李 陽
(宿遷市地方海事局,江蘇 宿遷 223800)
從目前公路橋梁的具體情況看,常見的斷樁形式有:①基巖和混凝土樁體之間未能凝固。在導(dǎo)管下孔距離孔底過遠(yuǎn),或混凝土被某種沖洗液或水稀釋時(shí),水灰比例會(huì)發(fā)生變化,混凝土不能凝固,斷樁現(xiàn)象便會(huì)出現(xiàn)。②樁身出現(xiàn)混凝土的不凝情況。有時(shí),地下水活動(dòng)發(fā)生變化,濘管封閉不夠嚴(yán)密,沖洗液深入其內(nèi)部,局部混凝土水灰比增大,也能產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象。③樁身中巖渣發(fā)生沉積,使混凝土樁分開。進(jìn)行混凝土澆注時(shí),濘管提升長(zhǎng)度過大,混凝土面露出,有時(shí)由于主觀原因(如停電、待料)造成夾渣現(xiàn)象。④樁身表面出現(xiàn)空洞體。為了簡(jiǎn)便,灌注時(shí)未采用“回頂”法,僅僅通過孔口直接傾倒,使凝固后不夠密,容易產(chǎn)生離析,甚至個(gè)別地方產(chǎn)生了疏松和空洞。
由于泥漿進(jìn)入樁基混凝土的某個(gè)部分或全部端面段,使整個(gè)樁的受理性受到極大的破壞,形成廢樁。段樁的影響因素多種多樣,但從工程分析,一般是由工程原材料和施工技術(shù)不恰當(dāng)所造成的,總體而言,影響斷樁的因素有:①水泥初凝時(shí)間不夠充足;②砂粒中有雜質(zhì),骨料粒徑太大;③混凝土的和易性和流動(dòng)性不好;④未做好相應(yīng)的清理工作;⑤導(dǎo)管埋得程度不對(duì)或發(fā)生進(jìn)水現(xiàn)象;⑥由于各類主觀原因,使灌注時(shí)間太長(zhǎng)。
眾所周知,斷樁是產(chǎn)生嚴(yán)重公路橋梁質(zhì)量事故的重要誘因,對(duì)于導(dǎo)致斷樁的種種原因,我們必須結(jié)合工程具體狀況,在施工開始階段進(jìn)行認(rèn)真分析,徹底清除其存在的問題,找出相應(yīng)的對(duì)策,預(yù)防事故的發(fā)生,但如果發(fā)生事故,就要及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有:
對(duì)已灌混凝土未能標(biāo)高正確,使導(dǎo)管埋的過淺,拔脫提漏現(xiàn)象導(dǎo)致夾層斷樁出現(xiàn)。這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在鉆孔灌注樁后期,由于超壓力較小,探測(cè)儀出現(xiàn)問題,易將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為是混凝土表面。因此,必須在遵守相關(guān)規(guī)章制度規(guī)定的前提下,對(duì)深錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土的表面高度進(jìn)行測(cè)量與核對(duì),才能保證其質(zhì)量。
埋置導(dǎo)管的深淺程度是衡量施工情況的重要因素,一般來說,由于導(dǎo)管所埋的深度過大,灌注時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致已灌好的混凝土沒有一定的流動(dòng)性,使混凝土與導(dǎo)管壁有較強(qiáng)的摩擦,而如果導(dǎo)管使用的是提升阻力較大且十分落后的法蘭盤連接的導(dǎo)管,在提升時(shí),由于種種原因會(huì)產(chǎn)生斷樁。
一般情況下,出現(xiàn)卡管現(xiàn)象,都是主觀原因造成的,這種主觀原因包括配料問題、責(zé)任問題等,卡管現(xiàn)象容易造成混凝土配合比出現(xiàn)較大誤差,坍落度過大,混合料稀干程度存在問題,坍落度過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象, 使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;由于坍落度過小或灌注時(shí)間過長(zhǎng),使混凝土的初凝時(shí)間縮短,加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管, 都會(huì)導(dǎo)致卡管事故,造成斷樁。所以,要克服主觀因素,控制混凝土配合和灌注時(shí)間,這是有效避免斷樁的重要方法。
