鉆孔灌注樁斷樁的成因和處理的措施

劉春江

摘 ?要：混凝土灌注樁是建筑工程中常見的一種地基基礎(chǔ)隱蔽工程，在施工過(guò)程中常造成斷樁、夾泥等質(zhì)量缺陷，本文就施工中的斷樁的成因和處理的措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁;斷樁成因;處理措施

在建筑結(jié)構(gòu)中，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于建筑與其他領(lǐng)域。由于樁基工程屬于地下隱蔽工程，施工工序較多，工藝流程相互銜接緊密，環(huán)環(huán)相扣，切主要工序大部分都是在水下或地下進(jìn)行，不便監(jiān)視;同時(shí)，影響正常施工和樁身灌注質(zhì)量的因素較多，難以全都預(yù)見，因此會(huì)諸如樁身縮徑、夾泥、斷樁和沉渣過(guò)厚等各種形式的鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷，影響樁身的完整性和單樁的承載能力。因此，在施工中如何控制鉆孔灌注樁的質(zhì)量，預(yù)防鉆孔灌注樁斷樁事故的發(fā)生及如何對(duì)灌注樁缺陷進(jìn)行有效處理等問(wèn)題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)就顯得十分重要。

1.常見的斷樁形式

1.1混凝上樁體與基巖之間不凝固。由于導(dǎo)管下孔距孔底過(guò)遠(yuǎn)或混凝上被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固而出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

1.2樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。受地下水活動(dòng)的影響或濘管密封不良，沖洗液浸入使局部混凝土水灰比增大，也能產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象。

1.3樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開。在澆注混凝上時(shí)，濘管提升過(guò)多，露出了混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，這些問(wèn)題也是產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象的重要原因。

1.4樁身出現(xiàn)空洞體。原因是未采用“回頂”法灌注，而是從孔口直接傾倒的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生離析，造成凝固后不密實(shí)，個(gè)別區(qū)段產(chǎn)生疏松、空洞現(xiàn)象。

2.斷樁產(chǎn)生的各類原因分析

眾所周知，對(duì)于導(dǎo)致斷樁的種種原因，我們必須結(jié)合工程具體狀況，在施工開始階段進(jìn)行認(rèn)真分析，徹底清除其存在的問(wèn)題，找出相應(yīng)的對(duì)策，預(yù)防事故的發(fā)生，但如果發(fā)生事故，就要及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有：

2.1在灌注混凝土?xí)r

對(duì)已灌混凝土未能標(biāo)高正確，使導(dǎo)管埋的過(guò)淺，拔脫提漏現(xiàn)象導(dǎo)致夾層斷樁出現(xiàn)。這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在鉆孔灌注樁后期，由于超壓力較小，探測(cè)儀出現(xiàn)問(wèn)題，易將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為是混凝土表面。因此，必須在遵守相關(guān)規(guī)章制度規(guī)定的前提下，對(duì)深錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土的表面高度進(jìn)行測(cè)量與核對(duì)，才能保證其質(zhì)量。

2.2在進(jìn)行灌注時(shí)

埋置導(dǎo)管的深淺程度是衡量施工情況的重要因素，一般來(lái)說(shuō)，由于導(dǎo)管所埋的深度過(guò)大，灌注時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌好的混凝土沒(méi)有一定的流動(dòng)性，使混凝土與導(dǎo)管壁有較強(qiáng)的摩擦，而如果導(dǎo)管使用的是提升阻力較大且十分落后的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)，由于種種原因會(huì)產(chǎn)生斷樁。

2.3卡管現(xiàn)象出現(xiàn)

一般情況下，出現(xiàn)卡管現(xiàn)象，都是主觀原因造成的，這種主觀原因包括配料問(wèn)題、責(zé)任問(wèn)題等，卡管現(xiàn)象容易造成混凝土配合比出現(xiàn)較大誤差，坍落度過(guò)大，混合料稀干程度存在問(wèn)題，坍落度過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;由于坍落度過(guò)小或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會(huì)導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以，要克服主觀因素，控制混凝土配合和灌注時(shí)間，這是有效避免斷樁的重要方法。

2.4坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)

由于施工地點(diǎn)的地質(zhì)問(wèn)題，或者是施工單位在施工時(shí)的主觀原因，有時(shí)在進(jìn)行灌注時(shí)，井壁發(fā)生坍塌，出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)，出現(xiàn)類泥砂性斷樁現(xiàn)象。這類現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，很難處理，甚至?xí)?dǎo)致工程無(wú)限期延遲，造成人力、物力和財(cái)力的大量損失。

2.5其他原因

由于施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)機(jī)械故障、停電等問(wèn)題，造成施工停滯，不能持續(xù)作業(yè)，都有可能發(fā)生斷樁現(xiàn)象。因此，在開始之前，需要認(rèn)真進(jìn)行準(zhǔn)備工作，這對(duì)保證樁基的質(zhì)量有十分重要的作用。

