劉法雪 劉雙

摘要：橋梁運(yùn)輸在我國(guó)交通事業(yè)中占有重要地位，鉆孔灌注樁施工效率快、過(guò)程簡(jiǎn)單，在橋梁建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，但是近年來(lái)鉆孔灌注樁損壞事件頻發(fā)，給橋梁的壽命和可靠性都造成了極大影響，其中斷樁是影響最為惡劣的。本文分析了斷樁多發(fā)的原因，并且給出預(yù)防措施的建議。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁;斷樁;成因;預(yù)防方法

引言：

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，跨地區(qū)貿(mào)易和長(zhǎng)途遠(yuǎn)距離貿(mào)易越發(fā)頻繁。橋梁工程建設(shè)總量日益加大，施工技術(shù)不斷更新。鉆孔灌注樁技術(shù)因?yàn)槠鋬?yōu)異的適應(yīng)性、高性能的承載力、抗震能力成為橋梁打樁階段中常用的技術(shù)，它不僅質(zhì)量可靠，而且操作過(guò)程簡(jiǎn)便、耗材較少，有利于施工單位降低成本，縮短工期，因此在我國(guó)橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)中，鉆孔灌注樁技術(shù)作用突出。但是它也存在諸多不足之處，比如鉆孔灌注樁多見(jiàn)于地下環(huán)境，比較隱蔽，不容易控制觀察，極易因重量過(guò)大發(fā)生斷樁事故，造成施工單位的經(jīng)濟(jì)效益低下，更有甚者危害施工人員的生命安全。本文分析近年來(lái)我國(guó)鉆孔灌注樁施工的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要領(lǐng)，以期給我國(guó)橋梁施工安全提升提供參考。

1.鉆孔灌注樁斷樁及其種類(lèi)

灌注過(guò)程是鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，混凝土一次性灌注完成視為達(dá)到質(zhì)量最好。斷樁指的是土壤、砂石等雜質(zhì)從中間將已經(jīng)凝固混凝土阻斷、隔開(kāi)，使得樁體的截面受到破壞，出現(xiàn)混凝土的斷面。斷面有不同程度之分：第一種是完全式斷樁，最常發(fā)生于灌注過(guò)程中，可以直接觀察到，因此排查方便，影響也較小。第二種是夾層或酥心式斷樁，需要到測(cè)樁時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。[1]

2.鉆孔灌注樁斷樁原因分析

斷樁發(fā)生后，混凝土的質(zhì)量、堅(jiān)固性極易下降，橫截面的受損也導(dǎo)致樁體的承載力變差，可能導(dǎo)致斷樁的原因有很多，主要有以下幾個(gè)方面。

（1）混凝土灌注的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，表面的混凝土與空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸，形成硬質(zhì)殼層，后續(xù)二次填充將導(dǎo)致混凝土上升、突出，破壞硬殼，使得表層被泥漿砂石等雜質(zhì)覆蓋，這種現(xiàn)象在灌裝過(guò)程中具有滯后性，通常在后期才會(huì)逐漸影響樁體質(zhì)量。

（2）對(duì)孔深設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)管的放置位置測(cè)量不準(zhǔn)。導(dǎo)管有時(shí)埋放位置過(guò)深容易導(dǎo)致混凝土終凝。埋藏位置過(guò)小，則容易使導(dǎo)管內(nèi)壓力不足，從而孔內(nèi)泥漿等灌入，形成夾層。

（3）堵管處理不當(dāng)。導(dǎo)管提升到最小埋放位置后，沒(méi)有做好緩沖、猛地插入導(dǎo)管，使得導(dǎo)管內(nèi)的混凝土下沉，與施工環(huán)境表面的泥土等雜質(zhì)混合，形成雜質(zhì)層。[2]

（4）混凝土嚴(yán)重漏水事故發(fā)生后，施工方未能及時(shí)將灌注的混凝土層處理干凈，殘留的混凝土塊體影響后續(xù)施工質(zhì)量。

（5）混凝土灌注過(guò)程中出現(xiàn)坍孔，發(fā)生井壁破裂或者樁體坍塌，清理不及時(shí)或者使用吸泥工具仍然無(wú)法清除，導(dǎo)致灌注過(guò)程中摻入泥石，影響混凝土澆灌后的加固。

