淺析橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁原因及處理措施

潘廣敏

摘 要：橋梁是交通運(yùn)輸中的咽喉。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，橋梁工程建設(shè)在建筑行業(yè)中占的比重也越來越大。橋梁工程由于本身系統(tǒng)復(fù)雜，且需要考慮周邊環(huán)境因素，橋梁施工中常遇到結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、功能不健全、安全不合格等各種問題，這些問題往往會(huì)導(dǎo)致橋梁樁基產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象的發(fā)生。針對(duì)橋梁機(jī)床施工產(chǎn)生斷樁的問題，施工人員應(yīng)選擇合理的施工方式，嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作，并驗(yàn)算對(duì)樁截面抗拉強(qiáng)度，提高樁基在橋梁中的可靠性。文章根據(jù)以上問題，基于橋梁施工的經(jīng)驗(yàn)，分析并討論了橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁的原因，提出了技術(shù)上的應(yīng)對(duì)措施，有利于提高橋梁的施工質(zhì)量，保障國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；樁基施工；斷樁現(xiàn)象；處理措施

隨著我國(guó)施工機(jī)械的不斷發(fā)展和施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，樁基在橋梁工程中的運(yùn)用越來越廣泛，樁基的相關(guān)施工技術(shù)在橋梁工程中的運(yùn)用也越來越普及。樁基是由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(tái)組成的深基礎(chǔ)，此外，由柱與樁基連接的單樁基礎(chǔ)也可稱為樁基。在實(shí)際的工程運(yùn)用中，根據(jù)樁身埋入土中的高度又可分為高承臺(tái)樁基和低承臺(tái)樁基。無論是高承臺(tái)樁基還是低承臺(tái)樁基，一旦發(fā)生斷樁現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題和施工事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。因此，本文針對(duì)橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁的原因及處理措施進(jìn)行分析，希望引起國(guó)家有關(guān)部門和相關(guān)領(lǐng)域的專家、學(xué)者的重視。

1 橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁的原因

1.1 樁基的截面強(qiáng)度不足引起的橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁

在橋梁工程的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意樁基的截面強(qiáng)度問題。樁基的截面強(qiáng)度與截面面積、截面形狀和施工材料有關(guān)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)保證截面面積足夠大，截面形狀相同的情況下，截面面積越大，截面強(qiáng)度越大，但是截面面積過大同時(shí)會(huì)引起樁基的質(zhì)量過大等問題。在截面面積相同的情況下，空心的樁基比實(shí)心的樁基截面強(qiáng)度大，圓形的樁基比其他形狀的樁基截面強(qiáng)度大。此外，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到施工材料熱脹冷縮對(duì)樁基的截面強(qiáng)度的影響，特別是凍脹力對(duì)樁基的破壞作用，入土長(zhǎng)度較深的樁基的截面強(qiáng)度應(yīng)得到特別的關(guān)注。除了設(shè)計(jì)階段，在施工階段，更換強(qiáng)度更大的施工材料或者提高施工材料品質(zhì)都會(huì)對(duì)樁基的截面強(qiáng)度產(chǎn)生積極影響。施工人員的施工技術(shù)也和對(duì)施工質(zhì)量有直接的關(guān)系，不規(guī)范鋼筋的焊接，不規(guī)范的施工流程等都會(huì)引起樁基的截面強(qiáng)度不足，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象。

1.2 施工過程不連續(xù)引起的橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁

施工過程不連續(xù)是引起橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁的主要因素之一。施工過程不連續(xù)的主要因素有起重吊裝設(shè)備的作業(yè)能力小，導(dǎo)管埋入混凝土過深，灌注時(shí)間過長(zhǎng)等。其中吊裝設(shè)備的作業(yè)能力小必定會(huì)延長(zhǎng)導(dǎo)管的拆卸時(shí)間，導(dǎo)管的拆卸時(shí)間過長(zhǎng)的結(jié)果就是施工過程不連續(xù)，混凝土的流動(dòng)性差，混凝土中所含的碎石和砂礫直徑過大，碎石和砂礫的攪拌不均勻，導(dǎo)管內(nèi)壁粗糙的結(jié)果是混凝土下落時(shí)收到的阻力很大，嚴(yán)重時(shí)，混凝土在導(dǎo)管中堵塞，造成卡管問題。如果導(dǎo)管埋入混凝土中的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，或?qū)Ч芡獠康幕炷烈呀?jīng)凝固，此時(shí)的導(dǎo)管不易拔出，如果強(qiáng)行拔出，可能會(huì)把導(dǎo)管拉斷，造成埋管問題。灌注時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)發(fā)生前段混凝土已經(jīng)發(fā)生初凝，而后段混凝土的流動(dòng)性變差，如不停止灌注工作，易發(fā)生混凝土中夾雜渣土的現(xiàn)象，最終同樣會(huì)引起橋梁樁基施工中產(chǎn)生斷樁。

1.3 導(dǎo)管及導(dǎo)管底口進(jìn)水引起的橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁

