桥梁桩基在施工中常见问题及处理措施

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  摘要:针对桥梁桩基在施工过程中常遇见的问题,而采取的相应处理措施。
  关键词:桥梁桩基;钻孔灌注桩;混凝土灌注;常见问题;处理措施
  
  中图分类号:U443.15+4文献标识码: A 文章编号:
  0前 言
   桥梁的桩基础根据施工方法的不同可分为:预制桩、灌注桩、大直径空心桩,而钻孔灌注桩则是桥梁桩基础中比较常见的一种施工方法。而灌注桩的施工在施工过程中受到的因素比较多,容易产生塌孔、断桩等施工通病。本文结合多年来的工程施工实践,分析了钻孔灌注桩钻孔及混凝土灌注过程中遇到的一些问题,分析了产生问题的原因,总结出了一些规律和防治措施,为今后的施工起到一些帮助。
  1 钻孔中出现的质量问题及处理措施
  1.1塌孔
  在钻孔过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是塌孔征象,可用测深仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表而深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生塌孔。
  (1) 造成原因
  地层复杂,钻进进尺过快,护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,或在潮汐河流中涨潮时。孔内水位差减小,不能保持原有落水压力、以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,均有可能引起塌孔。
  (2)防治措施
  发生坍孔后,应查明原因,采取相应的措施:如保持或加大水头、移开重物、防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥上排除振动等,如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将混凝土钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以黏土掺砂砾回填,待回填土沉实时机成熟后,重新钻孔成桩。
  1.3缩颈
  缩颈即孔小于设计孔径。
  (1) 造成原因
  ① 软土层受地下水影响和周边车辆振动。
  ②塑性土膨胀,造成缩孔。
  ③ 钻锤磨损过甚,焊补不及时。
  (2) 防治措施
  ①在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁,降低失水量。
  ②成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。
  ③及时焊补钻锤,或在其外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。
  ④ 如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
  1.4成孔偏斜
  成孔壁桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
  (1) 造成原因
  ①场地不平整或密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜。
  ②钻杆弯曲,钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏余。
  ③钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成钻头偏离方向。
  ④钻进遇软硬土层交界或斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成钻头偏离方向。
  (2)防治措施
  ①先将施工场地平整压实;钻机安装时严格检查钻机的平整度。
  ②定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换。
  ③在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进、应低速低压钻进。发现钻孔偏斜,及时回填粘土,冲平后再低速低压钻进,必要时可在钻杆上加设扶整器。
  2水下混凝土灌注施工问题及防治措施
  2.1卡管
   水中混凝土灌注过程中,导管被堵塞、无法继续进行灌注的现象。
  造成原因
  初灌时,隔水栓堵管:混凝土坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌合不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
  (2) 防治措施
  ①可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。
  ②将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整,然后重新吊装导管,重新灌注。
  ③ 应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6 Mpa ~1.0Mpa,以避免导管进水。
  ④ 在混凝土澆筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。
  ⑤在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
  2.2 钢筋笼上升
  (1)造成原因
  ① 全套管上拔、导管提升钩导致钢筋笼上升。
  ②由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口以下3m至1m时,混凝土浇筑的速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。
  ③ 加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进行钢筋笼时流动性变小,当混凝土上升到接近钢筋笼下端时,控制导管埋深在1.5cm-2.0m,应放慢浇筑速度,减小混凝土面上升的动能作用,以免钢筋笼顶被托而上浮。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2m-3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-5m,≯6m和<1m,严禁把导管提出混凝土面。
  (2)防治措施
  ①当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间,且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢混凝土浇筑速度。
  ②适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少混凝土向上的顶托力。
  ③钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用。
  ④在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形筋,并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部。
  2.3导管进水
  (1)主要原因
  ①首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底日距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。
   ②导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
   ③导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
  (2)预防措施
  为避免发生导管进水,事前要采取相应措施加以项防。万一发生导管进水,要当即查明事故原因,采取以下处理方法:
  ①若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新浇注。
  ②若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进人导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝上配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
  若混凝土面在水面以下不很深,且未初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制),将导管重新插人混凝土内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管,利用新混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。
  ③若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或撞击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽出,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝上至设计桩顶。
  3结 语
  以上是桥梁桩基施工过程中常遇到的问题及相应解决措施,对提高桥梁施工整体质量有一定的参考价值。
  
  
  
  
  参考文献:
  [1]王伯惠,上官兴.中国钻孔灌注桩新发展[M] .北京.人民交通出版社,1999.
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