论文部分内容阅读
摘要：因灌注桩技术成熟，施工方便，承载力高，目前已大量使用在桥梁工程当中。但由于地质因素和人为因素的影响，难以避免缺陷桩的存在。缺陷影响桩的承载能力，大的缺陷处理起来也费工费时，给工程带来巨大的经济损失。本文结合基桩检测中遇到的一些缺陷，根据工程实际情况，分析造成缺陷的原因，以便引起施工人员的重视，避免同类问题发生。
关键词：灌注桩；缺陷；成因；预防
中图分类号：TU473文献标识码： A
引言
因地质勘察不详尽，或施工方法不当，造成了灌注桩成桩后各种各样的缺陷。缺陷的存在本身已对桩的承载力发生了影响，给桥梁后期运营造成潜在的安全隐患。小的缺陷通过处理方可以使用，但严重的缺陷可能造成整个桩的报废，这都会给工程带来了经济损失和工期延误。研究地质情况，把控施工中每一细节，严格遵循施工工艺流程是保障桩身施工质量，避免缺陷桩发生的有力保证。
1缺陷类型
（1）混凝土离析或混凝土胶结差。多出现在人工挖孔灌注桩，可占全部缺陷的80%以上【1】，且缺陷位置大多集中在桩的中下部；
（2）夹泥和断桩。多出现在钻孔灌注桩，缺陷严重程度往往较人工挖桩高，可发生在桩的各个部位；
（3）桩底沉渣超标。多出现在钻孔灌注桩，原因多样，沉渣严重的可达1~2m。
（4）颈缩。人工挖孔和钻孔灌注桩都有发生，多因地质因素引起。
（5）鋼筋笼上浮。人工挖孔和钻孔灌注桩都有发生，原因简单，多为人为因素，一是浇筑混凝土时钢筋笼不施压固定，混凝土浇筑时浮力引起。二是水下浇筑混凝土时导管上提带动钢筋笼所致。
2 缺陷原因分析
2.1混凝土局部离析
（1）干灌时未采用串筒，或使用的振捣棒深入长度不够，未到达桩底混凝土，混凝土不能振捣或振捣不充分，造成桩底部出现离析层；
（2）混凝土配合比设计不当，混凝土坍落度控制不好。
（3）为追求混凝土的流动性顶部混凝土塌落度太大, 骨料下沉后顶部仅剩浮浆, 强度达不到设计要求，离析发生在桩顶部位；
（4）人工挖孔灌注桩在涌水量较大时未采用机械抽水或水下混凝土灌注，造成桩底混凝土受水浸泡，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏混凝土的强度，离析发生在水位以下；
（5）施工中振捣不够或过振, 均可能出现离析。
2.2夹泥或断桩
（1）夹泥多由塌孔造成；
（2）浇筑方量计算不准，造成导管抽出，出现断桩现象。或拔管速度太快导致导管埋置混凝土的深度偏薄，形成局部夹泥；
（3）施工过程中断，混凝土浇筑不连续，强行接桩，造成新旧混凝土连接部位断桩；
（4）导管拔出时速度过快，并未振动，造成桩顶部中心夹泥；
（5）导管气密性差，由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆，破坏导管内外压强差，轻者影响混凝土质量的连续性，严重的阻碍混凝土下料，不能正常翻浆，导致断桩【2】。
（6）破头时因混凝土强度不够，使用风镐功率过大或用机械重锤破除，人为造成桩顶浅部断裂；
2.3桩底沉渣过厚
（1）首要原因是清孔不彻底, 尤其是未二次清孔;
（2）清孔后泥浆护壁作用减弱，而混凝土供应不及时，或浇筑时间过长，发生孔壁坍塌，此时桩底沉渣过厚，严重的可达1~2m；
（3）下放钢筋笼时不垂直，或因与孔壁发生刮擦，使孔壁土掉落，未经二次清孔或清孔不彻底，造成孔底沉渣过厚；
（4）施工、监理人员缺乏经验，责任心不够，对清孔工作不到位。
2.4颈缩
（1）地质条件差，孔壁土体浸泡时间过长造成软化，清孔后泥浆压力减小，土体向孔内挤入导致；
（2）相邻桩孔之间相互扰动，尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低时。
（3）检测过程中，应区分真颈缩和假性颈缩。真颈缩是由土体挤入造成，而大头桩或较大范围的塌孔也可造成颈缩的假象；
3 预防措施
3.1混凝土离析预防措施
（1）加大振捣范围，充分振捣；
（2）对人工开挖水量小的桩孔, 在浇注前应将水抽干，可以采用串筒迅速浇捣, 但是在水位以下部分, 必须调整混凝土配合比，适当减少用水量并增加水泥用量等。对于水位高、出水量大的桩孔，在水位以下必须采用水下混凝灌注，在水位之上，可采取干灌，但是水必须抽干，泥浆、浮浆要清除干净。两种不同方法施工的交接层，用插捣器穿过反复插捣。
