王勇

（黔南公路建設養(yǎng)護有限公司，貴州 黔南 558000）

0 引言

公路橋梁是城市發(fā)展的基礎設施，而樁基是橋梁工程的施工關鍵點，也是施工難點，如果未能正確掌握施工技術，可能出現(xiàn)斷樁情況，導致工程工期延長、成本增加。當前，在公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，斷樁的主要形式包括如下四種，分別為混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土所充填、樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體、樁身中巖渣沉積成層并將混凝土樁上下分開、樁身出現(xiàn)空洞體。因此，在橋梁樁基施工過程中，施工單位需要結合以上因素采取防范對策。

1 常見的斷樁形式

在公路橋梁施工過程中，質量控制是首要任務。合理采取質量控制措施能夠有效減少鉆孔灌注樁斷樁問題。

施工期間任何環(huán)節(jié)存在問題都會對正常的施工進度和質量造成影響，且會影響項目建設效益。因此，施工單位需要嚴格遵守施工規(guī)范，加強施工現(xiàn)場管理，消除隱患。然而，目前公路橋梁鉆孔灌注樁施工過程中依然存在斷樁問題，主要因素如下：

其一，灌注樁凝固問題。通常由于導管下孔距離過大或者混凝土凝固稀釋導致水灰比偏高，混凝土澆筑后因凝固不到位而斷樁。

其二，樁身中段問題。樁身中段凝固部分薄弱，在地下水活動達到一定程度或者管樁密封性不佳的情況下，會導致局部水灰比升高，進而出現(xiàn)斷樁情況。

其三，樁體部位巖渣沉積過多，導致灌注樁混凝土分離，在澆筑環(huán)節(jié)如果管樁提升過多會導致混凝土外露，進而引發(fā)斷樁問題。

其四，樁身出現(xiàn)空洞體。施工過程中如果直接從洞口傾倒混凝土，會出現(xiàn)離析情況并造成其凝固，之后部分部位會出現(xiàn)空洞，導致斷樁[1]。

2 斷樁問題發(fā)生的主要原因

斷樁的主要表現(xiàn)是鉆孔灌注樁進行混凝土灌注期間，泥漿或者砂礫進入水泥混凝土，導致混凝土被隔開形成兩段，混凝土出現(xiàn)變質以及截面受損，難以達到受力要求。整體來看，斷樁的主要原因如下：

第一，混凝土的初凝與終凝時間偏短，導致混凝土上方結塊，樁身混凝土夾渣。如果埋管深度過大，灌注時間過長，會降低混凝土的流動性，增加與管壁的摩擦力，進而出現(xiàn)斷樁情況。第二，管內懸浮砂礫過多。在灌注過程中，砂礫回沉并在混凝土表面形成沉積砂層，影響混凝土正常上升。隨著混凝土沖破沉積砂層，部分砂礫和浮渣會進入混凝土內部，導致樁身夾渣斷樁。第三，井壁坍塌。如果工程地質情況偏差或者水位上漲，導致灌注期間井壁坍塌，也會引發(fā)斷樁現(xiàn)象。第四，混凝土強度不佳。如果混凝土用量不足或者配比不當，也會導致斷樁。第五，混凝土的坍落度偏小、石料粒徑過大以及導管直徑偏小，會導致灌注期間導管堵塞，在混凝土初凝前導管未能疏通，導管提起后也會出現(xiàn)斷樁情況。第六，運輸或者等待時間過長，造成混凝土離析，施工人員未能二次攪拌，導致灌注過程中骨料留在導管內部，清理導管時容易出現(xiàn)斷樁情況。第七，由于水泥結塊，后續(xù)攪拌時未能將其打開，導致卡在導管內部，如果未能在混凝土初凝前疏通，則會出現(xiàn)斷樁情況。第八，混凝土灌注期間出現(xiàn)塌孔，未能有效清理或者吸泥機未能徹底清理，會導致灌注過程中斷樁。第九，施工過程中計算錯誤，使用的導管長度不足，導致底口和孔底的距離過大，灌注的混凝土不能埋住導管底部，由此出現(xiàn)斷樁。第十，提起導管時提拔過量，造成導管底部超過混凝土面，由此出現(xiàn)斷樁。第十一，提拔導管期間鋼筋籠卡住導管，混凝土初凝前未能提起，導致混凝土灌注停止，由此出現(xiàn)斷樁?？傊@孔灌注樁施工過程受多種因素影響，為避免斷樁問題，施工單位需要在灌注前做好準備工作[2]。