由于公路橋梁施工地點(diǎn)的地質(zhì)問題,或者是施工單位在施工時(shí)的主觀原因,有時(shí)在進(jìn)行灌注時(shí),井壁發(fā)生坍塌,出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì),出現(xiàn)類泥砂性斷樁現(xiàn)象。這類現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,很難處理,甚至?xí)?dǎo)致公路橋梁工程無限期延遲,造成人力、物力和財(cái)力的大量損失。
由于公路和橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)導(dǎo)管漏水、停電等問題,造成施工停滯,不能持續(xù)作業(yè),都有可能發(fā)生斷樁現(xiàn)象。因此,在公路橋梁開始之前,需要認(rèn)真進(jìn)行準(zhǔn)備工作,這對(duì)保證樁基的質(zhì)量有十分重要的作用。
根據(jù)斷樁經(jīng)常發(fā)生的原因,我們需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和處理,一般來說,主要的預(yù)防和處理措施有:
(1)水泥要選擇初凝時(shí)間不早于2.5 h的,而樁長(zhǎng)、樁徑大、灌注時(shí)間長(zhǎng)的,可以采取在混凝土中加入緩凝劑的手段。
(2)材料對(duì)于工程來說有著重要作用,在工程準(zhǔn)備階段,應(yīng)嚴(yán)格控制材料,如粗骨料的最大粒徑小于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8和鋼筋最小凈距的 1/4等,要按照相關(guān)的工程標(biāo)準(zhǔn)和工程的實(shí)際情況進(jìn)行工程材料的控制。
(3)有效降低工程施工與試驗(yàn)的差距,施工時(shí)要及時(shí)檢測(cè)材料的含水量,并有效保證混凝土的和易性和流動(dòng)性。
(4)清孔工作要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程,一般來說,在灌注前需要對(duì)孔底沉淀層厚度進(jìn)行多次測(cè)定,進(jìn)行清孔時(shí),可用灌注導(dǎo)管做吸泥管,然后用空氣吸泥機(jī)清孔,或?qū)椎赘邏荷渌蛏滹L(fēng)使沉渣懸浮,然后進(jìn)行混凝土灌注。
(5)在灌注馬上結(jié)束時(shí),若混凝土頂升困難,可保證漏斗底口高出井孔水面,在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并將沉淀土掏出。在拔出最后一段導(dǎo)管時(shí)要注意速度,防止泥漿進(jìn)入樁內(nèi)。
3.2.1 剛開始灌注時(shí)斷樁的處理方式
開盤后,如果僅灌注幾米就停止,而且在短期內(nèi)不能進(jìn)行灌注,則應(yīng)馬上將導(dǎo)管拔出,用氣舉法將未凝結(jié)的混凝土吸出,如果發(fā)生斷樁時(shí),大量混凝土已在孔內(nèi),氣舉法難以將混凝土吸出,這時(shí)可使用割除部分鋼筋籠,用沖擊鉆將混凝土連同鋼筋全部沖碎清除,鋼筋碎斷后可用電磁鐵吸除。
3.2.2 內(nèi)套鋼護(hù)筒,清水接樁
在停止灌注時(shí),混凝土面如果距離孔口不到20 m,可用牙輪鉆從混凝土面鉆入大概1 m來清除混凝土,接著做一條比所用的護(hù)筒小點(diǎn)、而比鋼筋籠的直徑大點(diǎn)并接近設(shè)計(jì)樁徑的鋼護(hù)筒,并將其放入孔內(nèi),然后讓其進(jìn)入混凝土面。
3.2.3 凍結(jié)法
利用人工制冷在樁外部鉆孔并放冷混凝土,然后將混凝土以上護(hù)筒以下的孔壁土體中的水凍結(jié),形成有一定強(qiáng)度的凍土帷幕,達(dá)到人工處理斷面并在干處澆注混凝土的目的。
3.2.4 旋噴帷幕法
在樁身進(jìn)行連續(xù)鉆孔,然后旋噴灌漿,并在帷幕形成后用小鉆頭掃除樁經(jīng)內(nèi)1 m后混凝土,將泥漿換為清水,并清除余渣,最后在清水中灌注水下混凝土。
綜上所述,我們看出斷樁的產(chǎn)生有著十分復(fù)雜的原因,只有通過綜合分析,在實(shí)際的工程中找到斷樁原因,并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砗皖A(yù)防,便可有效地處理斷樁問題,保證公路橋梁的工程施工質(zhì)量。
1 張濤.橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷的分析與處治[J].山西建筑,2005(6)
2 王仁.橋梁鉆孔灌注樁常見質(zhì)量缺陷原因分析及防治[J].山西建筑,2004(4)