探析引起鉆孔灌注樁斷樁的成因及預防方法

劉法雪 劉雙

摘要：橋梁運輸在我國交通事業(yè)中占有重要地位，鉆孔灌注樁施工效率快、過程簡單，在橋梁建設中發(fā)揮了重要作用，但是近年來鉆孔灌注樁損壞事件頻發(fā)，給橋梁的壽命和可靠性都造成了極大影響，其中斷樁是影響最為惡劣的。本文分析了斷樁多發(fā)的原因，并且給出預防措施的建議。

關鍵詞：鉆孔灌注樁;斷樁;成因;預防方法

引言：

隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，跨地區(qū)貿易和長途遠距離貿易越發(fā)頻繁。橋梁工程建設總量日益加大，施工技術不斷更新。鉆孔灌注樁技術因為其優(yōu)異的適應性、高性能的承載力、抗震能力成為橋梁打樁階段中常用的技術，它不僅質量可靠，而且操作過程簡便、耗材較少，有利于施工單位降低成本，縮短工期，因此在我國橋梁基礎工程建設中，鉆孔灌注樁技術作用突出。但是它也存在諸多不足之處，比如鉆孔灌注樁多見于地下環(huán)境，比較隱蔽，不容易控制觀察，極易因重量過大發(fā)生斷樁事故，造成施工單位的經濟效益低下，更有甚者危害施工人員的生命安全。本文分析近年來我國鉆孔灌注樁施工的經驗和技術要領，以期給我國橋梁施工安全提升提供參考。

1.鉆孔灌注樁斷樁及其種類

灌注過程是鉆孔灌注樁的基礎環(huán)節(jié)，混凝土一次性灌注完成視為達到質量最好。斷樁指的是土壤、砂石等雜質從中間將已經凝固混凝土阻斷、隔開，使得樁體的截面受到破壞，出現混凝土的斷面。斷面有不同程度之分：第一種是完全式斷樁，最常發(fā)生于灌注過程中，可以直接觀察到，因此排查方便，影響也較小。第二種是夾層或酥心式斷樁，需要到測樁時才能發(fā)現。[1]

2.鉆孔灌注樁斷樁原因分析

斷樁發(fā)生后，混凝土的質量、堅固性極易下降，橫截面的受損也導致樁體的承載力變差，可能導致斷樁的原因有很多，主要有以下幾個方面。

（1）混凝土灌注的時間過長，表面的混凝土與空氣長時間接觸，形成硬質殼層，后續(xù)二次填充將導致混凝土上升、突出，破壞硬殼，使得表層被泥漿砂石等雜質覆蓋，這種現象在灌裝過程中具有滯后性，通常在后期才會逐漸影響樁體質量。

（2）對孔深設計不合理，導管的放置位置測量不準。導管有時埋放位置過深容易導致混凝土終凝。埋藏位置過小，則容易使導管內壓力不足，從而孔內泥漿等灌入，形成夾層。

（3）堵管處理不當。導管提升到最小埋放位置后，沒有做好緩沖、猛地插入導管，使得導管內的混凝土下沉，與施工環(huán)境表面的泥土等雜質混合，形成雜質層。[2]

（4）混凝土嚴重漏水事故發(fā)生后，施工方未能及時將灌注的混凝土層處理干凈，殘留的混凝土塊體影響后續(xù)施工質量。

（5）混凝土灌注過程中出現坍孔，發(fā)生井壁破裂或者樁體坍塌，清理不及時或者使用吸泥工具仍然無法清除，導致灌注過程中摻入泥石，影響混凝土澆灌后的加固。

（6）導管掛在鋼筋結構架上，采取強制提升，導致導管破裂、滑脫。

（7）備用設施準備不全，導致混凝土灌注無法正常運行時，等待時間過長，混凝土先行凝固，發(fā)生初凝現象，后續(xù)澆灌不連續(xù)。

（8）混凝土澆灌過程中受到自然災害等不可抗力因素影響，導致工期延長，灌注中止。

（9）在樁體鉆孔過程中，由于鉆機機器放置不符合規(guī)范，沒有水平放置，機器擺動幅度過大，進而導致機器上端的設備靈敏度降低，操作不夠規(guī)范，使得誤差加大，最終發(fā)生擴孔或者坍孔，延長了混凝土的澆筑時間。

3.鉆孔灌注樁斷樁的處置措施

（1）在澆筑的初始階段發(fā)生斷樁事故時，應當趁樁孔中的混凝土沒有開始初凝的時間，將泥質徹底清理干凈，最終重新灌注。

（2）在距離地面深度不深，小于十五米時，可以用鋼筋混凝土護筒設施插入地面，抽干泥水，開拓新的混凝土面積，按照無水混凝土的比例澆灌到設計標準。同時，若條件允許、斷樁不嚴重，可以不加護筒，直接進行抽取，加快泥水的清理速度，防止新舊混凝土之間存在間隙。