3 公路橋梁鉆孔灌注樁斷樁處理技術

G552 線荔波至安龍公路獨山至平塘段災毀恢復重建項目位于平塘縣境內。在施工開挖爆破、地質活動的影響下，鉆孔灌注樁出現(xiàn)了斷樁問題。由于路基下方為民房聚集區(qū)，為提高安全等級，將原有波形梁護欄設施更改為鋼筋混凝土護欄。該項目涉及49 處災毀病害段治理，施工項目主要包括路基工程、路面工程、安全設施、預埋管線、綠化及環(huán)境保護設施。該項目主要技術措施如下：

3.1 灌注樁斷樁事故的判定

橋梁灌注樁工程是隱蔽工程，成樁后的長度、完整性、承載力無法通過肉眼直接觀察和判定，需要借助有效的檢測措施進行分析。在實際檢測過程中，需要遵循如下原則：其一，檢測方法和頻率需要滿足驗收規(guī)范；其二，檢測方法需要結合工程實際情況，并確保檢測方法易于操作；其三，所選擇的檢測方法要具有可靠性，可通過兩種方法相互驗證，保證檢測結果的準確性[3]。

根據(jù)施工進度，檢測單位對40 根灌注樁進行檢測，結合灌注樁樁身完整性，利用聲波射透法發(fā)現(xiàn)4根灌注樁質量未達標，存在部分缺陷，其余36 根檢測合格，達到一類樁或二類樁標準。此外，檢測單位利用低應變法對8 根灌注樁進行檢測，發(fā)現(xiàn)有2 根灌注樁質量不達標，其余6 根檢測合格，為一類或者二類灌注樁標準。結合建筑樁基檢測技術規(guī)范，采取低應變法檢測，發(fā)現(xiàn)這些灌注樁為三類樁標準，需要采用鉆芯法、靜載法、高應變法加以檢測。需要注意，如果發(fā)現(xiàn)樁身等級偏低，且覆蓋范圍不能為設計方案變更提供支持，則需要改變原有的檢測方法，如最初采取聲波透射法時可改用鉆芯法。需要說明的是，抽芯孔位需要結合低應變法、聲波透射法的檢測結果加以布置，由此驗證是否存在缺陷或者遺漏問題，結合驗證檢測結果，該橋梁工程應用低應變法和聲波透射法，檢測結果存在誤判情況[4]。

通過分析鉆孔灌注樁檢測方法，得到如下結論：其一，灌注樁樁身完整性檢測主要應用聲波透視法、低應變法、鉆孔取芯法，這些方法各有優(yōu)劣，且操作難度、檢測精度及檢測費用差異較大。其二，選擇檢測方法需要結合工程實際情況，主要考慮樁徑大小、位置及工期等因素，之后比對不同檢測方法的優(yōu)缺點。其三，根據(jù)橋梁工程檢測結果可以發(fā)現(xiàn)，灌注樁樁身完整性主要受檢測設備、檢測人員、現(xiàn)場環(huán)境等因素影響，從而可能導致誤判。整體來看，低應變法的準確率要比聲波透射法低，為提升檢測結果的準確性，需要盡量同時采用以上方法。此外，鉆孔取芯法能夠取出芯樣并直接觀察，進而分析樁基礎是否存在缺陷[5]。

