桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实 践践 随着我国交通基础设施建设的快速发展 钻孔灌注桩作为 一种基础形式以其适应性强 成本适中 施工简便等特点仍将 被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域 灌注桩属于隐蔽工 程 但由于影响灌注桩施工质量的因素很多 对其施工过程每 一环节都必须要严格要求 对各种影响因素都必须有详细的考 虑 如地质因素 钻孔工艺 护壁 钢筋笼的上浮 混凝土的 配制 灌注等 若稍有不慎或措施不严 就会在灌注中产生质 量事故 小到塌孔松散 缩颈 大到断桩报废 给国家财产造 成重大损失 直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响 据 1996 年 10 月北京全国桩基动测学术交流会上统计资料表明 在被检测的灌注桩中大约有 5 10 是有缺陷的 不良地质中 灌注桩缺陷率更高达 14 7 从 1990 1998 年所检测的桩基统 计资料中表明 河南省桩基断桩率为 5 6 其它有局部缺陷的 未统计 所以 必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质 量 尽量避免发生事故及减少事故造成的损失 以利于工程的 顺利进展 本文仅对在建的焦郑高速公路钻孔灌注桩施工及缺 陷桩处治实践作总结 供同行交流 1 基本情况基本情况 焦郑高速公路是由焦作市公路局自筹资金投资兴建的地方 性高速公路 全长 56 274km 分两期修建 一期开工建设的工 程内容有 43 6km 的路基工程及桥涵通道等构造物 共有钻孔灌 注桩 711 根 项目所在地区地貌主要处于黄河 沁河冲积平原 内 地质较不稳定 k0 k20 范围内 20m 以内地层土体主要 为黄土状亚砂土 亚粘土及细 中砂 地下水位深 1 0m 左右 黄土状亚砂土软塑或流塑 细中砂以松散为主 局部中密 属 于较差地质段落 该工程发生的 18 根缺陷桩较集中分布于这一 区间内 占总量的 2 53 2 几种缺陷桩的形成与处治几种缺陷桩的形成与处治 2 1 断桩 2 1 1 形成断桩原因分析 断桩是严重的质量事故 对于诱发断桩的因素 必须在施 工初期就彻底清除其隐患 同时又必须准备相应的对策 预防 事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施 断桩产生的原 因有以下几个方面 1 灌注混凝土过程中 测定已灌混凝土表面标高出现错误 导致导管埋深过小 出现拔脱提漏现象形成夹层断桩 特别是 钻孔灌注桩后期 超压力不大或探测仪器不精确时 易将泥浆 中混合的坍土层误为混凝土表面 因此 必须严格按照规程用 规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度 并认真核对 保证提 升导管不出现失误 2 在灌注过程中 导管的埋置深度是一个重要的施工指标 导管埋深过大 以及灌注时间过长 导致已灌混凝土流动性降 低 从而增大混凝土与导管壁的摩擦力 加上导管采用已很落 后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管 在提升时连接螺栓 拉断或导管破裂而产生断桩 3 卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一 由于人工配料 有的机械配料不及时校核 随意性大 责任心差 造成混凝土配 合比在执行过程中的误差大 使坍落度波动大 拌出混合料时 稀时干 坍落度过大时会产生离析现象 使粗骨料相互挤压阻 塞导管 坍落度过小或灌注时间过长 使混凝土的初凝时间缩 短 加大混凝土下落阻力而阻塞导管 都会导致卡管事故 造 成断桩 所以严格控制混凝土配合比 缩短灌注时间 是减少 和避免此类断桩的重要措施 4 坍塌 因工程地质情况较差 施工单位组织施工时重视 不够 有甚者分包或转包 施工者谈不上有什么经验 在灌注 过程中 井壁坍塌严重或出现流砂 软塑状质等造成类泥沙性 断桩 这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例 较为严 重 而且位置深 难处理 