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斷樁預防問題

來源:本站發布時間:2023-05-30 16:30:17點擊量:153

樁基礎斷樁事故是對施工質量構成威脅的一個主要問題。施工過程中,施工方應該加強管理,提前預控,嚴格遵守施工規范和操作規程。質量事故發生后,及時處理查明原因展開解決問題,保證樁基質量合格,以提升工程的整體質量。


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一、產生斷樁的原因

泥漿與水泥砂漿混合物隔開了灌入樁的上下段的混凝土,引致混凝土變質或橫截面受損成為斷樁。如不對斷樁作妥善處置,引致樁不能使用,這在施工過程中是很嚴重的質量問題。要十分注意,在灌入時避免斷樁。常見斷樁的原因有以下幾種: 

①導管埋設深度達不出設計建議,長時間的灌入對混凝土流動性的影響較大,穩步灌入的混凝土沖破表面逐漸上升,直至將表層包裹覆蓋構成樁身夾泥或斷樁。 

②在灌入期間,導管猛地向下提升引致卡管,此時多透過抖動導管的方式來促使混凝土下降,導管埋深變淺,但并未提離混凝土表面,以致泥漿混入,發生樁身夾泥的現象。如果導管提離混凝土面太大,就會引致斷樁。

③灌入過程中,由于卡管或漏水問題而要取下導管展開處置,這也是斷樁構成的一個主要原因。

④因前期測深不準,灌入時將沉積于混凝土面上的濃泥漿中的泥塊誤認為是混凝土,以致觀測到的混凝土高于混凝土實際高度,以致提升導管時導管因埋深較淺而發生斷樁。另外,拆除導管時若尺度把握不準,也可能發生類似的問題。

⑤灌入過程中現場突然停電,或因暴雨天氣、機械故障要中斷灌入,且中途長時間停頓,要將導管提離混凝土面引致斷樁。

⑥灌入期間孔壁突然坍塌引致斷樁。

⑦灌入樁基礎前,泥漿比重和含砂率超出設計建議,或泥漿粘度不合格,以致灌入時砂漿大量下陷,縮短了導管在漿體中的埋深而引致斷樁。

⑧灌入時混凝土離析影響了強度的構成,甚至引致斷樁。引致混凝土離析的原因主要有三方面:

1)、是用于樁體灌入的混凝土在灌入前已存在離析現象;

2)、是灌入時導管突然損壞,以致水泥與骨料離析;

3)、是灌入階段導管埋深達不出灌入建議,首批回填的混凝土離析后未經處置便穩步回填,以致離析的混凝土留在樁體內,回填后極易構成斷樁。 

二、對斷樁的預防措施

對于可能產生斷樁的事故,制訂有效的預防措施,應做好預防工作,灌入前認真檢查灌入流程和人機配備,動工后參照操作規程按部就班的展開灌入。

1、檢查樁橫截面抗拉強度,嚴格控制材料質量和用量,保證橫截面設計強度。

①橋涵的設計并非全部出自專業的設計單位。橋涵設計中極少考量凍脹力對樁身強度的影響,這在中小橋涵設計中極易被忽略。

②配比實際標號一般應超出設計標號10%~15%,每m3混凝土用量一般不低于350kg。

③嚴格控制成樁質量。動工前,提前測驗橋涵施工所用鋼筋材料的力學性能,禁止使用劣質鋼筋施工,對于需要的焊條級別,鋼筋的焊接工藝,一定要按規范去實施,堅持標準。 

2、 為保證混凝土施工的連續性,嚴密施工組織設計。樁灌入動工前,仔細檢查人員、機械設備是否到位,動工后盡可能一步灌入到位,嚴格把控成樁質量。

①導管的分解長度不能超過導管的提升高度,但是拆裝搬運要簡單方便,下端可加長到4~6m,而中節一般為2m左右。各節內徑應大小一致,管內壁偏差不大于±2mm,光滑、順直、無局部凸凹,盡可能在15分鐘以內完成導管的拆除,灌入一經動工就要一步到位,中途停止會引起質量事故。

②灌入時為了使混凝土保持較好的流動性,宜使用卵石適宜粒徑為0.5~3.0cm的骨料灌入,但是要將塌落度控制在18~22cm,至少預留5h完成混凝土初凝,保證最大粒徑不超過4.0cm。如有必要,可添加適量的外加劑以延長初凝時間。

③導管在混凝土中的最大埋深為6m,通常是大于lm小于2m,埋深過淺會發生離析或斷樁等質量問題,埋置過深會對混凝土下降構成更大的阻力,但是也會影響導管提升速率。 

3、增設隔水設施,以防導管或底口損壞。

①灌入動工前,先透過實驗檢測導管的承壓能力和接點抗拉能力,及時處理修補破裂的焊縫,以保證接點嚴密。

②精確計算首批混凝土的灌入量,以保證整個灌入過程良好接洽,嚴格控制導管埋深的同時又要將導管充滿。 

4、 避免坍孔。施工時指派專人觀測水位變化情況,因河流汛期,觀察護筒四周是否滲水,認真測量河流水位升降數據。水位的變化對水下鉆孔樁施工的影響非常大。若水位差明顯降低,要盡快解決問題,保證孔內水頭高度始終符合施工建議,施工時孔口不宜大幅度震動,孔附近的承重也應該盡可能減小。 