3.斷樁的預(yù)防措施

針對(duì)以上原因，在施工過(guò)程中對(duì)癥采取有效的預(yù)防和防護(hù)，就可以防止斷樁的產(chǎn)生。防止斷樁的具體措施：

3.1灌注混凝土?xí)r施工工序應(yīng)迅速、連續(xù)進(jìn)行，防止坍孔和泥漿沉淀過(guò)厚?；炷脸跄龝r(shí)間一般為1.5h左右，導(dǎo)管在5一l0min應(yīng)挪動(dòng)一下，以確保導(dǎo)管能有效提升。灌人的混凝土的塌落度以18 -25cm為宜，并應(yīng)具有一定的流動(dòng)性，保持塌落度降低至15cm的時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，盡量在8h內(nèi)灌注完畢。每小時(shí)灌注高度不小于l0m，以防止頂層混凝土失去流動(dòng)性，造成提升導(dǎo)管困難。

3.2延長(zhǎng)混凝土的拌和時(shí)間（一般混凝土的拌和時(shí)間的1.5倍），一經(jīng)開始灌注，連續(xù)進(jìn)行直至最終完成，中途因?yàn)槿魏卧蛲Ｖ构嘧⒌臅r(shí)間都不應(yīng)超過(guò)30min，按照現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土的速度及混凝土的性質(zhì)控制好導(dǎo)管埋入混凝土的深度，但規(guī)定任何時(shí)候都不應(yīng)小于1.0m，一般應(yīng)控制在2-4m之內(nèi)，以確保不出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水現(xiàn)象。

4.斷樁處理措施

灌注樁施工完畢后，按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定都應(yīng)進(jìn)行一定數(shù)量的樁基檢測(cè)，以鑒定樁基施工的質(zhì)量。對(duì)于在施工過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題進(jìn)行了處理的灌注樁更是做到逐樁檢測(cè)。通過(guò)高應(yīng)變、低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)手段，就可以判斷樁基是否存在缺陷，樁的完整性是否良好以及樁基承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于通過(guò)高、低應(yīng)變?cè)囼?yàn)判定出現(xiàn)斷樁的樁基，可采用以下方法處理：

4.1 原位復(fù)樁。對(duì)在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測(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。此種方法效果好、難度大、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。

4.2接樁。為確保工程質(zhì)量，停止混凝土的澆筑并提前拔出導(dǎo)管。確定接樁方案，首先，對(duì)樁進(jìn)行聲測(cè)確定好混凝土的部位;其次，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料確定井點(diǎn)降水，開挖素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)用鋼筋箍圈進(jìn)行加固。挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。

4.3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。此方法日進(jìn)度緩慢，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、工期和經(jīng)濟(jì)上的重大損失。

4.4糾偏法。樁身傾斜，但未斷裂，且樁長(zhǎng)較短，或因基坑開挖造成樁身傾斜，而未斷裂，可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理。

4.5加樁處理法。對(duì)于有嚴(yán)重缺陷的樁，不考慮或僅考慮部分可用，則可以廢棄該樁，而在其附近另設(shè)一根樁。該方法屬最可靠的方法之一，但需要進(jìn)行變更設(shè)計(jì)，增大樁基承臺(tái)尺寸，使之與補(bǔ)樁有效連接，此時(shí)一般承臺(tái)較難滿足要求，需另外配筋。此方法缺點(diǎn)是增加了工程數(shù)量和費(fèi)用，且改變了結(jié)構(gòu)外觀，工期長(zhǎng)，工程量大，造價(jià)高，對(duì)于僅存在局部缺陷的樁基一般不用此法。

4.6擴(kuò)大承臺(tái)法。由于以下三種原因，原有的樁基承臺(tái)平面尺寸滿足不了構(gòu)造要求或基礎(chǔ)承載力的要求，而需要擴(kuò)大樁基承臺(tái)的面積。

（1）樁位偏差大。原設(shè)計(jì)的承臺(tái)平面尺寸滿足不了規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求，可用擴(kuò)大承臺(tái)法處理。

（2）考慮樁土共同作用。當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，需要擴(kuò)大承臺(tái)并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。

（3）樁基質(zhì)量不均勻，防止獨(dú)立承臺(tái)出現(xiàn)不均勻沉降，或?yàn)樘岣呖拐鹉芰Γ刹捎冒血?dú)立的樁基承臺(tái)連成整塊，提高基礎(chǔ)整體性，或設(shè)抗震地梁。

5結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工存在一定的技術(shù)難度，在施工中必須由有經(jīng)驗(yàn)的施工人員主持，并掌握鉆孔地區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，編制科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)，充分考慮施工中可能出現(xiàn)的意外情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取切實(shí)有效的措施，使工程保質(zhì)、保量按期完成。