鉆孔灌注樁斷樁的原因及處治

1、一、刖言近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，高速公路的建設(shè)也進(jìn)入了一個(gè)高峰時(shí)期。在高速公路建設(shè)中，橋梁 工程占了很大的比例，在公路橋梁工程中，鉆孔灌注在橋梁基礎(chǔ)工程施工中占了重要地位。 由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工過(guò)程具有不可見(jiàn)的特性，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷樁導(dǎo)致樁基 質(zhì)量不合格的情況，出現(xiàn)斷樁情況時(shí)，就必須重新鉆孔，澆筑樁基礎(chǔ)，不但耽誤工期，造成 重大經(jīng)濟(jì)損失，還因此影響聲譽(yù)，給企業(yè)帶來(lái)很不好的負(fù)面影響。結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)及橋 梁施工技術(shù)規(guī)范的要求對(duì)橋梁鉆孔灌注樁斷樁的原因進(jìn)行一些分析。二、鉆孔灌注樁斷樁原因分析斷樁是指鉆孔灌注樁在澆筑混凝土過(guò)程中，泥漿或沙礫進(jìn)入樁基混凝土中，使樁基混凝土不 能形成一個(gè)整體

2、，分成兩段或幾段，導(dǎo)致混凝土變質(zhì)或截面受損，從而使樁基礎(chǔ)不能滿足受 力要求，斷樁是比較嚴(yán)重的質(zhì)量事故，對(duì)于形成斷樁的原因，必須在施工初期就消除隱患， 同時(shí)又要做好相應(yīng)的措施，以預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故能及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。造 成鉆孔灌注樁基礎(chǔ)斷樁的原因有很多方面，歸納起來(lái)大概有以下幾個(gè)方面：1、混凝土質(zhì)量：可以說(shuō)，斷樁的原因就是因?yàn)榛炷恋馁|(zhì)量不符合要求引起的。灌注水下 混凝土是鉆孔灌注樁施工最后一道關(guān)鍵性的工作，其施工質(zhì)量嚴(yán)重影響樁的質(zhì)量，必須注意 以下幾點(diǎn)：、混凝土材料的要求：做好原材料試驗(yàn)，所使用材料必須符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，為了 滿足混凝土性能要求和防止卡管，本人認(rèn)為鉆孔灌注樁混凝

3、土所用的碎石最好選用聯(lián)合碎石 機(jī)破碎的2#，3#，4#料，有條件的地方4#料可用河沙代替或混合更好，水泥可采用初凝時(shí) 間較長(zhǎng)的硅酸鹽水泥。、認(rèn)真做好水下混凝土配合比設(shè)計(jì)，由于水下混凝土對(duì)混凝土的和易性，流動(dòng)性的要 求比較高，因此要求混凝土具有較高的坍落度，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定水下混凝 土的坍落度為1822,經(jīng)實(shí)際工地施工情況來(lái)看，坍落度控制在2022之間更能保證灌注 樁混凝土的施工。、灌注混凝土做好現(xiàn)場(chǎng)配合比的調(diào)整工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)行試驗(yàn)，同標(biāo)準(zhǔn)配合比對(duì)比 后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)配合比進(jìn)行調(diào)整，以保證混凝土的質(zhì)量。、必須保證首批混凝土數(shù)量，為了保證首批混凝土能將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出并滿足導(dǎo)管 初次埋

4、入深度的要求，應(yīng)計(jì)算確定漏斗的最小容積，混凝土必須拌合均勻，盡可能縮短運(yùn)距 和減少顛簸，防止混凝土離析而發(fā)生卡管事故，灌注混凝土必須連續(xù)作業(yè)，避免任何原因中 斷灌注。混凝土的拌制和運(yùn)輸必須滿足連續(xù)作業(yè)的要求。2、澆筑高度控制：在灌注過(guò)程中，由于沒(méi)有控制好導(dǎo)管深度和孔內(nèi)混凝土高度的關(guān)系，導(dǎo) 管高程比混凝土面高而使孔內(nèi)泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，混凝土內(nèi)形成夾層而導(dǎo)致斷樁。這種情況主 要是工地施工技術(shù)人員控制失誤造成，特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測(cè)儀器不精 確時(shí)，容易將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為混凝土表面，因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)范用規(guī)定的測(cè) 身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤，這就

