浅述桥梁桩基施工事故及病害处理分析

'浅述桥梁桩基施工事故及病害处理分析李升(青海省果洛公路工程建设公司，810021)【摘要】桥梁桩基础是整个桥梁的重要组成部分，稳定夯实的桥梁桩基础对桥梁起到了重要的支撑作用，桥梁桩基础质量的好坏直接影响整座桥的工程质量。木文通过桥梁桩基施工中出现的事故问题及病害，对事故及病害的处理行了简要探讨。【关键词】桥梁；桩基础；施工病害；处理办法1、桥梁桩基施工中常见病害及处理办法1.1断桩断桩一般常见于地面下1-3米不同较硬层交接处。其裂痕呈水平或略倾斜,一般都贯通整个截面，其主要原因有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压所产生的水平横向抵力和隆起拔力的影响；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪力；桩身碗终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。避免断桩的措施有：(1)桩的中心距宜大于3.5倍桩径；(2)考虑打桩顺序及桩架行走路线时，应注意减少对新桩的影响；(3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。断桩检查，在2-3米深度内可用木锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振。亦可用动测法，由波形曲线和频波曲线图形判断桩的质量和完整程度。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理干净后，略增大面积或加上铁箍联接，再重新灌注碗补做桩身。1.2缩颈缩颈的桥又称瓶颈桥。部分桩径缩小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管时，土体受强烈扰动和挤压产牛很高的孔隙和压力。桩管拔出后，这种压力便作用到新灌注的碗桩上，使桩身发生不同程度的颈缩现象，拔管过快，碗量少或和易性差，使碗出管时扩散差等。施工中应经常测定碗落下情况，发现问 题及吋纠正，一般可用复打法处理。1.3吊脚桩即桩底部分絵隔空或絵中混进泥砂而形成松软层。原因为桩靴强度不够，沉管时被破坏变形，水或泥砂进入桩管，或活瓣未及吋打开，处理方法：将桩管拔出纠正桩靴或将砂冋填成孔后重新浇筑。1.4桩靴进水进泥常发生在地下水位高或饱和和淤泥或粉砂土层中。原因为桩靴活瓣闭合不严,预制桩靴被打坏或活瓣变形。处理方法：拔出桩管消除泥砂，整修桩靴活瓣，用砂冋填后重打。地下水位高时，可待桩管沉至地下水位时，先灌入0.5米厚的水泥砂浆作封底，再灌1米高栓增压，然后再继续沉管。2、桥梁桩基施工中钻孔时易出现的病害及处理措施2.1护筒周边冒水问题在陆上钻孔灌注施工过程中，如果埋设护筒的周围土没夯实，或护筒内外水位差悬殊，或在起落钻头时频繁撞击护筒，均可导致护筒外壁有水冒出，甚至可能会引起护筒倾斜和移位，地基下沉，无法钻孔，最终无法施工。为避免护筒周边冒水，在埋设护筒之前，护筒四周应用粘土夯实，发现护筒周边冒水时，应立即用粘土填实加固；护筒至少要高出地面30cm或水面1.0〜2.0m；护筒内保持1.0〜1.5m的水头高度；钻头起落时，避免碰撞护筒。2.2孔内漏浆问题孔内漏浆是由于钻孔钻到透水层时由于遇到小溶洞，或护筒周围出现透水时产生的现象。一般采取加深护筒埋置的深度、夯实护筒周围冋填土等办法处理。也可倒入粘土增加泥浆粘度，降低钻头转速等措施。当用冲击钻冲孔吋，可往孔内冋填片石、卵石及适当投入一定数量的水泥，反复冲击，增加护壁。2.3掉钻问题掉钻是在桩基钻孔过程中经常发生的故障之一。它是由于钻杆磨损、钢丝绳磨 损卡口螺丝松动未及时检查更换造成的。掉钻后必须马上打捞，如果打捞时间过长造成钻头被埋，应先清理泥沙，然后再打捞。应及吋检查钻杆磨损、钢丝绳磨损，卡口螺丝，避免因多次掉钻而给打捞带来的麻烦。2.4钻孔偏斜问题造成斜孔的原因有的是钻孔过程中由于地质条件发生变化所致（土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形）；有的是作业吋钻机安装不稳或钻杆弯曲所致。