摘 要:小海路橋工程在施工過程中,PML5-6#、PML13-4#、PMR11-3#三根樁在混凝土灌注過程中出現導管堵塞斷樁現象,斷樁原因主要是導管埋深過大導管埋深過小和停電故障導致斷樁,對斷樁用導管“膜瓣封口”法和排污泵“吸渣法”的創新處理方法。通過小海路橋的實踐證明,這兩種方法處理斷樁是有效的。
關鍵詞:斷樁 原因 創新方法 探討 小海路橋
中圖分類號:R735.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(c)-00-02
隨著我國城市建設和交通基礎設施的快速發展,高層建筑、大跨度橋梁等越來越多,而鉆孔灌注樁基礎以其承載力大、抗震性能好、適應性強、施工噪音低等優點被廣泛地應用于橋梁及其他高層建筑中。但由于鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程,特別是灌注樁的混凝土在水下灌注,稍有不慎就會在灌注中產生導管堵塞而“斷樁”。所謂“斷樁”主要是指灌注過程中,樁混凝土形成夾泥層而稱為斷樁。斷樁由于其嚴重性,故有時也形象地稱之為灌注樁的“食道癌”,如果不進行有效地“治療”,或處理不當就會形成造成巨大的損失。該文以小海路橋為例,探討斷樁的兩種創新處理方法。
1 工程概況及施工情況
小海路橋工程位于鹽城市先鋒島,橋梁全長400 m,橋寬42~43.5 m。該橋采用鉆孔灌注樁基礎,下部結構采用柱式橋墩,鋼筋砼倒T蓋梁,埋置式橋臺。上部結構為先張法預應力砼空心板梁。
該工程共180根鉆孔灌注樁,樁徑
120 cm。灌注樁施工質量是全橋質量的第一步,因此在施工過程中,無論是施工還是監理都非常重視灌注樁的質量控制,但由于鉆孔灌注樁數量較多,PML5-6#、PML13-4#、PMR11-3#三根樁在水下混凝土灌注過程中均出現導管堵塞現象。但由于處理非常及時而沒有形成真正斷樁。
2 斷樁原因分析
2.1 導管埋深過大
PML5-6#樁,樁底設計標高-46.2 m,樁頂設計標高+1.0 m,護筒頂標高+2.52 m。鉆孔過程正常,清孔結束時測孔深(護筒向下)為49.2 m,同時測量泥漿的三大指標,其中泥漿比重為1.08,含砂率為0.5%,粘度為18 s。導管每節長2.5 m,安裝導管20.5節共長51.25 m,導管下端距孔底距離是0.40 m,導管安裝結束,測沉渣厚度為0.05 m,沉渣厚度符合設計的0.3 m要求。混凝土為C25商品混凝土,用混凝土泵直接送進導管。每車混凝土8方,第一車商品混凝土完全符合初灌量的要求。首車混凝土灌注后,孔內泥漿急劇上升而漫出護筒,同時導管內傳出“嗵嗵嗵”的聲音,說明初灌非常順利,接著又灌注了一車混凝土,測量混凝土面深度為35 m,導管埋深約為13.8 m,連續拆除4節導管,此時導管埋深為3.8 m,又繼續灌注兩車混凝土,孔口返漿均正常,當灌注第五車混凝土時,發現導管內混凝土灌注不暢,此時測得導管埋深為17.6 m,于是采用卷揚機的快速檔位迅速上下反復提升導管幫助混凝土下灌,同時用螺紋鋼筋搗插導管中混凝土,仍無濟于事,導管已完全堵塞。分析這起斷樁的原因,主要是導管埋深太大,規范要求的導管埋深為2~6 m,而此時導管埋深為17.6 m,遠遠超出規范要求。
2.2 導管埋深過小
PML13-4#樁底設計標高-46.2 m,樁頂設計標高+1.0 m,護筒頂標高+2.48 m。鉆孔過程正常,清孔結束時測孔深(護筒向下)為49.1 m,同時測量泥漿的三大指標符合規范要求。導管安裝20節共長50米,導管下端距孔底距離是0.40 m,測得孔底沉渣為