5、要求在施工時(shí)工程 技術(shù)人員一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，隨時(shí)注意測(cè)量和記錄孔內(nèi)混凝土高度和導(dǎo)管入孔深度，以控制和 保證導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)有適當(dāng)?shù)纳疃?，防止?dǎo)管提升過(guò)猛，管底提離混凝土面或埋入過(guò)淺， 而使導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成夾泥斷樁，也要防止導(dǎo)管埋入過(guò)深，造成管內(nèi)混凝土壓不出或?qū)Ч鼙换?凝土埋住不能提升，導(dǎo)致中止灌注而斷樁。埋管的埋置深度宜控制在24m，在灌注過(guò)程 中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)，導(dǎo)管埋深過(guò)大，以及灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌 注的混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已經(jīng)較落后而且 提升阻力很大的法蘭盤(pán)連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。3、卡管：卡管是指

6、在澆筑混凝土?xí)r輸送管道被堵混凝土無(wú)法下到樁孔內(nèi)造成卡管而導(dǎo)致斷 樁，在灌注混凝土?xí)r，卡管也是經(jīng)常出現(xiàn)的情況，因此在施工刖，必須做好相應(yīng)的預(yù)防措施， 一旦形成卡管，要迅速找出原因，按照相應(yīng)的措施盡快排除故障?？ü苄纬傻脑蛞话闶菍?dǎo) 管埋置深度和混凝土質(zhì)量造成的。在終孔后待鋼筋籠安裝就位，接著安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管應(yīng)根據(jù) 孔深確定導(dǎo)管長(zhǎng)度。導(dǎo)管兩端用法蘭盤(pán)及螺栓連接，并墊橡皮圈保證不漏水。在澆注混凝土 前必須檢查導(dǎo)管的密封性，確保導(dǎo)管密封不滲水。還要注意檢查導(dǎo)管之間的連接部位是否牢 固，連接螺栓是否緊密可靠，以防止施工過(guò)程中導(dǎo)管突然斷裂而形成斷樁。將導(dǎo)管居中插入 到離孔底0.20.3m(不得插入孔底沉淀的

7、泥漿中)，導(dǎo)管上口接漏斗，并設(shè)隔水栓。待漏斗 中混凝土儲(chǔ)備量足夠后，放開(kāi)隔水栓，混凝土從漏斗底迅速下落，孔內(nèi)水位驟漲外溢，說(shuō)明 混凝土灌入孔內(nèi)。足夠數(shù)量的混凝土將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出，并使導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土內(nèi) 1.0m以上，隨著混凝土不斷通過(guò)導(dǎo)管灌入孔內(nèi)，孔內(nèi)初期灌注的混凝土及上面的水、泥漿 不斷被頂托升高，不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至鉆孔灌注混凝土完畢。4、坍孔：坍孔在灌注樁施工過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生，也是形成斷樁的原因之一，在柱基礎(chǔ)灌注混 凝土?xí)r如果發(fā)生坍孔，坍入孔內(nèi)的泥沙等就會(huì)進(jìn)入樁基混凝土中而形成斷樁，造成坍孔的因 素也很多，其主要原因還是孔內(nèi)泥漿造成的，因此在灌注樁混凝土施工過(guò)程中，必須控制

8、好 孔內(nèi)泥漿的比重，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中對(duì)各種土質(zhì)的泥漿比重都做了比較詳細(xì)的規(guī) 定，其目的其實(shí)就是為了讓工程技術(shù)人員能有一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，指導(dǎo)橋梁樁基礎(chǔ)施工，以防止 坍孔的發(fā)生，對(duì)樁孔來(lái)說(shuō)，泥漿比重大一點(diǎn)，可以很好的保護(hù)孔壁，但泥漿比重太大，又會(huì) 造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土無(wú)法順利下到孔底，反而容易形成斷樁，因此規(guī)范中對(duì)泥漿比重的規(guī)定是 比較硬性的指標(biāo)。泥漿最好采用優(yōu)質(zhì)純粘土或膨潤(rùn)土；若沒(méi)有好的純粘土或膨潤(rùn)土，或者遠(yuǎn) 運(yùn)都困難，可摻配少量添加劑改善泥漿的性能。泥漿在鉆孔中的作用：在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜 水壓力，可防止坍孔；泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進(jìn)過(guò)程中，因鉆頭的作用，孔壁表面形成 一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同

