農(nóng)村公路橋梁樁基施工的常見故障和處理技術(shù)初探

劉紅斌

（勐?？h地方公路管理段，云南勐海 666200）

如今，農(nóng)村公路建設(shè)正快速進(jìn)行，橋梁的規(guī)模與數(shù)量都不斷增加。在橋梁建設(shè)中，樁基施工是一個(gè)重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了后續(xù)施工能否順利進(jìn)行和橋梁使用穩(wěn)定性與安全性。而在樁基施工中，由于受到不同因素的影響，可能會(huì)產(chǎn)生一些問題，為保證施工質(zhì)量，需要在明確這些問題的具體產(chǎn)生原因基礎(chǔ)上，探討行之有效的預(yù)防和處理技術(shù)。

1 工程概況

西雙版納州勐海縣打洛鎮(zhèn)龍利橋工程采用5m×20m預(yù)應(yīng)力（后張法）小箱梁橋，橋面寬凈7.5m+2m×1.5m=10.5m，橋梁全長(zhǎng)112m；公路等級(jí)為四級(jí)，設(shè)計(jì)荷載：汽車荷載為公路—II級(jí)、橋面凈寬：凈7.5m（行車道）+2m×1.5m（人行道及欄桿）、橋梁全長(zhǎng)：112m、上部結(jié)構(gòu)：5m×20m小梁橋（后張法）、下部結(jié)構(gòu)：重力式橋臺(tái)、樁柱式橋墩、橋梁設(shè)計(jì)使用年限：100年?？偼顿Y：1979萬元。現(xiàn)針對(duì)該橋梁工程實(shí)際情況，對(duì)其樁基施工中產(chǎn)生的問題與相應(yīng)的處理技術(shù)做如下分析。

2 施工常見問題與處理

2.1 塌孔

沖孔樁施工中可能會(huì)發(fā)生塌孔，其具體表現(xiàn)為孔內(nèi)水位明顯下降，且孔口處產(chǎn)生密集水泡，實(shí)際出渣量大幅增加，但進(jìn)尺不明顯，錘頭的沖擊不穩(wěn)定。

塌孔現(xiàn)象產(chǎn)生原因包括：

（1）泥漿密度不足或性能指標(biāo)未能滿足要求，導(dǎo)致孔壁無法形成堅(jiān)固的泥皮。

（2）出渣后沒有及時(shí)補(bǔ)漿，或鉆孔中產(chǎn)生承壓水，或錘頭從砂礫層中通過后，導(dǎo)致鉆孔中的水大量流失，使孔內(nèi)水頭高度嚴(yán)重不足。

（3）護(hù)筒的埋深較淺，下端孔口產(chǎn)生坍塌和漏水，或鉆孔口周圍地面被水浸泡而變濕變軟，或?qū)㈠N頭提起的個(gè)太高與護(hù)筒接觸，因沖擊導(dǎo)致孔口坍塌，導(dǎo)致坍孔[1]。

（4）在松軟的砂層中采用較大的錘擊進(jìn)尺。

（5）清孔完成后，相對(duì)密度與粘度相對(duì)較低，將泥漿吸走后沒有及時(shí)補(bǔ)漿或補(bǔ)水，導(dǎo)致孔中的水位比地下水位低。

（6）清孔操作不及時(shí)，時(shí)間太久或清孔停頓了太長(zhǎng)的時(shí)間。

（7）在向孔內(nèi)吊入鋼筋骨架的過程中與孔壁發(fā)生碰撞。

針對(duì)塌孔問題，可采用以下方式預(yù)防與處理：

（1）當(dāng)在松散的流砂或粉砂層當(dāng)中進(jìn)行沖孔時(shí)，需要對(duì)進(jìn)尺速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使用膠體率、密度與粘度都相對(duì)較大的泥漿，保證泥漿質(zhì)量。

（2）當(dāng)孔口產(chǎn)生坍塌時(shí)，應(yīng)將護(hù)筒拆除，然后對(duì)孔口進(jìn)行回填，回填完成后重新進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，再按照規(guī)范程序沖孔。

（3）當(dāng)孔內(nèi)產(chǎn)生坍塌問題時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確判定坍塌的具體位置，將砂與粘質(zhì)土回填至塌孔部位以上1～2m，若坍塌現(xiàn)象比較嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，在回填物達(dá)到密實(shí)后再予以沖擊鉆進(jìn)。

