浅析桥梁桩基施工产生断桩原因及处理措施

潘广敏

摘 要：桥梁是交通运输中的咽喉。随着我国经济的飞速发展，桥梁工程建设在建筑行业中占的比重也越来越大。桥梁工程由于本身系统复杂，且需要考虑周边环境因素，桥梁施工中常遇到结构不稳定、功能不健全、安全不合格等各种问题，这些问题往往会导致桥梁桩基产生断桩现象的发生。针对桥梁机床施工产生断桩的问题，施工人员应选择合理的施工方式，严格按照施工规范进行操作，并验算对桩截面抗拉强度，提高桩基在桥梁中的可靠性。文章根据以上问题，基于桥梁施工的经验，分析并讨论了桥梁桩基施工产生断桩的原因，提出了技术上的应对措施，有利于提高桥梁的施工质量，保障国家和人民的生命财产安全。

关键词：桥梁工程；桩基施工；断桩现象；处理措施

随着我国施工机械的不断发展和施工技术的不断进步，桩基在桥梁工程中的运用越来越广泛，桩基的相关施工技术在桥梁工程中的运用也越来越普及。桩基是由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础，此外，由柱与桩基连接的单桩基础也可称为桩基。在实际的工程运用中，根据桩身埋入土中的高度又可分为高承台桩基和低承台桩基。无论是高承台桩基还是低承台桩基，一旦发生断桩现象，就会产生质量问题和施工事故，造成经济损失和工期延误。因此，本文针对桥梁桩基施工产生断桩的原因及处理措施进行分析，希望引起国家有关部门和相关领域的专家、学者的重视。

1 桥梁桩基施工产生断桩的原因

1.1 桩基的截面强度不足引起的桥梁桩基施工产生断桩

在桥梁工程的设计阶段，设计人员应注意桩基的截面强度问题。桩基的截面强度与截面面积、截面形状和施工材料有关。设计人员应保证截面面积足够大，截面形状相同的情况下，截面面积越大，截面强度越大，但是截面面积过大同时会引起桩基的质量过大等问题。在截面面积相同的情况下，空心的桩基比实心的桩基截面强度大，圆形的桩基比其他形状的桩基截面强度大。此外，在设计中应考虑到施工材料热胀冷缩对桩基的截面强度的影响，特别是冻胀力对桩基的破坏作用，入土长度较深的桩基的截面强度应得到特别的关注。除了设计阶段，在施工阶段，更换强度更大的施工材料或者提高施工材料品质都会对桩基的截面强度产生积极影响。施工人员的施工技术也和对施工质量有直接的关系，不规范钢筋的焊接，不规范的施工流程等都会引起桩基的截面强度不足，进而导致桥梁桩基施工产生断桩现象。

1.2 施工过程不连续引起的桥梁桩基施工产生断桩

施工过程不连续是引起桥梁桩基施工产生断桩的主要因素之一。施工过程不连续的主要因素有起重吊装设备的作业能力小，导管埋入混凝土过深，灌注时间过长等。其中吊装设备的作业能力小必定会延长导管的拆卸时间，导管的拆卸时间过长的结果就是施工过程不连续，混凝土的流动性差，混凝土中所含的碎石和砂砾直径过大，碎石和砂砾的搅拌不均匀，导管内壁粗糙的结果是混凝土下落时收到的阻力很大，严重时，混凝土在导管中堵塞，造成卡管问题。如果导管埋入混凝土中的长度过长，或导管外部的混凝土已经凝固，此时的导管不易拔出，如果强行拔出，可能会把导管拉断，造成埋管问题。灌注时间过长会发生前段混凝土已经发生初凝，而后段混凝土的流动性变差，如不停止灌注工作，易发生混凝土中夹杂渣土的现象，最终同样会引起桥梁桩基施工中产生断桩。