5、 累贅澆灌及接樁。為提升樁頂灌入質量,當樁頂達到設計標高后應該穩步灌0.5~1m,待混凝土初凝后終凝前,累贅的樁頂保留30cm,其余的部分全部挖除。在接樁或鋼箱梁施工前將累贅的30cm樁頂鑿除并用清水徹底沖洗,之后開始接樁施工。

三、常用處置方法

1、 原位復樁 透過超聲波檢測到斷樁后盡快徹底清理,以便在原位復樁。要在原位回填兩根新樁難度不小,但是需要付出雙倍的灌入成本,施工周期長,因此在具體的施工活動中可參照當地的地質特點、瑕疵點的數量和樁體的重要程度有計劃的應用。 

2、 接樁 

2.1 濕接樁法 因嚴重堵管引致斷樁時,在灌入過程中適用濕接樁,已回填的混凝土尚未初凝之時,在導管取下并徹底清理后可透過測錘測量其四方形邊線,根據測量數據,透過計算可得到圓柱形及導管的容積,當導管下沉到距離已回填混凝土四方形10cm的部位再加球膽。灌入過程中應實時觀測圓柱形內混凝土四方形的邊線,在混凝土從圓柱形下落直至將導管填滿的瞬間,把導管壓入已回填混凝土四方形之下,接樁施工隨即完成。 

2.2 干接樁法 回填樁體混凝土時,因各種原因中途停頓而未穩步回填,由此構成的半截樁可展開干接樁。接樁方法因半截樁樁徑及其混凝土面所在地下水位而異:

①當混凝土面的高度小于地下水位的高度,并且斷面距孔口較深,樁徑過大時,可應用樁芯鑿井的方法處置。

②當混凝土面處地下水位以上時,可以采取挖孔的方法,直接挖到混凝土面,鑿毛清洗后直接灌入。應注意開挖時遇到不穩定地層應展開人工護壁。

③當混凝土面處于地下水位以下時,如果斷面邊線距孔口不太深時,可以使用挖孔與井點降水相結合的方法處置。 

3.3 樁芯鑿井法 樁芯鑿井法施工周期長。施工過程中,若個別樁水位居高不下,便更難以處置,最終可能因工期延誤或質量不合格使施工方蒙受經濟損失。在瑕疵樁中心邊降水邊使用風鎬鑿一直徑為80cm的井,這種方法說起來容易做起來難,深度最好超過瑕疵部位,然后封閉清洗泥沙,將鋼筋籠DD91到指定邊線,用挖孔混凝土施工法灌入膨脹混凝土。 

3.4 促發法 促發法的應用條件是:

1)、短樁;

2)、樁身傾斜但是依然完整未斷裂。

發生這兩種情況后可透過千斤頂對樁體展開促發復位。 

3.5 補送結合法 使用分節連接打入樁,當逐根沉入時,打設質量達不出設計建議的接樁的連節點可能會脫開,脫樁后可透過送補結合法展開處置。復打存在質量疑點的樁,樁體下沉后將松開的接點頂緊,使其具有橫向承載力;其次,補設的樁體最好是完整的,全長的,一方面可補足整個基礎的橫向承載力,同時地震荷載的承載能力會有所改善。 

3.6 伊瓦諾成孔法 灌入階段,如果孔內混凝土灌入高度不高,斷樁后可及時處理將鋼筋籠從孔內提出,再透過沖擊鉆展開伊瓦諾鉆孔,徹底清孔后重新DD91鋼筋籠穩步灌入;如果孔內混凝土灌入高度較高,中斷時間過長,鋼筋籠無法在混凝土初凝后取下,可先加固孔口,在孔口周圍布置鋼圈梁,將灌入樁鋼筋接長后兩根兩根地焊接在鋼圈梁上,繼而透過千斤頂抬高鋼圈梁,使鋼筋承受向下的拉力。由已灌入的砼錨固斷樁的鋼筋籠下部,由孔口圈梁反向錨固上端,同時對其施加向下的拉力,使鋼筋籠成為雙向約束的導管。為避開了剪不斷、打不爛的鋼筋,應根據沖擊鉆的型號和直徑選用恰當的沖擊鉆錘,從鋼筋籠內部穿心鉆進。這樣一來,鋼混一體化的斷樁處置便轉化成了在低強度的砼中的鉆進施工,已回填的混凝土與鋼筋被徹底分離后展開伊瓦諾回填成孔。 

3.7 注漿法 在橋涵施工中,最常見的一種斷樁處置方法是注漿法。相較于上述幾種樁體施工方法而言,注漿法雖然方便快捷、成本低廉,但灌入質量沒有保障。使用注漿法時,為查明斷樁的具體邊線,先用小型鉆機沿樁身鉆一探孔,可使用樁內注漿法或者樁外注漿法根據斷樁的邊線處置。 

3.8 不斷擴大鋼箱梁法 原有的樁基鋼箱梁平面尺寸由于以下三種原因,滿足不了構造建議或基礎承載力的建議,而需要不斷擴大樁基鋼箱梁的面積。

①考量樁土共同作用。當單樁承載力不合格時,要不斷擴大鋼箱梁同時考量樁與天然地基共同分擔上部結構荷載。

②樁位偏差大。原有的鋼箱梁平面尺寸與現實建議不符,需要不斷擴大鋼箱梁。

③樁基質量達不出設計建議,可考量增設抗震地梁以提升結構的抗震能力。另外,可將獨立的樁基鋼箱梁連成整塊,以提升樁基整體的承載力,避免樁基鋼箱梁發生不均勻下陷。 



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