（3）水下灌注时需控制好混凝土的流动性和塌落度；
3.2断桩与夹泥层预防措施
(1)缩短清孔和浇注混凝土的时间，防止孔壁坍塌，必要时可将泥浆换成高性能护壁素；
(2)以较大的混凝土量形成快速连续浇筑,可使混凝土和泥浆始终保持流动状态,确保混凝土浇筑顺利进行；
(3)提升导管要准确可靠, 灌注混凝土过程中随时测量导管埋深, 并严格遵守操作规程；
(4)灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等, 如发现问题要及时更换。
3.3桩底沉渣量过大预防措施
(1) 采用测绳与测锤认真检查；
(2)清孔符合要求后方可下钢筋笼,下完后, 再检查沉渣量, 如沉渣量超过规范要求, 应进行二次清孔。
3.4颈缩预防措施
（1）地质条件差时，可用高性能护壁素代替泥浆，防止因后期清孔造时壁压力不足而导致的孔壁内挤；
（2）适当加大钻头，为桩身颈缩提供预留变形量；
（3）尽最大限度的缩短成孔与砼灌注之间的时间，在钻孔还没有缩颈或者有轻微缩颈的时候完成砼灌注工作，发现颈缩应进行回钻。
3.5钢筋笼上浮预防措施
（1）浇筑前应对钢筋笼固定施压，防止浇筑过程中钢筋笼上浮；
（2）当发现钢筋笼开始上浮时, 应立即停止浇筑, 并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高, 当混凝土埋过钢筋笼底端端2~3m时, 应及时将导管提至钢筋笼底端以上，提升导管后再进行浇筑, 上浮现象即可消除。
（3）提升导管要竖直，避免带动钢筋笼。
4 结束语
公路桥梁桩基质量的好坏直接影响到公路桥梁的整体稳定性和以及安全性。只有加强管理，严格把控，加大监督，规范施工，研究和调查工程地质情况，对各种桩基缺陷成因的分析,查找原因, 制定措施，才能保证基桩质量，减少桩基缺陷的形成。
【参考文献】
【1】袁以堂，覃荣斌，黄启明. 西部交通科技[A]. 浅谈桩基缺陷的成因及处理措施，2010，6
【2】刘斌.桩基缺陷的成因及处理[A].公路交通技术，2010，02
关键词：灌注桩；缺陷；成因；预防
中图分类号：TU473文献标识码： A
引言
因地质勘察不详尽，或施工方法不当，造成了灌注桩成桩后各种各样的缺陷。缺陷的存在本身已对桩的承载力发生了影响，给桥梁后期运营造成潜在的安全隐患。小的缺陷通过处理方可以使用，但严重的缺陷可能造成整个桩的报废，这都会给工程带来了经济损失和工期延误。研究地质情况，把控施工中每一细节，严格遵循施工工艺流程是保障桩身施工质量，避免缺陷桩发生的有力保证。
1缺陷类型
（1）混凝土离析或混凝土胶结差。多出现在人工挖孔灌注桩，可占全部缺陷的80%以上【1】，且缺陷位置大多集中在桩的中下部；
（2）夹泥和断桩。多出现在钻孔灌注桩，缺陷严重程度往往较人工挖桩高，可发生在桩的各个部位；
（3）桩底沉渣超标。多出现在钻孔灌注桩，原因多样，沉渣严重的可达1~2m。
（4）颈缩。人工挖孔和钻孔灌注桩都有发生，多因地质因素引起。
（5）鋼筋笼上浮。人工挖孔和钻孔灌注桩都有发生，原因简单，多为人为因素，一是浇筑混凝土时钢筋笼不施压固定，混凝土浇筑时浮力引起。二是水下浇筑混凝土时导管上提带动钢筋笼所致。
2 缺陷原因分析
2.1混凝土局部离析
（1）干灌时未采用串筒，或使用的振捣棒深入长度不够，未到达桩底混凝土，混凝土不能振捣或振捣不充分，造成桩底部出现离析层；
（2）混凝土配合比设计不当，混凝土坍落度控制不好。
（3）为追求混凝土的流动性顶部混凝土塌落度太大, 骨料下沉后顶部仅剩浮浆, 强度达不到设计要求，离析发生在桩顶部位；
（4）人工挖孔灌注桩在涌水量较大时未采用机械抽水或水下混凝土灌注，造成桩底混凝土受水浸泡，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏混凝土的强度，离析发生在水位以下；
（5）施工中振捣不够或过振, 均可能出现离析。
