公路桥梁桩基施工中常见问题和处治措施

'公路桥梁桩基施工中常见问题和处治措施　　【摘要】本文分析了在桩基施工中常遇见的塌孔、斜孔、孔内涌砂或漏砂、扩孔及缩孔、卡钻、卡锥、断桩和钢筋笼上浮等质量问题，并一一提出了相应的处治措施。【关键词】公路桥梁；桩基；常见问题桥梁桩基是桥梁工程中的重要组成部分，其要承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷载传递给地基。可以说，要保证桥梁的安全使用，就要确保桥梁桩基须有足够的强度、刚度和整体稳定性。但在施工中发现，由于桩基施工是地下工程，隐蔽性很强，稍不注意，就有可能出现质量问题，且处理会耗费较长时间，这些都会对工期和造价等造成一定的影响。因此，分析公路桥梁桩基施工的常见问题及处治措施，显得尤为重要。1、塌孔1.1成因：在施工中，如出现孔内水位骤降，排出的泥浆中有气泡上冒，出土量显著增加但不见进尺，或泥浆突然漏失，则表示有塌孔迹象。一般，出现塌孔，可能是由于土质松散，泥浆相对密度不够，泥浆性能指标不符合要求；或是回填土不够密实，护筒填埋过浅；或是成孔方法不当，孔壁未形成坚实泥皮；或是清孔操作不当，清孔泥浆吸走后未能及时补浆，孔内水位降低。7 1.2处治措施：在施工过程中如果出现塌孔，应先判断坍塌的位置，分析塌孔的原因，然后采取可行的措施。1.在施工前，应先勘察好桩基的水文地质。在施工过程中，如果孔内渗水量较小，可先回填砂或黏质土混合物到塌孔处以上1-2m，然后继续钻孔；如果孔内渗水量过大，此时应将人工开挖改为冲锥钻进，并将下部的两截护壁做成钢筋混凝土护壁，以确保施工质量。2.如果塌孔不能控制，应立即拆除钻机护筒回填钻孔，重新埋设护筒再钻（护筒上端应高出地表30cm左右）。3.若是由于清孔或钢筋骨架吊入造成塌孔，应停止清孔或将钢筋骨架吊出，利用钻孔机具搅动添加泥浆护壁，同时将坍塌物清理干净，待塌孔稳定后重新清孔和安装钢筋骨架。2、斜孔2.1成因：在钻孔中遇到弧石或鹅卵石等坚硬硬物，钻机会打滑或倾斜，使钻头偏离了中心线位置，从而产生斜孔；或是在安装钻机基座时没固定牢稳，致使因钻机自身不正而造成斜孔；或是钻头长期使用严重磨损，钻杆弯曲变形，也会造成斜孔。2.2处治措施：在钻孔时可边钻进边观察是否斜孔，即：经常检测钻头的偏移情况和钻进的运行状态，或是观察导向环与护筒的触碰情况、驱动马达的油压指数等，如发现异常，极有可能已产生斜孔。7 为了防止发生斜孔现象，即：（1）在安装组钻机时要使底座水平、起重滑轮缘、护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。同时，钻架必须垂直，钻杆位置偏差不得大于20cm。（2）在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进，或回填片石、卵石，以冲锤冲平后再钻进。3、孔内涌砂、漏浆3.1成因：在钻孔时，往往会遇到冲击砂层，由于地质结构松散或地下水活动相对频繁，使得稀泥浆向孔壁外漏失；或是由于护筒埋置太浅，回填土夯实不够，使得常常会出现涌砂、漏浆的情况。3.2处治措施：在钻孔时如出现涌砂、漏浆，首先应采取措施保持孔中水位不再上升，然后结合所勘察的水文地质资料，采取相应的处治措施。即：（1）回填黏土。把粘性较好的黏土回填到漏浆孔中，一般回填到塌孔处1m以上，静置1-2d，然后重新冲击钻进，一般都能达到封堵的目的。如果该处的岩层较为松软时，在封堵时可考虑掺入一定数量的片石，这样可以防止在钻进时发生斜孔现象。（2）泥浆护壁。通过制造优质泥浆对孔壁封堵达到止漏效果。（3）灌注砂浆直接封堵。4、扩孔及缩孔4.17 成因：1.扩孔较常多见，一般表现为局部的孔径过大。一般，扩孔是因孔壁坍塌而造成的结果，或钻孔浅部地层有流砂层，钻进时钻具晃动太大，则易于出现扩孔。2.缩径即孔径的超长缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或者提钻异常困难。产生缩径，可能是因为钻锥补焊不及时；或是基础是软塑土，在钻进时遇水膨胀后使孔径缩小。4.2处治措施：扩孔及缩孔的预防与处理措施：①如扩孔不影响进尺，可不处理，如影响钻进，则按塌孔事故处理。遇流砂层时应提高护壁泥浆密度和黏度，若流砂层较厚或地下水流速过大时，宜加入钢护筒。