橋梁工程施工中，施工設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到橋梁工程質(zhì)量的優(yōu)劣。施工單位和施工人員在選擇施工設(shè)備和材料時(shí)，應(yīng)注意導(dǎo)管的質(zhì)量。導(dǎo)管質(zhì)量不達(dá)標(biāo)具體表現(xiàn)在導(dǎo)管的密封性差，承壓能力不足，抗拉壓性能不好，最終導(dǎo)致導(dǎo)管漏水。導(dǎo)管容易出現(xiàn)問題的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是導(dǎo)管底口部分，混凝土的儲(chǔ)備量不足時(shí)，導(dǎo)管底口與孔底之間存在較大的間距，水會(huì)從這個(gè)間距中進(jìn)入導(dǎo)管底口。此外，施工人員還應(yīng)掌握一定的流體力學(xué)知識(shí)，注意觀察導(dǎo)管內(nèi)的水頭高度，應(yīng)用伯努利方程分析水位高度，降低內(nèi)外水位差，確保靜水壓力一定，保障施工安全。

2 橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁問題的處理措施

2.1 保證樁基的截面強(qiáng)度

施工中最重要的是“安全第一，預(yù)防為主”。橋梁工程中的安全問題，可以通過提高施工人員素質(zhì)、加強(qiáng)工程質(zhì)量第三方監(jiān)督、完善橋梁施工中的質(zhì)量檢測(cè)制度等來解決。針對(duì)橋梁樁基施工中產(chǎn)生斷樁問題的處理，關(guān)鍵就是在設(shè)計(jì)和施工中，保證樁基的截面強(qiáng)度。施工前，仔細(xì)檢查各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)和崗位，選取合理的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，結(jié)合考慮凍脹力的影響，運(yùn)用第一、第二、第三強(qiáng)度理論，反復(fù)校核樁基的截面強(qiáng)度。一般情況下，根據(jù)以往的橋梁工程施工經(jīng)驗(yàn)，每立方米的混凝土所配備的樁基用量通常大于等于350千克，加上損耗等實(shí)際應(yīng)用的考慮，一般配比應(yīng)比標(biāo)號(hào)多10%到15%，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)一般選擇1.2到1.3，這樣可以保證橋梁工程中樁基的截面強(qiáng)度。此外，必須嚴(yán)格把控施工技術(shù)規(guī)范和施工材料質(zhì)量?jī)?yōu)良。施工前制定科學(xué)、有效的預(yù)防措施，認(rèn)真檢查施工材料的質(zhì)量，施工中規(guī)范操作，嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度和行業(yè)規(guī)定，合理安排施工時(shí)間。

2.2 保證施工過程的連續(xù)性

為了保證橋梁工程施工過程的連續(xù)性，首先需要保證混凝土等施工原材料的供量充足，避免出現(xiàn)施工材料短缺引起的施工過程不連續(xù)。其次，在橋梁工程施工時(shí)，應(yīng)選用作業(yè)能力強(qiáng)的起重吊裝設(shè)備，盡量減少導(dǎo)管的拆卸時(shí)間，建議拆卸導(dǎo)管的時(shí)間控制在15分鐘之內(nèi)，且越短越好。為了避免卡管事故，施工材料的選擇應(yīng)注意碎石和砂礫的直徑大小，控制直徑在0.5厘米至3厘米為宜，最大直徑不應(yīng)大于4厘米。此外，需保證碎石和砂礫的攪拌均勻，從而避免卡管事故的發(fā)生，保證橋梁施工過程的連續(xù)性?；炷恋某跄龝r(shí)間應(yīng)不早于灌注后的五小時(shí)，如不能達(dá)到這個(gè)時(shí)間要求，可以考慮在混凝土中添加一下化學(xué)成分試劑，以此延長(zhǎng)初凝時(shí)間，避免橋梁工程樁基施工產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象。

2.3 防止導(dǎo)管及導(dǎo)管底口進(jìn)水

在橋梁施工中防止導(dǎo)管及導(dǎo)管洞口進(jìn)水的主要措施，一是在施工前對(duì)導(dǎo)管的水密性、承壓能力、抗拉壓性能等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，選擇質(zhì)量過關(guān)的導(dǎo)管。二是在橋梁工程的施工階段，應(yīng)在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上多灌注混凝土，以此保證混凝土有一定的高度。這部分高度的混凝土可以防止導(dǎo)管及導(dǎo)管底口進(jìn)水，在混凝土發(fā)生初凝后終凝前可以清除一部分高度的混凝土，清除后應(yīng)保留超出樁頂標(biāo)高30厘米以上的混凝土，直到接樁或承臺(tái)施工時(shí)即可清除，清除后才能進(jìn)行下一步的接樁施工。在施工過程中，也應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)觀察施工水位，觀察是否有滲水現(xiàn)象，一旦發(fā)生滲水現(xiàn)象，及時(shí)采取措施。

3 結(jié)語(yǔ)

安全問題，重于泰山。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，橋梁工程作為交通道路的重要組成部分在我國(guó)的道橋施工中所占比例越來越大。因此，保證橋梁工程的施工質(zhì)量，確保橋梁工程的施工安全，提高橋梁的穩(wěn)定應(yīng)引起國(guó)家有關(guān)部門和相關(guān)領(lǐng)域的專家和學(xué)者的關(guān)注和重視。本文針對(duì)橋梁樁基施工產(chǎn)生斷樁原因及處理措施進(jìn)行分析討論，提出了樁基的截面強(qiáng)度不足、施工過程不連續(xù)、導(dǎo)管及導(dǎo)管底口進(jìn)水等三個(gè)方面的原因，并提出處理措施，為橋梁施工中解決斷樁問題提供了理論依據(jù)。

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