是导致工期无限延期及经济上大量 浪费的重要因素之一 5 另外 导管漏水 机械故障和停电造成施工不能连续进 行 突然井中水位下降等因素都可能造成断桩 因此应认真对 待灌注前的准备工作 这对保证桩基的质量很重要 2 1 2 断桩处理的几种方法 1 原位复桩 对在施工过程中及时发现和超声波检测出的 断桩 采用彻底清理后 在原位重新浇筑一根新桩 做到较为 彻底处理 此种方法效果好 难度大 周期长 费用高 可根 据工程的重要性 地质条件 缺陷数量等因素选择采用 如 k32 686 5 万花分离立交桥 1 3 桩及 k19 110 共产主义总干 渠大桥 7 6 桩分别采用将孔内回填土经沉淀后用冲击锥二次成 孔或直接用冲击锥对已浇成的坏桩进行冲击二次成孔 重新浇 注 2 接桩 如 k7 954 5 小桥 0 6 桩 在灌注过程中发生导 管焊口破裂 裂缝长 30cm 宽 0 5cm 设计桩长为 26m 当时 水下混凝土已灌注 17m 为确保工程质量 停止混凝土的浇筑 并提前拔出导管 确定接桩方案 首先对桩进行声测确定好混 凝土的部位 其次 根据设计提供的地质资料表明桩顶以下 10m 均为粘土层 确定井点降水 开挖 20 素混凝土进行护壁 护壁内用 12 的钢筋箍圈以 20cm 间距进行加固 护壁间连接筋 用 12 钢筋以 20cm 间距布置 第三 挖至合格数处利用人工凿 毛 按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注 3 桩芯凿井法 这种方法说起来容易做起来难 即边降水 边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为 80cm 的井 深度至少超 过缺陷部位 然后封闭清洗泥沙 放置钢筋笼 用挖孔混凝土 施工方法浇筑膨胀混凝土 此方法日进度 0 6m 如果遇到个别 桩水处理不好 降不下去 更是困难重重 导致质量 工期和 经济上的重大损失 如 k19 110 共产主义大桥 6 3 3 4 1 2 等几根桩及 k12 087 乔庙分离式立交桥 3 1 桩均采用 此方法 个别桩处理工期长达近 6 个月 费用达 20 万元 2 2 缩颈 在钻孔过程中 由于钻锥磨损或焊补不及时 再或地层中 遇到膨胀的软土 粘土 泥岩等 容易产生缩孔现象 如 k10 028 8 京广立交桥 2 4 桩 设计桩长 46m 直径 1 5m 在 28 30m 处出现缩孔 即出现膨胀性软土 俗称探头泥 成 孔检验不太仿事 但至下钢筋笼时钢筋笼下不去 拔出钢筋笼 用钻锥上下冲扩后仍下不去 回填重新钻孔反复 3 次 最后下 决心在锥头上加焊 8cm 的合金钢 再度扩大孔径 成孔后重新 浇筑 增加混凝土 80 余方 2 3 灌注时发生井壁坍落 成孔后灌注水下混凝土时发生坍孔现象 若坍塌不止 应 将导管拔出 以粘土回填重新成孔 轻微坍落在施工中不易被 察觉 声测时发现局部裹泥或夹砂现象 如 k30 286 白马泉小 桥 1 3 桩 在距声测管顶端 6 5 7 0m 断面处出现异常情况 ab 测面读数均匀正常 但 bc ac 面无读数 判定此两面交汇 处可能出现裹泥块 该标在 c 声测管处用钻机干钻一直径为 1 2m 距桩顶 7m 的井 用木板和钢筋圈加固后 派人从距桩 顶 6 5m 处开凿 发现 c 声测管处有一高 32cm 宽 14cm 深 16cm 的黏土块 采用清除 凿出新鲜混凝土 2cm 清洗 饱和面干 高标号混凝土修补 保证了桩的整体性和完整性 根据实际情 况还可以采用压浆 旋喷等工艺处理桩芯局部夹泥砂或空洞等 缺陷 不再赘述 3 钻孔灌注桩的质量控制钻孔灌注桩的质量控制 钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全 部颁 公路工程质量检验评定标准 jtj07198 对 钻孔灌注桩的 质量作了严格的要 求 增加了 6 3 1 5 和 6 3 1 6 条 明确规定 了钻孔灌注桩进行无破损检测 这一结果需由设计单位的确认 对钻孔灌注桩的质量控制 我们认为在现时代仍应强调以下几 点 1 对质量控制应注重预防为主 即在施工前做好充分准备 工作 制定相应的防范措施 并责任到人 2 严把队伍进场关 一流队伍投标 二流队伍进场 三流 队伍干活儿的现象在建筑市场上仍然存在 只有从严把关 使 一流人才 先进的工艺 过