钻孔灌注桩断桩原因分析及预防措施

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钻孔灌注桩断桩原因分析及预防措施 解洪凯张永吉张毅周海亭黑龙江科技学院黑龙江哈尔滨 1 5 0 0 2 1 顺直、无局部凸凹，事先在导管内擦抹润滑液，各节内径应【摘要】本文以工程中广泛应用的钻孔桩为例，详细阐述钻孔灌壁光滑、 注桩断桩事故产生的诱发因素及相应的应对措施，为以后类似工程施工大小一致，偏差不能过大，应严格控制拨导管、拆卸导管时间，拆卸提供借鉴。 导管时间不应大干2 0分钟，能缩短尽量缩短时间，一旦开始灌注，决【关键词】钻孔灌注桩；断桩；应对措施不能中途停止。为保证混凝土的流动性，严格控制塌落度，应保证在

1 .断桩产生的原因钻孔灌注桩应用十分广泛，钻孔灌注桩系地下隐蔽工程，影响其质量的因素较多，而且控制难度较大，若忽视就可能产生质量问题和事故，造成经济损失和工期延误。断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。断桩是非常严重的质量事故。下面介绍断桩产生的几种原因。 1 . 1灌注时间过长导致形成断桩。灌注时间长及表层混凝土失去流动性，形成硬盖，而继续灌注的混凝土顶破硬层上升，将混有泥浆砂砾的表层覆盖包裹，是造成断桩事故的最主要因素，导管拆卸过程时间过长，起重吊装设备的作业能力小，导管内壁不够光滑，塌落度过大，碎石或卵石粒径过大，砂子过粗或偏细，级配的细度模数不好，拌和不均匀，混凝土产生离析现象，增大导管内混凝土下落阻力， 从而使混凝土在导管中下不去，造成卡管事故。首批已浇混凝土初凝，流动性降低，而续浇的混凝土冲破顶层上升，在混凝土中夹有泥渣土，形成断桩。 1 . 2桩身的截面强度不足引起的断桩。在设计中忽略冻胀力对桩的破坏作用，尤其是对土层较厚，入土较深的钢筋混凝土长桩，只考虑桩身的整体冻拔而忽略了切向冻胀力与桩截面的强度关系，切向冻胀力大干桩截面的强度，将桩冻拔致断。灌注时测深不准或计算错误将导管提升过高，以至导管底部脱离混凝土层。在施工中，水泥用量不足，混凝土配比不当，不能满

足混凝土设计强度。钢筋混凝土桩的钢筋未经力学实验，品质低劣，钢筋的焊接不够规范达不到设计强度。 , 1 . 3水头高度不足塌孔引起的断桩。因为灌注施工的紧张连续， 忽略了水头高度，由于护筒底口漏水，孔内水位降低，使孔内水位差减小，不能保持原有静水压力。在钻孔过程中如发现井护筒内水 (泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加，应怀疑是塌孔现象，可用测深仪探头或测深锤探测，工地现场一般采用测深锤。若在混凝土灌注中，原停留在孔内的测深锤不能上拔或放入测深锤，测得的孔深与原孔深相

1 8 -2 2 c m之间，骨料尽可能选用卵石适宜粒径为O . 5 - 3 . 0 c m,使最大粒径不大于4 . 0 c m,混凝土初凝时间不早于 5 h,如果必要，需加入些外加剂如缓凝剂，以延长初凝时间。导管在混凝土中的埋置一般应小于2 m,最少也不应小于 l m,最大不应超过 6 m,埋深太大将不利于导管的提升，也给导管内混凝土的下降增加阻力，拔导管过猛容易将导管拉断。另外，还会使导管在混凝土中埋深过小，易使泥浆涌人 一

底口。

2 . 2施工设计考虑全面.不留死角。对桩截面抗拉强度进行验算， 保证材料质量及用量，保证截面设计强度。由于并不是所有的桥涵设计都经专门的设计单位进行设计。尤其是等级低的地方道路工程中的中、小桥，在设计过程中很少考虑甚至不考虑冻胀力对桩身的危害作用，这就要求在设计中必须保证桩身强度，即按地基规范： Q= ( K T - P— G - F )/ A≤ 式中：Q为验算截面应力， k P a; K为结构安全系数，对于静定结构为 1 . 2,超静定结构为 1 . 3, T为总切向冻胀力， k V; P为作用于单桩上的恒载， k N; G为验算截面以上桩自重， k N, F 为验算截面以上暖土层对桩周的锚固力， R N; A为验算截面面积，钢