1.3 导管及导管底口进水引起的桥梁桩基施工产生断桩

桥梁工程施工中，施工设备质量的优劣直接关系到桥梁工程质量的优劣。施工单位和施工人员在选择施工设备和材料时，应注意导管的质量。导管质量不达标具体表现在导管的密封性差，承压能力不足，抗拉压性能不好，最终导致导管漏水。导管容易出现问题的另一个关键点是导管底口部分，混凝土的储备量不足时，导管底口与孔底之间存在较大的间距，水会从这个间距中进入导管底口。此外，施工人员还应掌握一定的流体力学知识，注意观察导管内的水头高度，应用伯努利方程分析水位高度，降低内外水位差，确保静水压力一定，保障施工安全。

2 桥梁桩基施工产生断桩问题的处理措施

2.1 保证桩基的截面强度

施工中最重要的是“安全第一，预防为主”。桥梁工程中的安全问题，可以通过提高施工人员素质、加强工程质量第三方监督、完善桥梁施工中的质量检测制度等来解决。针对桥梁桩基施工中产生断桩问题的处理，关键就是在设计和施工中，保证桩基的截面强度。施工前，仔细检查各个作业环节和岗位，选取合理的结构安全系数，结合考虑冻胀力的影响，运用第一、第二、第三强度理论，反复校核桩基的截面强度。一般情况下，根据以往的桥梁工程施工经验，每立方米的混凝土所配备的桩基用量通常大于等于350千克，加上损耗等实际应用的考虑，一般配比应比标号多10%到15%，结构安全系数一般选择1.2到1.3，这样可以保证桥梁工程中桩基的截面强度。此外，必须严格把控施工技术规范和施工材料质量优良。施工前制定科学、有效的预防措施，认真检查施工材料的质量，施工中规范操作，严格遵守相关的规章制度和行业规定，合理安排施工时间。

2.2 保证施工过程的连续性

为了保证桥梁工程施工过程的连续性，首先需要保证混凝土等施工原材料的供量充足，避免出现施工材料短缺引起的施工过程不连续。其次，在桥梁工程施工时，应选用作业能力强的起重吊装设备，尽量减少导管的拆卸时间，建议拆卸导管的时间控制在15分钟之内，且越短越好。为了避免卡管事故，施工材料的选择应注意碎石和砂砾的直径大小，控制直径在0.5厘米至3厘米为宜，最大直径不应大于4厘米。此外，需保证碎石和砂砾的搅拌均匀，从而避免卡管事故的发生，保证桥梁施工过程的连续性。混凝土的初凝时间应不早于灌注后的五小时，如不能达到这个时间要求，可以考虑在混凝土中添加一下化学成分试剂，以此延长初凝时间，避免桥梁工程桩基施工产生断桩现象。

2.3 防止导管及导管底口进水

在桥梁施工中防止导管及导管洞口进水的主要措施，一是在施工前对导管的水密性、承压能力、抗拉压性能等指标进行检测，选择质量过关的导管。二是在桥梁工程的施工阶段，应在桩顶设计标高以上多灌注混凝土，以此保证混凝土有一定的高度。这部分高度的混凝土可以防止导管及导管底口进水，在混凝土发生初凝后终凝前可以清除一部分高度的混凝土，清除后应保留超出桩顶标高30厘米以上的混凝土，直到接桩或承台施工时即可清除，清除后才能进行下一步的接桩施工。在施工过程中，也应安排专人负责观察施工水位，观察是否有渗水现象，一旦发生渗水现象，及时采取措施。

3 结语

安全问题，重于泰山。随着我国经济的飞速发展，桥梁工程作为交通道路的重要组成部分在我国的道桥施工中所占比例越来越大。因此，保证桥梁工程的施工质量，确保桥梁工程的施工安全，提高桥梁的稳定应引起国家有关部门和相关领域的专家和学者的关注和重视。本文针对桥梁桩基施工产生断桩原因及处理措施进行分析讨论，提出了桩基的截面强度不足、施工过程不连续、导管及导管底口进水等三个方面的原因，并提出处理措施，为桥梁施工中解决断桩问题提供了理论依据。

参考文献

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