决定采用接桩方案。首先利用测锤测定桩身混凝土的位置,根据设计提供的地质资料已知自桩顶至断桩处均为粘土层,且断桩出现在较浅部位,决定采用人工清理再接桩的方法进行处理。在处理时,先采用降低孔内水位,20号索混凝土进行护壁,护壁混凝土箍筋、连接筋均用φ12以20cm的间距布置。然后在挖至断桩处时,将桩面清理干净,并进行人工凿除至干净混凝土面(约1m),最后再重新浇筑混凝土。经处理后再对桩基进行超声波检测,结果表明桩基质量符合规范要求。
三、结语
通过对钻孔桩施工常见事故的技术分析,根据不同的事故成因采取不同措施处置施工中的事故,通过及时发现,采取有效措施遏制事故的进一步发展,以使工程质量得到保证。总之,灌注桩施工除加强预防、减少事故频率外,还应制定详细突发事故应急预案并能随时付诸实施。
参考文献:
[1]郝建波.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践[J].河南交通科技,2009.
关键词:钻孔桩施工;事故成因;处理措施
一、基本情况
某大桥为预应力混凝土连续箱梁结构,分为左右两个半幅,左半幅桥长145.52m,右半幅桥长125.52m。设计标准为汽车一超2O级,挂车一120,桥面全幅宽度24.50m,下部结构为柱式台,柱式墩,桩基础;共有钻孔灌注桩30根,设计桩长32m,其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土,棕红色粘土,黄绿色强风化泥岩;K262+060中桥为预应力混凝土空心板结构,下部采用柱式墩台,钻孔桩基础,共36根桩,其中4号台12根桩,其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土,灰褐色圆砾土,褐红色黄土,灰黑色强风化页岩,灰黄色强风化砂岩。
二、事故成因及处理措施
(一)塌孔
1.塌孔主要原因
(1)钻孔桩开始施工时,护筒周围粘土没有夯实导致渗水或护
筒底高于施工最低水位,致使护筒下孔壁坍塌;
(2)钻孔时护筒不能保持比地下水位高的水头,在孔外水压力作用下孔壁的稳定受到破坏,造成塌孔;
(3)施工时配制泥浆比重偏小,护壁作用不可靠,不能保持孔壁稳定而形成塌孔;
(4)钢筋笼吊装时不能保持钢筋笼垂直插入孔内,致使钢筋笼撞上孔壁造成塌孔。
2.塌孔的处治措施
(1)回填粘土、加大泥浆护壁、保证水头压力。在K262+060中桥4号台—2桩基施工中,因该桥台桩基础位处旧河道内,成孔时发生大面积坍塌,经跟踪量测塌孔达5m,并有大量涌水现象,施工被迫停止。经会同三方代表同意后对桩孔回填,但回填土后发现仍然有水涌出。因4号一l桩钻至相同标高时也同样出现涌水现象,故初步判定是由于层位水水压太大造成桩孔坍塌。经研究提出以下处理方案为:a.将4号—2桩孔用粘土回填;b.对4号墩进行填土筑岛2m~3m,以提高水头压力,并以真空吸泥泵吸出含泥渣的泥浆,确保清孔合格.c.沿4号墩桩位方向,在上游4m处(筑岛以外)打一φ1.0m降压井让其涌水,以降低地下水压;d.提高泥浆粘度,相对密度达到1.08,慢速钻进,充分护壁。经按上述方案处理后,降压井出现了大量涌水,降低了地下水压力,保证了4号墩重新成孑L中没有出现塌孔现象。
(2)在旱地进行钻孔桩施工时,应确保钻机的作业面稳定、夯
实;位于浅水区域的钻孔桩通常采用筑岛法施工,筑岛岛面应比最高水位或地下水位高出0.5m~1.0m,高出水面以上部分采用分层填筑分层夯实或碾压,确保施工场地满足施工载荷的要求以保证钻机平稳就位。
(3)沉放钢筋骨架中产生的坍塌,多因现场指挥或吊车司机操
作不当造成,因此在吊装钢筋笼时现场施工员应跟吊机手协调好,避免吊装钢筋笼碰撞护筒或孔壁。
(二)断桩
1.断桩的主要成因
(1)在浇筑昆凝土过程中,导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩;
(2)浇筑混凝土时间间隔太长造成混凝土界面不连续;
(3)出现堵管未能及时排除;
(4)灌入的混凝土质量低劣。
2.断桩的处理措施
断桩在桩基施工中属较严重的工程事故,通常可采取以下几
种措施进行处理。
(1)当浇筑时间不长,混凝土埋深不大时,可将孔中混凝土及泥石全部清除,重新灌注。
(2)接桩:如某大桥5号一1桩,设计桩长为32m,当灌注水下混凝土至24m时,出现混凝土堵管现象,经现场工程师及施工人员多方努力,采取冲捣、振动导管等措施,混凝土仍无法顺利下灌,分析其原因:该车混凝土坍落度过大,造成灌注时混凝土离析,和易性、流动性差,最终导致5号一1桩发生堵管断桩事故。考虑到工程质量及节约费用的因素,决定采用接桩方案。首先利用测锤测定桩身混凝土的位置,根据设计提供的地质资料已知自桩顶至断桩处均为粘土层,且断桩出现在较浅部位,决定采用人工清理再接桩的方法进行处理。在处理时,先采用降低孔内水位,20号索混凝土进行护壁,护壁混凝土箍筋、连接筋均用φ12以20cm的间距布置。然后在挖至断桩处时,将桩面清理干净,并进行人工凿除至干净混凝土面(约1m),最后再重新浇筑混凝土。经处理后再对桩基进行超声波检测,结果表明桩基质量符合规范要求。
三、结语
通过对钻孔桩施工常见事故的技术分析,根据不同的事故成因采取不同措施处置施工中的事故,通过及时发现,采取有效措施遏制事故的进一步发展,以使工程质量得到保证。总之,灌注桩施工除加强预防、减少事故频率外,还应制定详细突发事故应急预案并能随时付诸实施。
参考文献:
[1]郝建波.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践[J].河南交通科技,2009.