（6）導(dǎo)管掛在鋼筋結(jié)構(gòu)架上，采取強(qiáng)制提升，導(dǎo)致導(dǎo)管破裂、滑脫。

（7）備用設(shè)施準(zhǔn)備不全，導(dǎo)致混凝土灌注無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土先行凝固，發(fā)生初凝現(xiàn)象，后續(xù)澆灌不連續(xù)。

（8）混凝土澆灌過(guò)程中受到自然災(zāi)害等不可抗力因素影響，導(dǎo)致工期延長(zhǎng)，灌注中止。

（9）在樁體鉆孔過(guò)程中，由于鉆機(jī)機(jī)器放置不符合規(guī)范，沒(méi)有水平放置，機(jī)器擺動(dòng)幅度過(guò)大，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器上端的設(shè)備靈敏度降低，操作不夠規(guī)范，使得誤差加大，最終發(fā)生擴(kuò)孔或者坍孔，延長(zhǎng)了混凝土的澆筑時(shí)間。

3.鉆孔灌注樁斷樁的處置措施

（1）在澆筑的初始階段發(fā)生斷樁事故時(shí)，應(yīng)當(dāng)趁樁孔中的混凝土沒(méi)有開(kāi)始初凝的時(shí)間，將泥質(zhì)徹底清理干凈，最終重新灌注。

（2）在距離地面深度不深，小于十五米時(shí)，可以用鋼筋混凝土護(hù)筒設(shè)施插入地面，抽干泥水，開(kāi)拓新的混凝土面積，按照無(wú)水混凝土的比例澆灌到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，若條件允許、斷樁不嚴(yán)重，可以不加護(hù)筒，直接進(jìn)行抽取，加快泥水的清理速度，防止新舊混凝土之間存在間隙。

（3）距地面較深時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析。對(duì)于斷樁嚴(yán)重的樁體，要果斷取出，重新制定。導(dǎo)管拔出后，要重新打孔，從新的孔中灌注混凝土。

（4）在最后測(cè)樁過(guò)程中出現(xiàn)的斷樁事故，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。補(bǔ)樁過(guò)程比較復(fù)雜、繁瑣，要先上報(bào)給上級(jí)部門(mén)，一般采用扁擔(dān)樁、壓漿修補(bǔ)強(qiáng)力的辦法進(jìn)行處理。首先鉆兩到三個(gè)孔，分別用來(lái)壓漿和出漿。深度設(shè)置在修補(bǔ)位置下方一米左右，一般深度可到達(dá)基巖位置。用高強(qiáng)度的抽水泵向孔內(nèi)輸入大量的水，出現(xiàn)噴射后，在各個(gè)缺陷位置上下兩個(gè)方向各自延伸五十米。等到高壓水槍注入的清水將缺陷段的重點(diǎn)區(qū)域土層切割出泥水狀，就用一孔進(jìn)行切割，等到另一個(gè)孔有水漫出時(shí)則可以確認(rèn)打通缺陷位置，換到下一個(gè)孔洞進(jìn)行重復(fù)作業(yè)。鉆孔之間全部連接通、出現(xiàn)水之后，壓入清水利用高壓水的動(dòng)力將廢渣排出樁體，當(dāng)所有孔洞內(nèi)都充滿(mǎn)清水，則代表泥漿被清理完畢。進(jìn)行下一步填充工作前，要使用專(zhuān)業(yè)的壓漿泵將水灰比調(diào)整到1：0.8，形成純水泥漿，洞口使用專(zhuān)業(yè)的填充物進(jìn)行圍堵，孔內(nèi)清水流出其他孔后，再倒入50%的水泥漿，等到其完全釋放擴(kuò)散后，停止壓漿，使用碎石塊進(jìn)行封閉，并用麻袋規(guī)則放置，堵塞孔口。最后等水泥漿不再流動(dòng)變成固體后，再鉆入孔內(nèi)、取出芯體確認(rèn)強(qiáng)力增加的效果。[3]