2.2夹泥或断桩
（1）夹泥多由塌孔造成；
（2）浇筑方量计算不准，造成导管抽出，出现断桩现象。或拔管速度太快导致导管埋置混凝土的深度偏薄，形成局部夹泥；
（3）施工过程中断，混凝土浇筑不连续，强行接桩，造成新旧混凝土连接部位断桩；
（4）导管拔出时速度过快，并未振动，造成桩顶部中心夹泥；
（5）导管气密性差，由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆，破坏导管内外压强差，轻者影响混凝土质量的连续性，严重的阻碍混凝土下料，不能正常翻浆，导致断桩【2】。
（6）破头时因混凝土强度不够，使用风镐功率过大或用机械重锤破除，人为造成桩顶浅部断裂；
2.3桩底沉渣过厚
（1）首要原因是清孔不彻底, 尤其是未二次清孔;
（2）清孔后泥浆护壁作用减弱，而混凝土供应不及时，或浇筑时间过长，发生孔壁坍塌，此时桩底沉渣过厚，严重的可达1~2m；
（3）下放钢筋笼时不垂直，或因与孔壁发生刮擦，使孔壁土掉落，未经二次清孔或清孔不彻底，造成孔底沉渣过厚；
（4）施工、监理人员缺乏经验，责任心不够，对清孔工作不到位。
2.4颈缩
（1）地质条件差，孔壁土体浸泡时间过长造成软化，清孔后泥浆压力减小，土体向孔内挤入导致；
（2）相邻桩孔之间相互扰动，尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低时。
（3）检测过程中，应区分真颈缩和假性颈缩。真颈缩是由土体挤入造成，而大头桩或较大范围的塌孔也可造成颈缩的假象；
3 预防措施
3.1混凝土离析预防措施
（1）加大振捣范围，充分振捣；
（2）对人工开挖水量小的桩孔, 在浇注前应将水抽干，可以采用串筒迅速浇捣, 但是在水位以下部分, 必须调整混凝土配合比，适当减少用水量并增加水泥用量等。对于水位高、出水量大的桩孔，在水位以下必须采用水下混凝灌注，在水位之上，可采取干灌，但是水必须抽干，泥浆、浮浆要清除干净。两种不同方法施工的交接层，用插捣器穿过反复插捣。
（3）水下灌注时需控制好混凝土的流动性和塌落度；
3.2断桩与夹泥层预防措施
(1)缩短清孔和浇注混凝土的时间，防止孔壁坍塌，必要时可将泥浆换成高性能护壁素；
(2)以较大的混凝土量形成快速连续浇筑,可使混凝土和泥浆始终保持流动状态,确保混凝土浇筑顺利进行；
(3)提升导管要准确可靠, 灌注混凝土过程中随时测量导管埋深, 并严格遵守操作规程；
(4)灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等, 如发现问题要及时更换。
3.3桩底沉渣量过大预防措施
(1) 采用测绳与测锤认真检查；
(2)清孔符合要求后方可下钢筋笼,下完后, 再检查沉渣量, 如沉渣量超过规范要求, 应进行二次清孔。
3.4颈缩预防措施
（1）地质条件差时，可用高性能护壁素代替泥浆，防止因后期清孔造时壁压力不足而导致的孔壁内挤；
（2）适当加大钻头，为桩身颈缩提供预留变形量；
（3）尽最大限度的缩短成孔与砼灌注之间的时间，在钻孔还没有缩颈或者有轻微缩颈的时候完成砼灌注工作，发现颈缩应进行回钻。
3.5钢筋笼上浮预防措施
（1）浇筑前应对钢筋笼固定施压，防止浇筑过程中钢筋笼上浮；
（2）当发现钢筋笼开始上浮时, 应立即停止浇筑, 并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高, 当混凝土埋过钢筋笼底端端2~3m时, 应及时将导管提至钢筋笼底端以上，提升导管后再进行浇筑, 上浮现象即可消除。
（3）提升导管要竖直，避免带动钢筋笼。
4 结束语
公路桥梁桩基质量的好坏直接影响到公路桥梁的整体稳定性和以及安全性。只有加强管理，严格把控，加大监督，规范施工，研究和调查工程地质情况，对各种桩基缺陷成因的分析,查找原因, 制定措施，才能保证基桩质量，减少桩基缺陷的形成。
【参考文献】
【1】袁以堂，覃荣斌，黄启明. 西部交通科技[A]. 浅谈桩基缺陷的成因及处理措施，2010，6
【2】刘斌.桩基缺陷的成因及处理[A].公路交通技术，2010，02