（4）在清孔過程中應(yīng)安排專人進(jìn)行補(bǔ)漿和補(bǔ)水，確?？字械乃^高度足夠。

（5）在向鉆孔中吊入鋼筋骨架的過程中，應(yīng)完全對(duì)準(zhǔn)孔位中心，沿豎直方向插入，避免和孔壁發(fā)生接觸與碰撞[2]。

2.2 偏孔

偏孔也是沖孔樁施工一種常見問題，其產(chǎn)生原因?yàn)椋?/p>

（1）沖孔過程中遇到大塊孤石或探頭石。

（2）在軟硬地層相交界的部位，巖面傾斜沖擊鉆進(jìn)或是在粒徑相差較大的砂卵石層當(dāng)中進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)，導(dǎo)致錘頭的受力不均勻[3]。

（3）在擴(kuò)孔相對(duì)較大的部位，錘頭向其中一個(gè)方向擺動(dòng)。

（4）樁機(jī)底座沒有放置水平，或出現(xiàn)不均勻的沉降或位移。

針對(duì)偏孔問題，可采用以下方式預(yù)防與處理：

（1）在安裝樁機(jī)的過程中，應(yīng)使底盤和底座保持水平，起重滑輪緣、卡孔與護(hù)筒的中心必須處在同一條豎直線，同時(shí)經(jīng)常予以檢查和校正。

（2）若發(fā)現(xiàn)錘頭的沖擊不穩(wěn)定，則應(yīng)立即停止沖擊，檢查確定是否產(chǎn)生偏孔，若檢查發(fā)現(xiàn)偏空，應(yīng)立即處理。

（3）若發(fā)現(xiàn)偏空，應(yīng)先確定導(dǎo)致偏孔的原因和大小，若偏孔是因?yàn)橛龅焦率蛱筋^石而產(chǎn)生的，應(yīng)立即向孔中填筑石頭，直到高處巖面1m的位置[4]。

2.3 掉錘落物

導(dǎo)致掉錘落物的主要原因包括：

（1）遇到卡錘時(shí)強(qiáng)行上提，操作不當(dāng)，導(dǎo)致鋼絲繩超負(fù)荷產(chǎn)生疲勞斷裂。

（2）錘頭和鋼絲繩之間的連接不牢固。

（3）操作不規(guī)范，使扳手和撬棍等工具掉落到孔中。

針對(duì)掉錘落物，可采用以下方式預(yù)防與處理：

（1）開始沖擊之前，應(yīng)先對(duì)接頭部位進(jìn)行檢查，確認(rèn)連接是否保持穩(wěn)定。

（2）經(jīng)常對(duì)錘頭與鋼絲繩等進(jìn)行檢查。

（3）發(fā)生掉錘后，應(yīng)立即檢查實(shí)際情況，如果錘頭被土石埋住，應(yīng)先進(jìn)行清孔，確保打撈工具能和錘頭良好接觸[5]。

2.4 擴(kuò)孔與縮孔

（1）擴(kuò)孔也較為多見，表現(xiàn)為部分為止的孔徑變大。當(dāng)?shù)叵滤幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且土質(zhì)較為松散時(shí)，容易產(chǎn)生擴(kuò)孔現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因和坍塌現(xiàn)象基本一致，較輕時(shí)為擴(kuò)孔，而較重時(shí)則為坍孔。如果只是孔中局部產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象，沖孔依然可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度則可不予處理，增加混凝土的實(shí)際灌注量即可。如果由于擴(kuò)孔之后產(chǎn)生坍塌對(duì)沖擊造成影響，需要按照坍孔問題及時(shí)處理[6]。

（2）縮孔是指孔徑異?？s小，其產(chǎn)生原因?yàn)榈貙又写嬖谲浰芡?，在遇水之后發(fā)生膨脹導(dǎo)致孔徑變小。無論采用何種方法進(jìn)行鉆孔，都有可能產(chǎn)生縮孔。為預(yù)防縮孔，用選擇失水率相對(duì)較小的泥漿進(jìn)行護(hù)壁，并加快沖擊的速度。對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生縮孔的部分，將鋼筋籠就位后應(yīng)立即開始混凝土的灌注，避免樁身縮徑或產(chǎn)生露筋的現(xiàn)象。

2.5 梅花孔

梅花孔是指沖擊過程中所形成的孔不圓，也可將其稱作十字孔，其產(chǎn)生原因包括：

（1）所用泥漿的相對(duì)密度或粘度太高，沖擊過程中受到太大的阻力，使鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)困難。

（2）操作過程中鋼絲繩過松或沖程過小，將錘頭提起后立即落下，鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)不充分，無法改變沖擊具體位置。

（3）鉆進(jìn)時(shí)遇到非勻質(zhì)地層，包括堆積層或卵石層，容易產(chǎn)生探頭石，導(dǎo)致部分位置的孔壁凸進(jìn)，使成孔后不圓。