4.鉆孔灌注樁斷樁的預(yù)防

（1）大型重要的設(shè)備（例如混凝土攪拌機(jī)、叉車(chē)）等需要有充分的數(shù)量，做好備份工作。建筑基礎(chǔ)材料如砂石、泥漿、碎石塊等要準(zhǔn)備充分，保證作業(yè)開(kāi)始后的混凝土連續(xù)澆灌。

（2）混凝土要求凝固性能好，坍落度適宜，滿(mǎn)足復(fù)雜的澆灌作業(yè)，防止間歇時(shí)間長(zhǎng)的補(bǔ)樁、補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)無(wú)法及時(shí)完成。

（3）制作鋼筋籠時(shí)，使用對(duì)焊辦法來(lái)保證焊口的光滑、平整，采用搭接焊時(shí)，要保證焊接的位置在籠子內(nèi)處于正確位置，防止導(dǎo)管被阻塞。

（4）導(dǎo)管的直徑要依據(jù)樁體的直徑和填充石料的寬度確定，在成本充裕的情況下，盡量采用大直徑的導(dǎo)管，并做好排序、記錄工作。導(dǎo)管裝填完畢后，要建立二次檢驗(yàn)規(guī)章制度。導(dǎo)管使用前，要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行硬度和抗壓實(shí)驗(yàn)。

（5）放置導(dǎo)管時(shí)，其中底子和孔底的距離控制在四十厘米以下。特別要注意的是，首批混凝土灌注后要蓋過(guò)導(dǎo)管1米以上，保證深度和環(huán)境穩(wěn)定。后續(xù)的澆灌，導(dǎo)管掩埋深度一般在二米到六米之間。

（6）在拔導(dǎo)管時(shí)要先測(cè)量混凝土的澆灌位置以及已經(jīng)卸下的導(dǎo)管長(zhǎng)度，禁止不經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算，盲目上拔導(dǎo)管，造成損失。

（7）混凝土堵塞導(dǎo)管時(shí)，可以適當(dāng)抖動(dòng)導(dǎo)管，斜方向進(jìn)行拔除和插入的動(dòng)作，但要注意不可以將導(dǎo)管完全拔出水泥表層，通過(guò)緩慢和快速交替的頻率，嘗試將混凝土抖落出導(dǎo)管。對(duì)于長(zhǎng)度較短的堵塞導(dǎo)管，可以用型鋼疏通導(dǎo)管，也可以使用更加高效的振搗器，利用更加高頻率的抖動(dòng)機(jī)器來(lái)振動(dòng)，疏通導(dǎo)管內(nèi)部的混凝土，方便后續(xù)的作業(yè)，保證樁體內(nèi)部的混凝土完整、不被阻斷。

（8）鋼筋籠卡住導(dǎo)管時(shí)，可以借助其他工具，通過(guò)多人合作來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，，一般順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)要組合使用，經(jīng)過(guò)多次的嘗試，通?？梢允箤?dǎo)管擺脫卡住的位置，最終使之脫離鋼筋籠，可以自由活動(dòng)。

5.結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工方法簡(jiǎn)單，但是全程處于地下，不容易實(shí)時(shí)觀察，屬于隱蔽類(lèi)工程，后續(xù)測(cè)試驗(yàn)收時(shí)，對(duì)于樁體的質(zhì)量檢驗(yàn)也比較麻煩，動(dòng)測(cè)方法很大程度依靠計(jì)算機(jī)模型預(yù)先假設(shè)，依靠專(zhuān)業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析結(jié)果，假設(shè)性很強(qiáng)，準(zhǔn)確性并不能保障。發(fā)現(xiàn)故障后，施工單位不要貿(mào)然處理，一定要上報(bào)監(jiān)理，聯(lián)合設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)等部門(mén)一起商討、制定方案，盡可能減少斷樁帶來(lái)的負(fù)面影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴永玲.淺談引起鉆孔灌注樁斷樁的成因及預(yù)防方法[J].工程技術(shù)，2018，14（02）：65.

[2]單奇?zhèn)?，武玉?鉆孔灌注樁斷樁成因及預(yù)防[J].橋梁隧道，2017，6（05）：263-264.

[3]劉勇.鉆孔灌注樁斷樁成因及預(yù)防研究[J].工程施工技術(shù)，2019，9（01）：119-120.