橋梁鉆孔灌注樁發生斷樁原因和控制方法

張海莉

新疆維吾爾自治區交通建設工程招投標中心（830000）

0 引言

鉆孔灌注樁因其施工速度快，生產安全，對水文地質條件和工程地質條件要求較低等優越性而被廣泛應用，其是在泥漿護壁的條件下利用機械鉆進成孔,利用導管灌注水下混凝土的施工工藝。但由于影響灌注樁施工質量的因素多，導致其質量可靠度較低,斷樁是鉆孔灌注樁施工中的重大質量事故，其是指混凝土凝固后不連續，中間夾砂、夾泥或被水灰比較大的未凝固混凝土軟梯充填,或樁體下部為混凝土軟體等現象,一旦發生不僅會給國家財產造成重大損失，且會影響工期并對整個工程質量帶來不利影響,因此分析斷樁產生原因并制定有效控制方法方可減少質量事故，減少損失并利于工程進展。

1 斷樁產生原因分析

1.1 成孔質量

因泥漿護壁差、孔內水頭壓力不足，清孔后灌注混凝土過程中出現孔壁坍塌將會導致斷樁;清孔過程中未對孔內泥漿含沙率進行嚴格控制,導致在混凝土灌注過程中混凝土上部沉渣過厚,導管內壓力不足以推動該部分沉渣導致混凝土中斷;在河床上施工的鉆孔樁因河床表面有一層流塑性淤泥層,混凝土澆筑過程中河床淤泥沿孔壁流入孔內導致混凝土中斷。

1.2 導管因素

混凝土灌注過程中導管口不慎掛住鋼筋籠或澆筑過程中抽拔導管導致導管接頭斷裂而使導管脫離混凝土面；首批混凝土灌注時導管埋入混凝土內，其下端為封閉狀態，上部四周應承受孔內泥漿壓力，同時導管下端封閉，在首次灌注時管內空氣無法排除,空氣在混凝土下落時導致水壓或氣壓過大而將導管壓扁或接頭漏水、漏氣而導致斷樁；灌注時未能及時拔管、拆管導致導管埋置過深、摩擦力大而拔不動或拔斷;在處理堵管時將導管提升到最小埋置深度后猛提猛插導管，使管內混凝土連續下落與表面浮漿、泥土相結合以形成夾泥縮孔；導管埋深過大而使混凝土流動性降低，混凝土與導管的摩擦力增大而無法提起導管或將導管拔斷以形成斷樁[1]。

1.3 混凝土因素

所用混凝土坍落度過小、和易性較差導致導管堵塞而使混凝土澆筑中斷；混凝土供應不及時導致澆筑時間過長，兩次混凝土澆筑時其前次混凝土已經凝固而導致斷樁;混凝土內出現凝結的水泥塊或石頭等大塊雜物堵塞導管,導致混凝土澆筑難以繼續造成斷樁;混凝土坍落度過小或由于石料粒徑大、導管直徑小等導致澆筑過程中堵塞導管，且在混凝土初凝前無法疏通好而不得不提起導管形成斷樁;混凝土在運輸或等待澆筑時等待時間過長使其發生離析,且未進行二次攪拌,在灌注時大量骨料卡在管內而不得不將導管拔出進行清理而導致斷樁；夏季施工因氣溫過高，緩凝減水劑摻量不足，拆卸導管時間過長導致管內混凝土初凝或流動性降低，導致混凝土輸送中斷;混凝土灌注時發生坍孔而無法清理或清理不徹底導致泥漿比重較大而形成斷樁;灌注過程中因導管提升和拔起過多,露出混凝土面而未及時清理或因停電等料等原因導致鉆渣沉積成層致使混凝土上下層不連續。

2 斷樁的預防

2.1 成孔質量控制

采用護筒時應使護筒底部與土層相接部位用黏土夯實，護筒外面與原土間用黏土填滿、夯實以防地表水從該處滲入；為保證護筒內外水頭壓力差,護筒內水位應高出護筒外水位1.5m，護筒埋深應在3m以上，若成孔范圍內有流塑性淤泥等軟弱夾層應將護筒埋設穿過該軟弱層;采用泥漿護壁時應保證泥漿符合規范要求,成孔后清孔所用泥漿比重、膠體率、含沙率以及沉渣厚度等應符合規范要求;導管安裝后應進行二次清孔，并用測繩測量孔底沉渣，清孔后應及時灌注混凝土以免時間過久孔底沉渣增厚[2]。

2.2 材料控制

混凝土粗骨料最大粒徑不應大于導管內徑的1/8～1/6，以及鋼筋最小凈距的1/4，并不應超過40 mm；在混凝土拌和前應檢查水泥是否存在結塊現象,若在冬季施工在拌和前應將細集料過篩以免因細集料凍結成塊而堵管;所用混凝土坍落度應在18～22 cm范圍內，混凝土拌和物應有良好的和易性。

2.3 導管控制

各節導管的接頭安裝所用膠墊和法蘭的對接位置應預先試拼并做好標記,導管安插時應按照試拼的狀態對號攔裝，所有法蘭盤接頭均需墊入5～7mm厚的橡膠墊圈，在安裝時應對正放平、擰緊螺栓以防漏水；最下節導管的長度應長一些，底端不應帶法蘭盤以便在混凝土內更容易拔起，每節導管的長度應統一以便于丈量長度,在導管使用前應做好水密性試驗。

2.4 混凝土灌注

為保證首批混凝土灌注后導管的埋設深度,應在現場設置兩條運輸通道并保證前兩輛運輸車同時從兩條便道運送混凝土來保證灌注的連續性。送至灌注點的混凝土應檢查其均勻性和坍落度，若不符合要求應進行二次拌和，若仍不符合要求則不得使用。首批混凝土灌注后應連續灌注，并應控制導管埋深在2～6m范圍內。應嚴格控制每一料盤混凝土的和易性及坍落度，對不和適宜的堅決不用；應嚴格控制外加劑摻量及攪拌時間以使外加劑充分融合,夏季施工時應采取必要措施給混凝土降低溫度。

[1]楊華全.水工混凝土研究與應用[M].北京:中國水利水電出版社,2005,49～50.

[2]宋功業,邵界立.混凝土工程施工技術與質量控制[M].北京:中國建材工業出版社,2003.