9、時(shí)將孔外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位，防止坍孔的發(fā)生。5、鋼筋籠：在灌注混凝土過(guò)程中，由于導(dǎo)管的位置移動(dòng)到孔邊緣連接處法蘭盤(pán)掛在鋼筋籠 上，使導(dǎo)管不能在混凝土中提升而形成斷樁，此類情況一般在小直徑的樁基礎(chǔ)施工中比較常 見(jiàn)，其原因是施工人員在提升導(dǎo)管時(shí)用力過(guò)猛，導(dǎo)管在樁孔內(nèi)晃動(dòng)引起，或是因?yàn)閷?dǎo)管插入 時(shí)的位置過(guò)于靠近孔壁引起，因此，在施工前，首先要檢查導(dǎo)管是否處于樁孔的中心位置， 并做提升下降以檢驗(yàn)導(dǎo)管是否能自由上下，在施工過(guò)程中隨時(shí)注意檢查導(dǎo)管的位置，并交待 機(jī)械操作人員在提升導(dǎo)管時(shí)不能猛提猛放，以防止導(dǎo)管被鋼筋籠掛住的事故發(fā)生。6、導(dǎo)管接頭漏水和導(dǎo)管隔水塞下滑：導(dǎo)管分節(jié)接頭膠墊墊的不平整或膠墊老

10、化，導(dǎo)管接頭法蘭盤(pán)變形或連接不牢固，以及 導(dǎo)管在使用前沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)水試壓，導(dǎo)致在灌注混凝土期間導(dǎo)管漏水。水下混凝土只有首批混 凝土與水接觸，其他部分的灌注只要發(fā)生與水接觸就形成斷樁。浮球直徑較小不規(guī)格或未掛牢固，首盤(pán)混凝土在料斗還沒(méi)有裝夠混凝土(容量不夠) 的情況下，隔水塞滑落樁孔內(nèi)，混凝土沒(méi)有埋住導(dǎo)管，而造成導(dǎo)管進(jìn)水?dāng)鄻?。施工中首先?yīng)做好設(shè)備檢查試運(yùn)行工作。選用250300mm直徑的導(dǎo)管，導(dǎo)管在使用 前要經(jīng)過(guò)過(guò)水試壓，保證導(dǎo)管在使用過(guò)程中不發(fā)生漏水。7、其他原因：在工程施工中，還應(yīng)該注意一些不可預(yù)見(jiàn)的的影響因素，如停電、機(jī)械故障、 安全問(wèn)題等等也會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程終止而引起斷樁的情況。在施工中我們

11、應(yīng)做足施工準(zhǔn)備，做 好施工預(yù)案，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理等工作確保施工順利進(jìn)行。三、斷樁的處治辦法1、及時(shí)處治法：及時(shí)處治可分為兩種方法，具體要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用。一是對(duì)灌 注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)斷樁情況的，必須迅速查明斷樁部位和斷樁時(shí)間，如果斷樁部位離混凝土面較 近，且導(dǎo)管可插入斷樁部位以下的，可將導(dǎo)管插入斷樁部位，繼續(xù)灌注混凝土，在混凝土灌 注至樁頂面時(shí)繼續(xù)灌注，使斷樁部位以上的混凝土全部排出樁孔外，此種方法在施工中比較 適用，但斷樁部位較難查明，沒(méi)有確實(shí)根據(jù)時(shí)不宜采用。二是在無(wú)法查明斷樁位置且導(dǎo)管無(wú) 法插入到樁孔底部時(shí)，迅速提出導(dǎo)管，并用鉆機(jī)將鋼筋籠拔出，如果鋼筋籠無(wú)法整體拔出的， 可采用單根鋼筋拔出，