針對(duì)這一問題，可采用以下方法預(yù)防和處理：

（1）選擇相對(duì)密度與粘度均適宜的泥漿，并及時(shí)做好掏渣。

（2）當(dāng)使用較低的沖程進(jìn)行沖擊時(shí)，每完成一段都要使用更高一級(jí)的沖程進(jìn)行沖擊，通過交替沖擊能達(dá)到修整孔形的目的。

（3）如果施工中產(chǎn)生梅花孔，應(yīng)使用片石、卵石和粘土的混合物進(jìn)行回填，然后重新進(jìn)行沖擊。

2.6 卡錘

這一問題的產(chǎn)生原因包括：

（1）沖孔時(shí)產(chǎn)生梅花孔，導(dǎo)致錘頭被卡在較為狹窄的部位。

（2）孔口處有石塊或其他物件掉落，導(dǎo)致沖錐被卡住。

（3）當(dāng)在粘土層中進(jìn)行沖擊時(shí)，沖程過高，或泥漿過稠，導(dǎo)致沖錐被吸住。

（4）鋼絲繩過度松放，使沖錐傾倒與孔壁頂住。

針對(duì)這一問題，可采用以下方法預(yù)防和處理：

（1）當(dāng)沖孔產(chǎn)生梅花狀時(shí)，如果錘頭以下依然存在可活動(dòng)的余地，可將錘頭向下，并向轉(zhuǎn)動(dòng)直徑相對(duì)較大的方向?qū)@頭向上提起，亦可放松鋼絲繩，將錘頭緩慢提起，這樣有可能將錘頭從空中提出。

（2）一旦發(fā)生卡錘，切不可強(qiáng)行提起，否則將引起坍孔。而是要按照從下到上的方向進(jìn)行頂撞，對(duì)卡點(diǎn)處石頭予以輕打，也可以使錘頭進(jìn)行上下活動(dòng)，以此脫離卡點(diǎn)或使掉入到孔中的石頭或物件落下[7]。

（3）用直徑較大的鋼絲繩懸掛打撈鉤，然后放入到孔中，打撈鉤將沖錘勾住以后，開始提升鋼絲繩，通過多次擺動(dòng)，直到將錘頭完全提出。

（4）打撈時(shí)，應(yīng)繼續(xù)對(duì)泥漿進(jìn)行攪拌，避免沉淀將錘頭埋住。

（5）使用小掏渣筒或小沖錐進(jìn)行沖擊，使卡錐試塊被擠到孔壁當(dāng)中。

（6）使用專門的工具撥正孔壁處鉆頭。

（7）采用上述方法無法處理時(shí)，可采用水下爆破方法來處理。具體操作方法為：在空中放入藥量不超過1kg的防水炸藥，沿著錐的滑槽直至錐底，檢查無誤后引爆，將卡錐震松，適時(shí)提拉，將其取出。

2.7 沖孔漏漿

這一問題的產(chǎn)生原因包括：

（1）在具有較強(qiáng)透水性的流砂或砂礫層當(dāng)中進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)時(shí)，較稀的泥漿不斷向孔壁以外漏失。

（2）護(hù)筒的埋置深度不足，會(huì)對(duì)回填土的夯實(shí)處理不到位，導(dǎo)致刃腳處產(chǎn)生漏漿。

（3）護(hù)筒的制作不滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，接縫不嚴(yán)密，導(dǎo)致漏漿。

（4）水頭過高，導(dǎo)致孔壁滲漿。

針對(duì)這一問題，可采用以下方法預(yù)防和處理：

（1）當(dāng)沖孔漏漿是由于在具有較強(qiáng)透水性的流砂或砂礫層當(dāng)中進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)引起的，應(yīng)在沖擊鉆進(jìn)開始前選擇較為粘稠且質(zhì)量加高的泥漿。另外，施工可對(duì)泥漿進(jìn)行增稠，或回填粘土，并摻加片石、卵石通過反復(fù)沖擊來增強(qiáng)護(hù)壁，避免漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）當(dāng)漏漿是由于護(hù)筒的原因造成的時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范做好護(hù)筒的加工制作和埋設(shè)。若接縫部位的漏漿情況并不嚴(yán)重，則用適宜的材料將其封堵即可。而如果接縫部位的漏漿情況比較嚴(yán)重，則應(yīng)將護(hù)筒挖出進(jìn)行修理，修理完成或?qū)⑵渲匦侣裨O(shè)。

3 結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)村公路橋梁沖孔灌注樁施工中，可能會(huì)出現(xiàn)塌孔、偏孔、擴(kuò)孔與縮孔、梅花孔、卡錘與沖孔漏漿等實(shí)際問題，對(duì)之后的施工及成樁質(zhì)量都會(huì)造成很大影響。對(duì)此，以上提出相應(yīng)的預(yù)防和處理方法，旨在為實(shí)際的樁基施工童工參考借鑒。