筋混凝土为受拉钢筋截面积， mz;[ Q】为材料允许应力， k P a。每m。混凝土用量一般不低于3 5 0 k g,配比实际标号一般应超出设计标号1 0% 一

1 5%。

对于所用钢筋，使用之前一定要做力学性能实验，严把质量关， 质量不合格的钢筋严

禁使用，对于钢筋的焊接工艺，需要焊条级别， 定要坚持标准，按规范去实施。 2 . 3设专人监管水头.防止坍孔。在施工中，应有专人负责观察施工水位，观察护筒四周是否渗水，在水中钻孔桩施工中，因河流汛期， 注意测量河流水位，如发现水位差降低，应及时采取措施，保证孔内水头高度，要注意不要让孔口震动过大并尽量减轻孔附近重量。塌孔不严重时，采取改善泥浆性能、加高水头后进行钻孔：当护筒底口发生塌孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工：当塌孔严重时，应尽快回填，采用粘土并加入适量的纯碱和水泥，回填高度应高于坍孔处2—4 m,待其固化后，提高泥浆比霞快速穿过该地层。 2 . 4防止导管或底口进水，加强设备监管。导管在灌注混凝土前应进行必要的水密承压实验和接头抗拉实验，严格检查接头是否严密，焊缝是否破裂，及时及早的进行修补。应计算好首批混凝土的用差较大，可证实属塌孔。 既满足足够的埋深，同时又要充满导管，以保证混凝土施工连续 1 . 4导管或导管底口进水引起的断桩。导管的水密陛、承压、抗拉量。性能不好，隔水设施差，而导致导管渗水，首批混凝土储备量不足，使性。 2 . 5灌注时留有余量，便于接桩。为保证桩顶质量，在桩顶设计标导管底口进水。 1 . 5接桩时桩头处理不当引起的断桩。接桩时没有认真处理好多高上应多灌一定高度，一般为0 . 5~l m,在初凝后终凝前挖除。但还余的那部分桩头从而引起的断桩，混凝土浇筑近结束时，没有考虑接应保留3 0 c m以上，以待接桩或承台施工前凿除。接桩时，将多余部分然后方可按桩。 桩时混凝土施工，接桩时处理不好或清理不好桩头，导致桩顶混凝混凝土凿除后用清水冲洗干净， 3 .运用先进设备加大检测力度土达不到设计强度。 利用超声法对钻孔灌注桩进行检测，具有检测精度高，结果直观 2,断桩的预防措施可以较详细查明桩身内部缺陷的性质、深度位置、范围大小及严对于断桩事故关键在于预防。灌注前要对各个作业环节和岗位可靠，为控制钻孔灌注桩桩身完整性质量提供了一种有效的进行认真检查，制订有效的预防措施。灌注中严格遵守操作规程，保重程度等优势，

证灌注作业连续紧凑，有条不紊；反复细心探测砼面，并用理论方法检测方法。通过实例证明超声波检测法能准确判断出桩身缺陷的位并能对缺陷严重程度做出定量分析，是检测灌注桩桩身质量的一计算出砼面高度，比较后取砼面低的作为拆卸导管的标准；导管提升置， 应匀速、平稳，慢慢起升；控制灌注时间在适当的范围内。要保证设备种较好方法。 4 .结束语的正常工作，并有备用设备，灌注前通知配电部门，保证灌注时供应桥梁基础钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重，因此制定用电；要注意天气预报，合理安排灌注时间。 排除一切可能产生断桩的不利因素，保证施工安全 2 . 1组织设计紧凑.加大细节控制。严密施工组织设计，在施工科学的施工方案，十分重要。只有严格按照规范、规程操作，加强监督检测，才能避免前把一切灌孔的设备工具都准备齐全，保证混凝土施工的连续性， 对已出现问题的桩基、断桩尽量缩短浇筑时间。导管的分解长度应便于拆装搬运，并小于导管提质量事故或把质量事故降低到最小限度。 (>> .下转第1 a 4页) 升设备的提升高度，中节一般为2 m左右，下端可加长至4左右。导管内 一 .

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