淺談鉆孔灌注樁斷樁的原因及采取措施

肖剛

摘要：通過對樁基礎(chǔ)中鉆孔樁斷樁原因的分析，總結(jié)出預(yù)防斷樁的措施。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁 ；斷樁；預(yù)防措施

引言:鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在公路橋梁工程中應(yīng)用比較廣泛。其優(yōu)點：承載力大、穩(wěn)定性好、沉降量小、沖刷的河床和不穩(wěn)定的河道對它的影響小、受施工水位或地下水位高低的影響較小。但是在橋梁的樁基施工中，由于各種原因有時會發(fā)生斷樁。斷樁是樁基混凝土的某一個斷面部分或全部被泥漿侵入，破壞了樁基的整體性改變樁身的受力狀態(tài)從而形成廢樁。斷樁不僅造成了經(jīng)濟上的損失。而且擾亂了施工進度計劃，影響工程進度。本文通過對產(chǎn)生斷樁的原因分析，談幾點粗淺的預(yù)防措施。

1.樁基斷樁的原因

產(chǎn)生斷樁的原因不盡相同，主要是由于材料、工藝不當以及施工中人為原因造成的。歸納起來有以下幾種：

1）清孔不徹底，沉渣厚度超出設(shè)計要求；

2）骨料粒徑尺寸不符合要求，砂礫不合格；

3）混凝土初凝時間過短；

4）水泥混凝土的和易性差，流動性差；

5）孔內(nèi)泥漿面過低，泥漿性能差造成孔壁坍塌；

6）導(dǎo)管密封性能不好，進水；

7）導(dǎo)管埋深過大或過??；

8）機械故障、施工機具配置、勞動力組織不合理，致使灌注時間過長。

2.斷樁的機理分析

1）清孔不徹底.表現(xiàn)在兩方面：一是如果孔底沉淀過厚，那么樁尖處的極限承載力就會降低，達不到設(shè)計要求形成廢樁；二是泥漿比重大，含砂量高，易造成灌注水下混凝土時由于鋼筋籠對混凝土的束縛作用，造成鋼筋籠外部份區(qū)域無混凝土而形成部分斷樁。同時，隨著灌注的進行，孔中的泥漿逐漸沉積在已灌注的混凝土表面，并隨著混凝土的上造成混凝土頂面沉積泥漿過厚，灌注深度難以探測準確，易造成導(dǎo)管提漏形成斷樁。

2）卡管。骨料粒徑偏大或河砂中夾有大粒徑的河卵石，致使灌注過程中，混凝土在導(dǎo)管中梗塞下不去，形成卡管。

3）混凝土初凝時間過短.灌注后期，首批灌注的混凝土已初凝，混凝土的流動性大大降低而繼續(xù)灌注的混凝土沖破頂層而上升，在兩層混凝土中夾存泥漿、渣土、甚至全樁夾有泥漿渣土而形成斷樁。

4）由于氣候天氣等諸多因素的影響，拌制混凝土的含砂率，水灰比與實驗室提供的含砂率水灰比存在較大的偏差，改變了混凝土的和易性和流動性，在灌注時也易導(dǎo)致堵管?；炷猎谶\輸灌注過程中易產(chǎn)生離析、泌水，雨天運送砼未加遮蓋使砼中的水泥漿被沖走，粗骨料集中而造成堵管；堵管處理時間過長而致使灌注時間過長，已灌注混凝土初凝，也容易形成斷樁。

5）孔壁坍塌?？變?nèi)泥漿面過低致使孔壁失穩(wěn)坍蹋。泥漿性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到護壁作用，也會導(dǎo)致灌注時孔壁坍塌。

6）導(dǎo)管進水。由于首批混凝土儲量不足，導(dǎo)管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋設(shè)導(dǎo)管底口，以致泥水從底口涌入；導(dǎo)管壁破損，導(dǎo)管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開，泥漿從接頭流入；導(dǎo)管提升過猛，導(dǎo)管底口超出原混凝土底面涌入泥漿。

7）導(dǎo)管埋深不合理。導(dǎo)管埋深過小，而初期灌注較深，灌注時產(chǎn)生物超壓力和沖擊力會大大增加，新灌注的混凝土易沖破首批混凝土冒到首批混凝土上面，將首批混凝土上面的泥漿沉淀層裹入樁內(nèi)形成夾層而斷樁。導(dǎo)管埋深過大，導(dǎo)管外壁與混凝土的摩阻力增加，在已灌底層混凝土初凝的情況下，摩阻力過大易造成將其拉斷或埋管事故。