安装钻机吋要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20mm；钻孔吋，要随吋检查钻盘是否水平或钢丝绳是否垂直，遇到不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石吋，钻速要打慢档。当出现钻孔偏斜吋，一般可在偏斜处吊住钻头反复扫孔，使钻孔正直。2.5孔壁坍陷问题钻进过程中，护筒内泥浆面如有气泡不断出现，或泥浆突然消失，则可能出现孔壁坍陷问题。孔壁坍陷的主要原因是土质松散，护筒周围未用粘土紧密填封。钻进速度过快，成孔后待灌吋间过长所致。遇到松散土层，要适当加深护筒，并用粘土密实填封护筒四周；保持护筒内泥浆水位高于地下水位；安放要对准孔位,避免碰撞孔壁，成孔后，尽量缩短灌注时间，待灌时间一般不应大于3h。坍孔严重时，应使用砂和粘土混合物全部冋填，待冋填物沉积密实后再行钻进。3、桥梁桩基施工在灌注混凝土过程中容易出现的病害及处理措施3.1导管进水首批混凝土下落后导管进水。应将已灌注的混凝土用吸泥机（可用导管作吸泥管）全部吸出，再针对导管进水的原因改正操作工艺或增加首批混凝土储量重新灌注；在混凝土灌注的中期，导管进水是由于多提升导管且管口超功赎出已灌混凝土表面时发生的。遇到这种情况时，可依次将导管拔出，用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土表面的沉淀物全部吸出，将装有底塞的导管重压插入原混凝土表面2m以下，然后在无水导管中继续灌注，将导管适当提升，继续灌注的混凝土可冲 开导管底塞流出。3.2导管堵管初灌导管堵管大多数是由于隔水硬球栓或硬柱塞被卡住而造成的。发生初灌堵管时，可用长杆往管内冲捣，或用振动器振动、便物敲打导管外侧，或提升导管迅速下落振冲，或用钻杆加配重冲击导管内混凝土。如果这些方法都无效，应将导管拔出，取出导管内物质，重新下导管灌注混凝土。中期导管堵塞大多数是由于灌注时间过长，表面混凝土已初凝或者是由于混凝土的砂石级配差造成混凝土离析或者是由于混凝土中有大块物体或者是由于混凝土在导管内停留吋间过长而发生堵塞的。当发生中期导管堵塞吋，处理的方法是将导管连同堵塞物i起拔出，疏通导管，若原灌注的混凝土表层尚未初凝，可用新导管插入原灌混凝土的表面2m以下深度，用潜水泥浆泵下人导管底将管内的泥浆抽干净，再用圆杆接长的小掏渣桶将管内表面混有泥浆的混凝土掏干净后继续灌注混凝土。3.3灌注坍孔人的坍孔特征与钻孔期间比较相似，可用测探仪或测锤探测，如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。发生灌注坍孔有以下几种原因：护筒脚漏水;潮汐区未保持所需的水头；地下水压超过孔内水压；孔内泥浆相对密度、粘度过低；孔口周围堆放重物或机械振动。发生灌注坍塌吋，如坍塌数量不人，可采用吸泥机吸出混凝土表面坍塌的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注，如坍孔仍在继续且有扩大之势，应将导管及钢筋骨架一起拔出，用粘土或掺入5%〜8%的水泥将孔填满，待孔位周围地层稳定后再重新钻孔施工。3.4钢筋笼上升灌注混凝土时钢筋笼上升的主要原因是由于混凝土冲出导管底口后向上的顶托力把钢筋笼上浮。为防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，灌注混凝土前，应将钢筋笼的顶端焊接在护筒或其他牢固的物体上。在灌注混凝土过程中，当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部约吋，应降低混凝土的灌注速度；当混凝土面上升到钢筋笼底4m以上时，提升导管使导管底口高出钢筋笼底2m以上后即可恢复正常速度灌注混凝 土。3.5埋管埋管一般是由于导管埋置深度过大所造成的。为了避免造成埋管事故，在混凝土灌注过程中应严格控制埋管深度在2m〜6m之间，若已造成埋管事故，即要对该桩基进行处理。4、结语以上几点是桥梁桩基在施工过程中比较常见的、较为容易发生的故障病害及常用的处理措施。只要掌握了这些容易出现问题的原因之所在、出现这些问题后的处理措施，才能在桩基施工过程中有针对性地做到事先预防和控制、才能做到发生了其中的某种故障后能从容地进行处理，才能确保桩基的工程质量确保工程进度。参考文献：⑴崔晓军.浅谈各种桩基础及其适用范围［J］.建材技术与应用.2011(02)⑵樊成•桥梁桩基础施工浅述卩］・西部交通科技.2011(04)'