12、鋼筋籠拔出后，馬上對(duì)孔內(nèi)灌注泥漿，重新進(jìn)行鉆孔作業(yè)，清除孔內(nèi) 的混凝土，采用此種辦法的依據(jù)是：因?yàn)樗禄炷恋呐渲贫紩?huì)添加緩凝劑，孔內(nèi)混凝土在 12小時(shí)之內(nèi)不會(huì)凝固，如果鉆孔及時(shí)，可在混凝土凝固前將孔內(nèi)大部分混凝土清除，將工 期，經(jīng)濟(jì)損失方面的影響降到最低。2、原位復(fù)樁:對(duì)在施工過(guò)程之中及時(shí)發(fā)現(xiàn)或超聲波檢測(cè)出的斷樁，采用徹底清理后，在原位 重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理，此種方法效果較好，但是難度較大，周期長(zhǎng)，費(fèi)用 高，可根據(jù)工程的重要性，地質(zhì)條件。缺陷數(shù)量等因素選擇采用。3、接樁法：發(fā)生斷樁后，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量到樁孔內(nèi)混凝土面的位置，為處理事故提供可靠的數(shù) 據(jù)。將導(dǎo)管提出樁孔外進(jìn)行清理，用水沖

13、洗干凈，并檢查接頭是否變形，膠墊是否老化，發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)校正和更換。在樁內(nèi)原有混凝土初凝之前，重新下入導(dǎo)管，導(dǎo)管底部距原有混凝 土面0.60.8 m,但必須測(cè)量準(zhǔn)確混凝土面位置。先用泥漿泵抽排孔內(nèi)混凝土面上的泥漿沉淀 物，同時(shí)向孔內(nèi)注入清水，再用高壓水泵沖散孔內(nèi)泥漿，這樣能減少已澆注的混凝土結(jié)合面 上的濃度。重新在導(dǎo)管頂端料斗中吊掛好隔水塞（浮球），將混凝土倒入混凝土料斗進(jìn)行二 次灌注，混凝土的灌注數(shù)量根據(jù)樁的直徑計(jì)算容量，確定埋管深度，導(dǎo)管至少埋入混凝土中 1.0 m以上，然后用鉆機(jī)再將導(dǎo)管重新插入原有混凝土面（斷樁前混凝土）中1.0m,恢復(fù)樁身 施工。混凝土經(jīng)導(dǎo)管輸送到樁孔向孔底擴(kuò)散，并迅

14、速將導(dǎo)管下端埋設(shè)，同時(shí)由于混凝土的重 量加下落速度，將導(dǎo)管內(nèi)的水和泥漿壓向孔底，對(duì)已灌注的混凝土結(jié)合面沖洗起到一定的作 用，隨后混凝土不斷地輸送到被埋設(shè)的導(dǎo)管下端，從而迫使先前關(guān)注尚未凝結(jié)的混凝土向上 和四周推移，首批灌注的混凝土始終處于最上層。二次灌注接樁的水下混凝土按樁孔1.0 m 直徑、1.8m高計(jì)算，混凝土數(shù)量不到1.6 m3，此部分混凝土中及接樁結(jié)合面摻和有部分泥 漿，因此混凝土灌注的高度要相應(yīng)增加1.8 m，待混凝土灌注完成后，再用人工鑿除接樁結(jié) 合面以上的混凝土，并鑿毛結(jié)合面，實(shí)際上只浪費(fèi)了不到2.0 m3混凝土就補(bǔ)救了一個(gè)樁。 采用二次灌注法處理接（斷）樁施工時(shí)，必須一次多灌注混凝土，以保證發(fā)生斷樁事故混凝 土結(jié)合處的質(zhì)量。4、樁芯鑿井法：這種方法說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一直 徑為80cm左右的井，深度至少超過(guò)缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔混 凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。此方法進(jìn)度較慢，如果遇到個(gè)別樁水處理不好，降不下去， 更是困難重重，導(dǎo)致質(zhì)量、工期、經(jīng)濟(jì)上的重大損失。此種方法在斷樁部位較高，離地面較 近，挖孔深度不超過(guò)5m的情況下可以采用，反之則最好別用此種方法。5、廢樁法：就是廢除斷樁，在斷樁左右或前后位置同時(shí)鉆孔，重新灌注2根和原樁同樣直 徑