8）施工故障。施工機械發(fā)生故障或其它原因使砼在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過久，或灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的砼已經(jīng)初凝，增大了導(dǎo)管內(nèi)砼下落的阻力，易發(fā)生斷樁。

3.預(yù)防措施

1）樁基礎(chǔ)施工前應(yīng)根據(jù)勘探資料以及設(shè)計要求制定出合理的施工組織及應(yīng)急措施。

2）灌注前應(yīng)檢修機械設(shè)備，根據(jù)實驗確定的混凝土初凝時間，做好機械設(shè)備配置，勞動力組織工作，并準備備用機械。灌注開始后，應(yīng)連續(xù)地進行，嚴禁中途停工，確?；炷烈淮瓮瓿晒嘧⒐ぷ?。

3）清孔時要按規(guī)范及設(shè)計要求進行，澆筑水下混凝土前允許沉渣厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求，設(shè)計無要求時：柱樁≤5cm，摩擦樁直徑≤1.5m的樁，≤20cm；對樁徑＞1.5m或樁長＞40m或土質(zhì)較差的樁，≤30cm；泥漿的比重1.03-1.1，含砂率＜2%，粘度17－20s。灌注混凝土前，應(yīng)再次測量孔底沉淀厚度，如果超出要求，需再次清孔。

4）嚴把材料關(guān)，控制粗骨料最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6－1/8和鋼筋最小凈距的1/4，細骨料應(yīng)選擇級配良好的中砂，同時注意含泥量的檢測。

5）選用初凝時間不小于2.5h的水泥，一般混凝土初凝時間較短，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間較長，因此應(yīng)加緩凝劑，確?；炷凉嘧㈨樌?。

6）施工過程中要及時做好材料含水量的檢測，做到每車集料都要過秤，采取重量比控制，保證混凝土的和易性和流動性，其坍落度符合設(shè)計要求。

7）首批灌注混凝土的方量應(yīng)滿足導(dǎo)管初次埋置深度和填充導(dǎo)管底部間隙的需要，導(dǎo)管下口至孔底距離25－40cm。

8）為防止孔壁坍塌，護筒宜高出地面0.3m或水面1-2m;在有潮汐影響的水域，護筒頂應(yīng)高出施工期最高水位1.5-2m，并采取穩(wěn)定孔內(nèi)水頭的措施，當空內(nèi)有承壓水時，護筒頂應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水2m以上，使孔內(nèi)壓力始終大于孔壁壓力。操作中避免碰撞孔壁，并隨時注意控制泥漿的比重，灌注過程中避免砼運輸車輛距離孔口過近。

9）在導(dǎo)管使用前應(yīng)進行水密承壓和接頭抗拉試驗，符合要求后再使用。使用后要及時沖洗干凈以便下次使用。在灌注過程中，當導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時混凝土要慢慢灌入，防止在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出導(dǎo)管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。

10）灌注過程由記錄員測量混凝土的上升高度并計算埋管深度，認真填寫水下混凝土灌注記錄。拔管前由測量人員仔細檢測混凝土表面的深度（實測深度）并校對計算深度，嚴格控制導(dǎo)管埋深在2－6m之間?；炷凉嘧r由于某種原因暫停灌注，導(dǎo)管應(yīng)小幅度上下抽動，以免堵管或?qū)Ч軆?nèi)外砼已初凝使導(dǎo)管與砼間摩阻力過大，或因提管過猛將導(dǎo)管拉斷。

11）灌注結(jié)束后，在拔出最后一段導(dǎo)管時，拔管速度應(yīng)慢些，以防止泥漿擠入樁內(nèi)。確定灌注標高，保證灌注后混凝土標高高出設(shè)計樁頂標高0.8m以上。如樁頂距地面較小時，可以自制工具撈出部分樁頂混凝土查看，確?；炷翗烁哌_到設(shè)計要求。

4.結(jié)束語

只要分析清楚斷樁可能產(chǎn)生的原因，找出相應(yīng)的預(yù)防措施，斷樁是可以避免的。產(chǎn)生的斷樁的原因是多種多樣的，因此需要不斷總結(jié)經(jīng)驗，加強對混凝土灌注的各環(huán)節(jié)的科學(xué)管理及控制，以確保鉆孔灌注樁水下混凝土的質(zhì)量。

參考文獻

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJTF50-2011

[2]公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG F80/1-2004