鉆孔灌注樁斷樁原因分析及防治方法

陰紅亮

【摘 要】鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。但是在施工過程中斷樁現(xiàn)象時有發(fā)生，如果處理不當(dāng)會造成大量的資源浪費和工期延誤，損失巨大。本文就鉆孔灌注樁斷樁的原因及處理措施作了簡要分析。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；斷樁；原因分析；處治

一、常見的斷樁形式及形成的原因

斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中，泥漿或砂礫進入混凝土中，把灌注的混凝土隔開并形成上下兩段，造成混凝土變質(zhì)或截面受損，從而使樁不能滿足受力要求。斷樁的形式一般有以下幾種。

（一）樁身斷面中出現(xiàn)非砼夾層。

此種斷樁形式可發(fā)生在樁身的各個斷面上，夾雜物有可能是泥漿，也可能是砂石、土塊等，發(fā)生這類現(xiàn)象的原因一般是因為混凝土灌注不順利，用減小導(dǎo)管埋深的方法來減小翻漿壓力，或因為計算導(dǎo)管埋深錯誤而造成導(dǎo)管埋深太淺甚至使導(dǎo)管底口脫離混凝土面，孔內(nèi)泥漿侵入樁身混凝土中形成夾層。因地質(zhì)情況不良，在樁基混凝土灌注過程中發(fā)生小范圍塌孔，因坍塌量不大不易察覺，沒及時進行處理，使坍塌物夾雜在混凝土中形成斷樁。

（二）樁身斷面中出現(xiàn)松散砼夾層

同樣，此種斷樁形式亦可發(fā)生在樁身的各個斷面上，多數(shù)情況是因為導(dǎo)管密封不嚴或?qū)Ч芏啻问褂煤竽p嚴重出現(xiàn)砂眼，此時又未能及時進行氣密性試驗檢驗并更換導(dǎo)管，從而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水，水侵入混凝土中，造成混凝土離析，這時混凝土中的粗骨料會堆積在一起形成松散層。有時因混凝土塌落度過大也容易使混凝土產(chǎn)生離析而形成此種斷樁。

（三）樁底砼強度不合格

此現(xiàn)象多因孔底沉渣厚度控制不嚴或測量不準，使沉渣厚度超出設(shè)計規(guī)范允許范圍，首盤混凝土不能將沉渣全部沖積懸浮起來，有部分沉渣混合到混凝土中而降低了混凝土強度。此種斷樁在端承樁中尤為嚴重。

（四）因灌注過程中斷而斷樁

導(dǎo)致灌注中斷的原因很多，如卡管、堵管、埋管、機械故障、混凝土供應(yīng)不及時甚至中斷等?？ü芤话闶菍?dǎo)管接頭掛到鋼筋籠的箍筋上，上下不得；堵管是因為混凝土長時間停留在導(dǎo)管中不活動達到初凝狀態(tài)，或因混凝土離析，粗骨料聚集、擠壓在一起，從而將導(dǎo)管堵死；如果混凝土供應(yīng)不及時，導(dǎo)管長時間停留在空中且不活動，孔中混凝土達到初凝狀態(tài)而將導(dǎo)管禁錮在混凝土中，或因?qū)Ч苈裆钐L，混凝土壓力和吸附力太強而使導(dǎo)管無法拔出，即造成埋管現(xiàn)象。以上各種情況都會造成混凝土灌注過程中斷，從而發(fā)生斷樁事故。

二、預(yù)防斷樁的措施

斷樁是嚴重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準備相應(yīng)的對策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。

（一）合理選取泥漿指標

鉆孔樁一般是采用泥漿護壁，泥漿性能的好壞將直接影響鉆孔質(zhì)量。開孔前，首先要根據(jù)地質(zhì)情況選取相應(yīng)的泥漿指標來配置泥漿，泥漿一般用膨潤土或較好的黏土配置，配置好的泥漿各性能指標如下：

泥漿比重：正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆機使用管形鉆頭鉆孔時，入孔泥漿比重為1.1-1.3；沖擊鉆機使用實心鉆頭鉆孔時，孔底泥漿比重砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石層不宜大于1.4，巖石不宜大于1.2；反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機入孔泥漿比重可為1.05-1.15。

黏度：一般地層16-22s，松散易塌地層19-28s。

含砂率：新制泥漿不大于4%。

膠體率：不小于95%。

PH值：應(yīng)大于6.5[2]。

（二）導(dǎo)管試拼、試壓

導(dǎo)管宜選用螺紋絲扣連接形式，連接牢固且操作方便，盡量不要選用法蘭盤連接形式的導(dǎo)管。施工前先要進行導(dǎo)管的試拼、試壓試驗，以檢驗導(dǎo)管連接是否牢固以及氣密性。試拼時，將全部導(dǎo)管按自下而上的順序進行編號并標示尺度，導(dǎo)管組裝后的軸線偏差不宜超過鉆孔深的0.5%并不宜大于10cm；試壓壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。