（3）距地面較深時，要具體問題具體分析。對于斷樁嚴重的樁體，要果斷取出，重新制定。導管拔出后，要重新打孔，從新的孔中灌注混凝土。

（4）在最后測樁過程中出現的斷樁事故，要及時進行修補。補樁過程比較復雜、繁瑣，要先上報給上級部門，一般采用扁擔樁、壓漿修補強力的辦法進行處理。首先鉆兩到三個孔，分別用來壓漿和出漿。深度設置在修補位置下方一米左右，一般深度可到達基巖位置。用高強度的抽水泵向孔內輸入大量的水，出現噴射后，在各個缺陷位置上下兩個方向各自延伸五十米。等到高壓水槍注入的清水將缺陷段的重點區(qū)域土層切割出泥水狀，就用一孔進行切割，等到另一個孔有水漫出時則可以確認打通缺陷位置，換到下一個孔洞進行重復作業(yè)。鉆孔之間全部連接通、出現水之后，壓入清水利用高壓水的動力將廢渣排出樁體，當所有孔洞內都充滿清水，則代表泥漿被清理完畢。進行下一步填充工作前，要使用專業(yè)的壓漿泵將水灰比調整到1：0.8，形成純水泥漿，洞口使用專業(yè)的填充物進行圍堵，孔內清水流出其他孔后，再倒入50%的水泥漿，等到其完全釋放擴散后，停止壓漿，使用碎石塊進行封閉，并用麻袋規(guī)則放置，堵塞孔口。最后等水泥漿不再流動變成固體后，再鉆入孔內、取出芯體確認強力增加的效果。[3]

4.鉆孔灌注樁斷樁的預防

（1）大型重要的設備（例如混凝土攪拌機、叉車）等需要有充分的數量，做好備份工作。建筑基礎材料如砂石、泥漿、碎石塊等要準備充分，保證作業(yè)開始后的混凝土連續(xù)澆灌。

（2）混凝土要求凝固性能好，坍落度適宜，滿足復雜的澆灌作業(yè)，防止間歇時間長的補樁、補強作業(yè)無法及時完成。

（3）制作鋼筋籠時，使用對焊辦法來保證焊口的光滑、平整，采用搭接焊時，要保證焊接的位置在籠子內處于正確位置，防止導管被阻塞。

（4）導管的直徑要依據樁體的直徑和填充石料的寬度確定，在成本充裕的情況下，盡量采用大直徑的導管，并做好排序、記錄工作。導管裝填完畢后，要建立二次檢驗規(guī)章制度。導管使用前，要對導管進行硬度和抗壓實驗。

（5）放置導管時，其中底子和孔底的距離控制在四十厘米以下。特別要注意的是，首批混凝土灌注后要蓋過導管1米以上，保證深度和環(huán)境穩(wěn)定。后續(xù)的澆灌，導管掩埋深度一般在二米到六米之間。

（6）在拔導管時要先測量混凝土的澆灌位置以及已經卸下的導管長度，禁止不經過測量計算，盲目上拔導管，造成損失。

（7）混凝土堵塞導管時，可以適當抖動導管，斜方向進行拔除和插入的動作，但要注意不可以將導管完全拔出水泥表層，通過緩慢和快速交替的頻率，嘗試將混凝土抖落出導管。對于長度較短的堵塞導管，可以用型鋼疏通導管，也可以使用更加高效的振搗器，利用更加高頻率的抖動機器來振動，疏通導管內部的混凝土，方便后續(xù)的作業(yè)，保證樁體內部的混凝土完整、不被阻斷。

（8）鋼筋籠卡住導管時，可以借助其他工具，通過多人合作來轉動導管，，一般順時針和逆時針旋轉要組合使用，經過多次的嘗試，通?？梢允箤Ч軘[脫卡住的位置，最終使之脫離鋼筋籠，可以自由活動。

5.結語

鉆孔灌注樁施工方法簡單，但是全程處于地下，不容易實時觀察，屬于隱蔽類工程，后續(xù)測試驗收時，對于樁體的質量檢驗也比較麻煩，動測方法很大程度依靠計算機模型預先假設，依靠專業(yè)人員的經驗來分析結果，假設性很強，準確性并不能保障。發(fā)現故障后，施工單位不要貿然處理，一定要上報監(jiān)理，聯合設計、檢驗等部門一起商討、制定方案，盡可能減少斷樁帶來的負面影響。

參考文獻：

[1]戴永玲.淺談引起鉆孔灌注樁斷樁的成因及預防方法[J].工程技術，2018，14（02）：65.

[2]單奇?zhèn)ィ溆袂?鉆孔灌注樁斷樁成因及預防[J].橋梁隧道，2017，6（05）：263-264.

[3]劉勇.鉆孔灌注樁斷樁成因及預防研究[J].工程施工技術，2019，9（01）：119-120.