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桥梁灌注桩断桩怎么办?老桩工亲授"三段九步"抢救方案

发布于:2025-07-31 11:29:31 来自:施工技术/建筑施工 [复制转发]

一、断桩事故的"红色警戒线"

桥梁灌注桩断桩绝非小事,而是关乎整座桥梁安全的重大质量事故 。根据JTG/T 3650-2020《公路桥涵施工技术规范》要求,灌注桩完整性必须达到Ⅰ类桩标准,但实际施工中断桩事故仍时有发生。通过分析国内多个桥梁项目的断桩案例,总结出三大高危预警信号:

第一信号:混凝土面异常下降 。在浇筑过程中, 导管内混凝土面突然下降超过1m ,或持续缓慢下降超过30分钟,极可能是断桩前兆。某长江大桥施工中就曾因忽视这个信号,导致3根直径2.5m的灌注桩报废,直接损失超百万元。

第二信号:导管提空 。当导管底口提出混凝土面时, 会伴随泥浆突然涌入导管 ,这是断桩的确定性标志。此时必须立即停止浇筑,记录当前导管埋深和混凝土面标高。

第三信号:检测数据异常 。低应变检测出现明显的同相反射波,或声波透射法检测发现波速突降区域,都预示着可能存在断桩缺陷。 这些信号都是必须立即采取补救措施的"红色警戒线"

二、断桩成因的"五大杀手"

第一杀手:导管埋深失控 。规范要求导管埋深宜为2-6m,但实际操作中常出现两种极端:

  • 埋深过浅(<1m)

    :易导致混凝土被泥浆污染  
  • 埋深过大(>8m):可能造成导管堵塞

第二杀手:混凝土性能不良 。包括:

  • 坍落度损失过快(1h损失>50mm)
  • 初凝时间不足(<6h)
  • 含气量超标(>3%)

第三杀手:地质突变 。遇到未探明的地下溶洞或软弱夹层时,混凝土可能顺裂隙流失。 某山区桥梁就曾因溶洞导致混凝土流失量达设计方量的150%

第四杀手:施工中断 。浇筑过程中因停电、机械故障等原因中断超过混凝土初凝时间,形成冷缝。

第五杀手:泥浆指标失控 。特别是:

  • 比重<1.05或>1.25
  • 含砂率>4%

  • pH值<7

三、"三段九步"抢救方案

(一)事故诊断阶段

第一步:精确测定断桩位置 采用"三管齐下"法:

  1. 通过浇筑记录计算

    (记录每车混凝土方量和导管提升量)  
  2. 使用加重测绳实测
  3. 必要时采用水下摄像辅助确认

第二步:评估缺陷严重程度 根据断桩位置分为三类:

  • 浅层断桩(距桩顶<10m)
  • 中层断桩(10-30m)
  • 深层断桩(>30m)

第三步:制定专项处理方案 必须考虑:

  • 桩的设计荷载
  • 地质条件
  • 后续施工可行性

(二)处理实施阶段

第四步:清理缺陷部位 采用专用清孔钻头, 自上而下分段清理 ,注意:

  • 转速控制在20-40r/min
  • 每钻进1m提钻检查一次
  • 保持泥浆循环

第五步:界面处理 对旧混凝土面进行:

  1. 高压水射流凿毛

    (压力≥20MPa)  
  2. 涂刷界面剂(环氧树脂类)
  3. 预埋注浆管(间距≤1m)

第六步:二次浇筑 关键控制点:

  • 采用高流动性混凝土

    (坍落度220±20mm)  
  • 导管初始埋深≥2m
  • 浇筑速度比正常快20%

(三)质量验证阶段

第七步:完整性检测 处理完成7天后进行:

  • 声波透射法全桩检测

  • 钻芯取样验证(至少3孔)
  • 静载试验(必要时)

第八步:承载力评估 根据检测结果:

  • 完全恢复:按原设计使用
  • 部分恢复: 考虑补强或减载使用
  • 处理失败:报废重做

第九步:完善记录归档 包括:

  • 事故经过
  • 处理方案
  • 检测报告

  • 验收结论
     

四、关键工序的"六必做"

第一必做:导管水密试验
浇筑前必须进行 1.5倍工作压力的水密试验 ,保压时间不少于5分钟。某跨海大桥项目曾因省略此步骤,导致导管漏水引发断桩。

第二必做:首盘混凝土控制
首盘混凝土方量必须保证导管初次埋深≥1m, 计算公式为:V≥πD2h/4+πd2H/4 (D为桩径,d为导管直径,h为埋深,H为导管内混凝土柱高)。

第三必做:实时监测浇筑量
采用 双人复核制度 记录:

  • 每车混凝土方量
  • 导管提升量
  • 孔内混凝土面上升高度

第四必做:备用电源保障
施工现场必须配备 功率匹配的柴油发电机 ,并每月试运行一次。断电时应在15分钟内恢复供电。

第五必做:应急物资准备
现场常备:

  • 速凝剂(可使混凝土初凝时间缩短至2h)
  • 备用导管及接头

  • 应急照明设备

第六必做:天气预警响应
遇下列情况应暂停浇筑:

  • 暴雨(小时降雨量>30mm)
  • 风速>10.8m/s(6级)

  • 气温<5℃或>35℃
     

五、预防为主的"三防线"

第一防线:地质补勘
在桩位开钻前进行:

  • 补充地质钻探

    (间距≤20m)  
  • 跨孔CT扫描
  • 地下水位监测

第二防线:混凝土生产控制
实行"四不准"制度:

  • 原材料不合格不准投产
  • 配合比未经验证不准使用

  • 坍落度不达标不准出站
  • 运输超时不准入孔

第三防线:信息化监控
采用智能浇筑系统实时监测:

  • 导管埋深
  • 混凝土面高度
  • 浇筑速度

  • 环境参数

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