（三）控制孔的傾斜度

如果鉆孔的傾斜度太大，則鋼筋籠的傾斜度也會很大，灌注混凝土?xí)r，在孔口看來導(dǎo)管位于孔中心，但在孔底，導(dǎo)管可能已偏離鉆孔中心，上下提升導(dǎo)管時，導(dǎo)管的接頭處就可能掛到鋼筋籠上，在混凝土的擠壓作用下甚至?xí)弯摻罨\卡死，造成卡管，所以要控制鉆孔傾斜度和鋼筋籠傾斜度均不大于1%。

（四）孔底沉渣

鉆孔樁鉆孔完成后要進行清孔，灌注混凝土前允許沉渣厚度要符合設(shè)計要求，設(shè)計未規(guī)定時，柱樁不大于10cm，摩擦樁不大于30cm。如果沉渣太厚，首盤混凝土無法將全部沉渣翻起，甚至導(dǎo)致沉渣混入混凝土中，造成成樁后底部混凝土強度不夠形成廢樁。

（五）控制砼質(zhì)量

水下混凝土要求具備良好的和易性和流動性，塌落度控制在180-220mm之間，所用水泥的初凝時間不應(yīng)早于2h，粗骨料最大粒徑不宜大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/4或鋼筋凈距的1/4。

灌注混凝土施工必須由經(jīng)驗豐富、熟練的工人操作，拆換導(dǎo)管要快速；配備足夠的混凝土運輸罐車，確?；炷凉?yīng)連續(xù)、及時，盡量縮短灌注時間。

（六）制定應(yīng)急預(yù)案

混凝土灌注施工前對各種可能發(fā)生的意外情況要有詳盡、切實可行的應(yīng)急預(yù)案，一旦意外情況發(fā)生，可以實施相應(yīng)的應(yīng)對措施，在最短時間內(nèi)恢復(fù)施工。

三、斷樁后的處理措施

鉆孔樁施工過程中雖然進行了嚴格的質(zhì)量控制，但也難免出現(xiàn)各種意外情況而發(fā)生斷樁事故。如果事故發(fā)生后能及時采取正確的處理措施，就可以將損失降到最小。

（一）施工過程中的斷樁

1.在砼初灌階段

在樁基混凝土初灌階段，因為塌孔或卡管等原因造成混凝土不能繼續(xù)灌注，或首盤混凝土封底失敗，此時孔內(nèi)混凝土不多，且一般還未初凝，應(yīng)立即借助導(dǎo)管接泥漿泵進行反循環(huán)清孔，若用導(dǎo)管不能清出，可將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，使鉆機就位用鉆機進行清孔，將孔內(nèi)混凝土或坍塌物清除干凈，檢查樁孔合格后，重新吊放鋼筋籠，灌注混凝土。

2.已灌注較多砼的情況

如果灌注施工已經(jīng)持續(xù)了一段時間，孔中混凝土較多或已經(jīng)接近設(shè)計標高，卻因意外事故導(dǎo)致灌注中斷且短時間內(nèi)無法恢復(fù)，可判定已形成事實斷樁，此時可停止灌注，拔出導(dǎo)管，采取接樁措施。

（二）檢測出的斷樁

1.樁底砼松散或樁身有松散夾層

這類斷樁可采用注漿補強法進行處理，即用鉆芯機在樁身中鉆兩個之間10cm、間距30-40cm的注漿孔，直至缺陷位置，任選其中一個注漿孔注入高壓水，從另一注漿孔排出，將缺陷位置的松散物沖洗干凈，最后選用與樁身混凝土同標號或高一標號的水泥漿進行高壓注漿。此方法操作難度較大，一要準確測定缺陷位置的標高，二要嚴格控制鉆孔的垂直度，稍有偏差就會鉆到樁身以外，從而無法達到處理效果，較適合大樁徑、短樁長的樁基。

2.問題特別嚴重的樁

對于樁身斷層較多或較長，或樁身混凝土大范圍強度不合格的樁，需將原樁徹底清除，在原位復(fù)樁。清除原樁可用沖擊鉆。對于群樁基礎(chǔ)，可在征得業(yè)主單位和設(shè)計單位同意的前提下，經(jīng)過重新設(shè)計復(fù)核后進行補樁，補樁后一般還要調(diào)整承臺尺寸。此兩種方法施工難度大、耗時長、費用高，一般只在其他處理措施無效的情況下采用。

四、結(jié)論

鉆孔樁施工中的質(zhì)量問題重在預(yù)防，雖然斷樁的產(chǎn)生有著很多原因，只要我們認真分析清楚斷樁產(chǎn)生的原因，找出相應(yīng)的預(yù)防措施，斷樁是可以避免的。而一旦發(fā)生斷樁，要盡快、果斷的采取相應(yīng)的處理措施，越早處理損失越小。

【參考文獻】

[1]丁先武，韋俊永.橋梁鉆孔灌注樁發(fā)生斷樁的原因及處理方法[J].建材技術(shù)與應(yīng)用.2003，5：42-43