3.2 灌注樁斷樁處理要點

斷樁處理需要結合灌注深度采取相關措施：其一，如果在混凝土首次澆筑之后不久出現(xiàn)斷樁，需要立即停止灌注，并拔出鋼筋籠，利用沖擊鉆再次鉆孔，清理孔洞之后下放鋼筋籠，然后重新灌注混凝土。其二，如果混凝土澆筑過程中未進入或者剛進入護筒內部，因導管堵塞而斷樁，且混凝土還未初凝，需要及時提出導管并清理，利用測垂測量灌注混凝土頂面的位置，然后計算漏斗及導管容積，把導管下沉到已經(jīng)灌注的混凝土頂面上方約10m 處增設球膽，繼續(xù)灌注的過程中要觀察漏斗內部的混凝土頂面，并在漏斗內部混凝土下落填滿導管的一瞬間，把導管壓入已經(jīng)灌注的混凝土頂面下方；其三，如果混凝土面進入護筒內部出現(xiàn)斷樁，且混凝土處于中凝狀態(tài)，可以停止灌注，之后抽干護筒內部的泥漿，清除泥漿及摻雜泥漿的混凝土，然后對露出的混凝土面進行鑿毛處理，清除鋼筋表面的泥漿，將護筒作為模板澆筑混凝土[6]。

4 公路橋梁鉆孔灌注樁斷樁防范對策

該工程的工程技術部主要負責鉆孔灌注樁交底工作，包括現(xiàn)場施工技術和質量管理。與此同時，鉆孔灌注樁施工隊主要負責全部樁基鉆孔成孔、鋼筋籠安裝和水下混凝土灌注施工。該工程業(yè)主與專業(yè)施工單位合作，全部施工人員技術過硬，能夠有效完成鉆孔樁施工任務要求。在鉆孔灌注樁斷樁的防范方面，主要處理措施如下：

4.1 施工材料

要求集料最大粒徑不超過40mm，不得超過導管內徑1/8～1/6，且不得大于鋼筋最小間距的1/4。在混凝土材料拌和前，應分析水泥是否結塊，并提前篩選細集料，避免細集料結塊堵塞導管。此外，施工人員要將混凝土的坍落度控制在18～22cm，且在混凝土運輸及灌注期間，不得出現(xiàn)離析或沁水現(xiàn)象。

4.2 混凝土灌注

其一，結合石料和樁徑的最大粒徑，進一步確定導管直徑（該工程采用內徑為300mm 的導管）。使用前對導管做好編號，然后進行接頭抗拉試驗、水密承壓試驗，避免導管滲漏。安裝導管后還需要進行檢查，確保有效標記每節(jié)導管的長度。

其二，混凝土運往灌注區(qū)域后，需要檢查其坍落度以及均勻性，如果未能達到施工要求需要再次拌和，如果依然不能達到施工要求，則禁止使用。

其三，導管的底口和孔底距離不得超過40cm。首批灌注混凝土的量需要達到導管首次埋深。

其四，保證發(fā)電機、托泵、起重設備、運輸車輛等關鍵設備數(shù)量充足，材料需要滿足施工要求，以確?；炷聊軌蜻B續(xù)灌注。

其五，首批混凝土拌和物下落之后，需要連續(xù)灌注混凝土。在之后的環(huán)節(jié)，需將導管埋設深度控制在2～6m，并適當提拔導管，避免其埋置過深。此外，如果使用傳統(tǒng)混凝土車運輸混凝土，則要保證攪拌車數(shù)量充足，以確?；炷凉嘧⒌倪B續(xù)性[7]。

4.3 清孔

成孔后應及時進行清孔處理，此環(huán)節(jié)需使用泵吸反循環(huán)清孔，這時泥漿上返速度較快，能夠更好地處理孔底的泥渣。灌注之前需要再次測定孔底沉淀厚度，如果孔內沉渣厚度超過規(guī)定要求，需要再次清孔，滿足要求后方可灌注混凝土。

