桩基常见质量问题原因分析及处置措施
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同志们,由于工作的原因,经常要对发生的质量问题提出处置方案。在处理过的问题当中,真正谈的上有点技术难点的问题还真不多,印象中只有两次,一次是某桥在悬臂浇筑过程中发生了沿波纹管走向的不明原因裂缝,后来经多方分析,属于设计配筋不足导致;另外一次是某桥张拉后出现底板崩裂,经查是因为设计未设置防崩钢筋导致,这两次发生的问题都和我们施工没有关系。
但经常处理的问题是桩基出现夹泥和断桩,立柱和其他构造物的钢筋保护层不够或者漏筋,曾经处理过一次某桥防崩钢筋与设计数量相比严重不足的问题,另外有过用小直径波纹管代替大直径波纹管的问题,归结起来,真正谈的上属于我们技术经验不足的问题还真不多(防崩钢筋缺少问题算是一个吧)。
除过桩基础是不可见工程,导致问题发生的原因又很多,无论是谁也不敢保证自己浇注的桩不会发生问题外,其他问题,尤其是钢筋保护层问题等,都与我们过程控制不严或者是责任心不强有关,墩身漏筋和梁底漏筋后,尽管面积不大,但处置起来却非常困难,到目前为止,工程界还没有处理类似问题的良方,一旦发生,就必须全墩身、全梁底甚至全桥处理(因为要保持颜色一致),费用昂贵,而且质监站还不认可。所以,希望广大技术人员,在工作过程中,一定要严格把关,尽量不要发生类似问题。
下面我就谈谈桩基础的问题。
1、成孔:由于成孔受地质情况限制,往往成孔的手段并不像我们知道的那样多,有时候是唯一的选择,但这对我们来说,随着经验的积累,也都不是很大的问题,只要下大力气肯投入,在技术上也都能解决,比如下全护桶、使用高性能泥浆穿过不良地质层(流沙层或者软塑层,或者上软下硬层),但问题是我们出于成本的考虑(有时即使我们加大投入,到了分包队伍这一层,也会大打折扣),往往下不了这么大投入的决心,因此就带来了问题,成孔过程中常常发生的问题包括坍孔和缩径(流沙层和软塑层),遇到软硬互层时还会会发生偏孔现象,如果遇到上软下硬层尤其遇到下层为基岩的情况(基岩表面不平整),问题就更加复杂。
下全护桶是迫不得已,而且在桩基础很深的情况下很难实施,除非是重大的品牌桥梁(比如像苏通桥,就是用全护桶穿过软弱层的),一般桥梁是不可能的,解决问题的办法就是采用高性能泥浆,作为承包商,对我们来说,这类投入是可行的,但要对分包队伍进行严格控制,否则,坍孔就会发生。有的由经验的分包方是不会在这里偷料的,但也有经验不足的,这就需要我们管理人员多做工作。
遇到底部是基岩的情况,往往表面是不平顺的,或者是已经发生了偏孔而又进行了浇注,浇注过程中不幸又发生了断桩,或坍孔需要处置的问题桩,往往采用冲击锤处置,到了岩石界面或者混凝土界面,如果不处置就会发生偏孔甚至卡钻问题,怎样处置呢?没有好办法,就是只有先打下去(比如50cm),再用片石回填(至少80cm),如此反复,直至锤头全部进入全断面都是基岩后正常冲击,如果是后者,则必须使新的钻孔彻底摆脱原偏孔桩才能正常钻进。
2、清孔:对嵌岩桩来说尤为重要,但要达到规范规定的泥浆比重和含砂率又非常困难,除非是地质情况好采用反循环清孔,否则很难达到规范要求。如果差的很大,比如比规范要求高出0.2以上,在混凝土浇注时往往会出现夹泥现象(因为泥浆沉淀导致),这种现象在如今采用预埋声测管的检验方式中,是过不了关的。如果比规范要求高出在0.1左右,采取的方式,就是在浇筑前采取二次清空的方式,使已经沉淀的泥浆重新悬浮在泥浆当中,在浇筑时再确保导管有一定的埋深(比如不小于3m),这样就会避免夹泥现象的发生。
3、断桩问题:导致断桩的原因很多,但经常可见的原因有:
(1)、浇注过程中孔壁坍孔(明显的较大坍孔逼迫中断浇注,小范围的坍孔误以为是混凝土上升,导管拆除过多导致断桩)。
处置措施:中断浇注,用片石回填后重新成孔;
(2)、混凝土和易性不好,出现卡管;
预防措施:混凝土配合比试配时,有经验的同志必须在现场目测是否可行;拌合过程中加以严格控制。(3)、混凝土拌合或运输过程出现问题,导致浇注中间停留时间较长;
(4)、控制不严,导致导管埋深太深,导管拔不出来等。
处置措施:根据已经浇注的混凝土多少和地质情况确定处置措施,首盘出现问题的(或者浇注不是很多的,
深长桩不超过1/3桩长的),一般是中止浇注,提出钢筋笼,清理已经浇注的混凝土,重新浇注;如果超出了上述范围,为了将来处置时钢筋不会影响孔壁稳定起见,应拔出导管,重新下导管,且使导管插入已浇注混凝土表面至少2m以上,抽出导管内泥浆后重新浇注,这样做可能会是完整桩(导管内泥浆抽的比较彻底,而且导管确实插入到已浇注混凝土内的情况下),也可能是断桩,断桩时只有重新成孔或采取其他设计及业主能够接受的方式(比如扁担桩);如果距离孔口较近而且地质情况良好,可以停止浇注,采用下护桶抽干泥浆人工清除松散混凝土后重新浇注,如同接柱。根据桩的实际情况,也有采取其他处置方式的,这里就不再一一介绍了。
4、人工挖孔:近年来,人工挖孔桩在浇筑时也会发生问题,而且频率还不小,主要原因是孔壁或孔底渗水量较大,难以彻底清除,采用俗称干灌的方式(学术上称为在空气中浇注)浇注时,往往会出现底部松散现象,导致桩基础为不合格桩,也有在桩身中部位置出现断桩的,多为干灌时混凝土离析或振捣不适当(露振或过振)造成。目前情况下,如果要采用干灌方式,要确实保证孔底无水或无渗水现象时可以采用,通常情况下,可采用清水水下灌注的方式,也有采用水下灌注方式而不加水的情况的。但清水灌注(自然的渗水或人为加水)容易发生导管进水现象,原因是人为疏忽导管接头连接所致。
清水灌注时人为加水的目的是为了保证混凝土密实,如果采取不加水方式浇注,在桩的下半部(6m以下)应问题不大,依靠混凝土自重也可使混凝土密实,但到了顶部,则应清除混凝土表面水或水泥浆,采用人工振捣方式以确保混凝土密实。这里需要提醒的是,采取不加水而采用水下灌注方式的桩基础施工方式,规范上没有明文规定是行还是不行,需要和业主及监理沟通,根据我公司个别项目的试验,这种方式浇注的(人工挖孔采取水下灌注方式而不人为加水)桩基础完整性很好。
除过桩基础经常发生问题外,目前较多出现的问题还有混凝土构件的外观质量问题,因为混凝土外观导致的损失,在我公司也是个不小的数字,值得我们加以探讨。这些问题下次再谈。