钻进时尽量少晃动钻具；②对缩孔，一要修补好磨损的钻头，二要用失水率小的泥浆护壁，并采用上下、左右反复扫孔的方法以扩大孔径，直至发生缩径的部位达到设计孔径为主。5、卡钻、卡锥5.1成因：在钻进的过程中，由于钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住；或是伸入孔内不大的探头石被打碎，卡住锥脚或锥顶；或是在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，导致冲锥被吸住；或是入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形等，从而导致卡钻、卡锥。7 5.2处治措施：卡钻、卡锥的原因有很多，应先分析卡钻的具体原因再进行相对应地处理。如是因为梅花卡钻时，可将锥头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头；如是因为被石头卡住，可由下向上顶撞的办法，轻打卡位的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石头落下；如若是因为泥浆太稠而吸住了卡锥，可用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。但在处理卡钻时，切忌强行提取钻头，以免发生塌孔或埋钻。6、断桩6.1成因：断桩是严重的质量事故，一般诱发断桩的原因有：①导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，致使不凝固，形成桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；②灌注过程中，导管提升和起拔过多，拔出混凝土面等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将桩体分开上下两部分；③灌注混凝土时，直接从孔口灌入，造成混凝土离析致使凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞。6.2预防与处治措施：在施工过程中，预防断桩的措施有：①成孔后，须认真清孔，然后及时灌注混凝土。要求混凝土的配合比、坍落度符合要求，且严格按照操作规程施工；②在地下水活动较大的地段，采用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；③避免导管提升和起拔过多，严禁拔出混凝土面；④灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速。7 如若施工时发生断桩，其处理方法为：（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。（2）接桩。根据断桩位置确定好接桩方案，然后先用素混凝土护壁，用钢筋箍加固孔壁，对接桩部位进行人工凿毛，最后按挖孔法、混凝土施工法进行混凝土的浇注。7、钢筋笼变形、偏位或上浮7.1成因：在下放钢筋笼时，由于钢筋笼过长、过重，箍筋失效，造成钢筋笼质量达不到规定标准，在起吊时就发生变形；在吊装时钢筋笼没有缓慢垂直下放，而斜插孔内时，又没有足够厚度的保护层，导致钢筋笼入孔时不垂直，造成笼顶偏移甚至刮壁；没有及时清理孔底的沉渣，导致钢筋笼下方无法到达设计的位置，当浇灌混凝土后，由于混凝土所产生的顶托力，从而带动钢筋笼上浮。水下砼灌注时，应认真做好导管埋深的跟踪测量和计算工作，当混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时，降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升到钢筋笼底端4m以上时，及时提升导管底口至钢筋笼底端2m以上。一般，导管的埋深宜保持在2-6m范围内，建议导管埋深为4-6m，决不能为贪图施工方便而违反规范，造成堵管或钢筋笼上浮，或埋管不足使顶部部分不合格，混凝土不能完全得到顶升排除，留在桩身内导致质量事故。参考文献：7 [1]陈文明.公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理[J].江西建材，2012（2）.[2]陈昌玉.浅谈公路桥梁桩基施工控制及事故处理方法[J].中国科技财富，2010（16）.7'