4.4 控制坍孔縮徑

為了保持孔壁的穩(wěn)定性，需要控制坍孔縮徑。如果發(fā)現(xiàn)孔口坍塌掉塊，需要采取措施，如合理調節(jié)泥漿性能，調節(jié)水頭壓力，移開重物或者機械振動，然后利用稀泥機將孔中的泥土吸出；如果不能繼續(xù)打孔，需要正常灌注；如果坍孔未能停止且坍孔部位深度較大，需要及時拔除導管，然后重新鉆孔。對于容易出現(xiàn)縮孔的區(qū)域，需要分析原因而后制定處理方案，通常需要補焊接頭，重新鉆進，然后在孔洞內部加入片石及黏土，以擠壓軟土地層，后續(xù)灌注需要快速進行[8]。

4.5 導管選擇

為了預防鉆孔灌注樁斷樁，需要施工人員合理選擇導管，并根據(jù)施工規(guī)范控制埋深。為了避免導管漏水，下導管之前需要仔細檢查接頭部位橡膠圈的密封情況以及導管加工質量。

4.6 做好監(jiān)督工作

灌注混凝土期間需要分析導管內外部混凝土深度，并繪制曲線。通常情況下，導管內外部混凝土的界面距離逐漸加大，后續(xù)開始縮小，最后重合。如果出現(xiàn)導管內外混凝土灌注曲線差異過大，導管外部混凝土曲線較為平緩，內部混凝土曲線幅度較大的情況，則極有可能出現(xiàn)斷樁問題，需要及時查明原因并處理。此外，結合導管內外混凝土上升高度，可以確定拆卸導管的長度，確保導管長度的合理性。

4.7 混凝土配比

施工人員需要嚴格控制混凝土配合比。由于混凝土自身具有良好的流動性和易性，因此在混凝土配制環(huán)節(jié)，還需要嚴格控制坍落度，一般為16～20cm。此外，遇到水泥標號、生產(chǎn)廠家變動問題時，需要進行配合比試驗，并按照配合比進行質量控制[9]。

4.8 加快混凝土灌注

為加快混凝土灌注速度，在灌注混凝土的過程中應盡量在初期累積大量混凝土，其產(chǎn)生的強大沖擊力能夠有效應對泥漿阻力帶來的不利影響。之后需要連續(xù)快速地澆筑混凝土與泥漿，使混凝土始終處于流動狀態(tài)，避免導管堵塞。

4.9 提升隔水效果

要求灌注導管口徑最低長度達到200mm，導管下端盡量光滑，并且在連接部位設置“O”型密封圈，以提升導管密封效果，避免沖洗液進入其中。導管使用前需進行清洗處理，清除污垢和殘渣。此外，在導管內的水泥隔水塞處加放橡皮板，可提升隔水效果[10]。

除了采用以上方式預防公路橋梁鉆孔灌注樁斷樁，還要在地下水活動頻繁的地段事先使用套管或者水泥進行止水處理，之后才能灌注混凝土。灌注水下混凝土之前，需要檢查導管是否存在漏水或者彎曲等問題，若存在問題要及時解決，灌注過程中要求施工人員從導管內部灌注，并綁扎水泥隔水塞鐵絲，需要在首次灌注時確定鐵絲規(guī)格，避免規(guī)格不符灌注過程中鐵絲折斷。

5 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工中的各個環(huán)節(jié)都會影響樁基施工效果，因此需要明確鉆孔灌注樁斷裂的原因，然后采取有效的預防措施。此外，在橋梁工程施工中，需要各參建單位高度關注施工環(huán)節(jié)，做好地質勘探工作，科學制定施工方案，加強人員管理，進行技術交底，通過多項舉措避免工程質量事故，保證項目建設效益，打造精品工程。