0.3 m,沉渣厚度符合規范要求。開始灌注水下混凝土,初灌非常順利。這次吸取了PML5-6#樁堵管的教訓,嚴格按規范要求控制導管埋深(2~6 m),初灌后測量混凝土面深度為41.3 m,導管埋深為7.4 m,拆除兩節導管后埋深2.4 m。接著又灌注了第二車混凝土,測量導管埋深為9.5 m,拆除3節導管后導管埋深為2 m,而理論上混凝土面應上升7 m,理論埋深為9.4 m,樁孔中實際混凝土的上升高度跟理論基本吻合,說明成孔質量較好。第四車混凝土灌注結束,沒有進行量測導管埋深,只根據理論推算,拆除三節導管后導管埋深約1.3 m,導管需向下再放70 cm左右可以滿足規范埋深的要求。當第五車混凝土灌注時,發現導管內混凝土灌注不暢,跟PML5-6#樁采取同樣的措施,結果導管中混凝土仍然無法灌注,不得已拔出導管而
斷樁。
分析這起斷樁的原因,主要是導管埋深太小。當發現灌注不暢時,量測導管埋深僅有60 cm,而導管本身由于向下放置
70 cm后僅高出護筒60 cm,況且混凝土面有30 cm的沉渣,導管上下提升脫離混凝土面,泥漿進入導管,混凝土無法灌注。
2.3 停電故障致導管堵塞
PMR11-3#樁底設計標高-46.2 m,樁頂設計標高+1.0 m,護筒頂標高+2.49 米。清孔結束時測孔深為49.1 m,同時測量泥漿的三大指標均符合要求。導管安裝20節共長50 m,導管安裝結束,再次測孔深為49.0 m,沉渣為0.1 m,沉渣厚度符合規范要求。開始灌注水下混凝土,初灌非常順利。繼續進行灌注混凝土,當灌注到第六車混凝土時,其余樁在吊放鋼筋籠時吊車壓壞電攬導致停電,而此時導管埋深11.2 m,線路搶修后,導管已堵塞。
3 斷樁處理創新方法探討
對于以上的導管堵塞而引起的斷樁處理,有一部分人認為,只要重新下導管插入混凝土面進行二次灌注就可以了,我認為,這種想法太天真了,純粹是自欺欺人,只要不經處理二次灌注就判定為斷樁。下面介紹兩種有效的斷樁處理的創新方法。
3.1 導管“膜瓣封口”法
這種方法主要是在正常的導管下端另外再加上一段特殊的活動膜瓣裝置,重新下導管時,膜瓣始終處于關閉狀態,這就保證在下導管過程中,泥漿不會進入導管,直至導管插入混凝土,由于膜瓣具有單向性,灌注混凝土上提導管時膜瓣自動打開,即可重新灌注混凝土。但是我們要解決一個關鍵的問題:由于導管下口被膜瓣封閉,在下插過程中因浮力較大而無法憑自重下沉,可以直接將混凝土泵橡膠插入導管中,根據浮力大小注入混凝土,注入量以導管能正常下沉為宜,膜瓣打開要用一根2號鉛絲做控制拉線,導管插入混凝土后,拉動鉛絲使膜瓣打開。
3.2 排污泵“吸渣法”
這種方法很簡單,只要把導管直接插入混凝土面以下,利用100ZW80-80自吸無堵塞排污泵,將排污泵的吸水管伸入導管抽吸泥漿,直至將泥漿吸取干凈,重新灌注混凝土。這種排污泵可以抽吸含有大顆料固體塊、沉淀物等,也可以作為鉆孔灌注樁施工的泥漿泵,可以說一舉兩得。
4 結語
小海路橋工程中的3根樁處理后,經過樁基檢測試驗合格,樁身完整、未見明顯異常,取得預期的處理效果。小海路橋工程的實踐證明,采用導管“膜瓣封口”法和排污泵“吸渣法”處理斷樁方法是有效的,有一定的創新性和借鑒價值。
參考文獻
[1] 李陽.公路橋梁鉆孔灌注樁斷樁的處理與預防[J].科學之友,2011(12):98-99.
[2] 王永新.鉆孔灌注樁斷樁原因分析及處理措施[J].交通科技,2007(8):78-79.
[3] 陸保佐.橋梁鉆孔灌注樁基礎施工常見質量通病及防治[J].技術園地,2008(1):52-53 .
[4] 魏紅一.橋梁施工及組織管理[M].北京:人民交通出版社,2012(5).
[5] JTG/T F50—2011.公路橋涵施工技術規范[S].中華人民共和國交通部.