陳　忠　王洪濤

摘要：結(jié)合工程施工實(shí)際，對(duì)鉆孔灌注樁產(chǎn)生斷樁的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)預(yù)防斷樁及斷樁處理進(jìn)行了探討，從而保證樁基施工質(zhì)量，減少不必要的損失。

關(guān)鍵詞：鉆孔樁斷樁原因預(yù)防措施處理方法

0引言

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)由于其成本適中、施工設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作而被廣泛應(yīng)用于橋梁建設(shè)中，目前已形成了一套比較成熟的施工技術(shù)。但是由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工時(shí)受人、機(jī)、料、法、環(huán)諸多因素影響，其中只要任一環(huán)節(jié)處理不好都可能引起斷樁。一旦斷樁對(duì)工程的工期影響較大，處理的費(fèi)用較高。因此下面結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鉆孔灌注樁斷樁的原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)原因，提出有效預(yù)防措施和在樁基施工中處理斷樁的幾種方法。

1引起斷樁的原因

1.1導(dǎo)管原因引起的斷樁①在混凝土澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管口不慎掛住鋼筋籠或在澆筑過(guò)程抽拔導(dǎo)管引起導(dǎo)管接頭斷裂，使導(dǎo)管脫離混凝土面引起斷樁。②灌注首批混凝土?xí)r，導(dǎo)管底埋入混凝土中，導(dǎo)管下端為封閉狀態(tài)，導(dǎo)管上部四周要承受井孔內(nèi)泥漿壓力，另外，導(dǎo)管下端封閉，首次灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管內(nèi)原有空氣無(wú)法排出，因而要承受混凝土下落時(shí)引起的氣壓。水壓或氣壓過(guò)大，都可能將導(dǎo)管壓扁或接頭漏水、漏氣，導(dǎo)致斷樁。因此，導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉拔試驗(yàn)。③在灌注過(guò)程中，未能及時(shí)提管、拆管，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)深、摩擦力過(guò)大而拔不動(dòng)或拔斷導(dǎo)管。因此，要求測(cè)量人員及時(shí)探測(cè)，控制最大埋深不大于6m。

1.2混凝土質(zhì)量原因引起的斷樁水下混凝土坍落度一般要求為18cm～22cm，因此要求混凝土應(yīng)有良好的和易性，在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中無(wú)明顯離析，灌注時(shí)保持足夠的流動(dòng)性，否則容易卡管，引起斷樁。因此，在施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查砂、石料的級(jí)配，控制好水灰比，保證混凝土有良好的和易性。

1.3初灌混凝土量過(guò)少引起的斷樁混凝土的初灌量應(yīng)保證導(dǎo)管埋深不小于1m，因?yàn)槁袢肷疃冗^(guò)小，不能保證混凝土完全埋住導(dǎo)管，可能會(huì)使導(dǎo)管進(jìn)泥或進(jìn)水，灌注過(guò)程將不能繼續(xù)。因此，混凝土灌注前，應(yīng)先計(jì)算初灌量，使導(dǎo)管埋深不小于1m。

1.4導(dǎo)管埋深過(guò)小引起的斷樁①在灌注后期，混凝土表面的泥漿沉淀增厚，有時(shí)甚至有少量坍土，若導(dǎo)管埋深太小，特別在灌注過(guò)程中，在探測(cè)混凝土表面深度不準(zhǔn)確的情況下，容易造成導(dǎo)管提漏、進(jìn)水，造成夾層、斷樁。因此在灌注后期，導(dǎo)管最小埋深不宜小于2m。②在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)定已灌混凝土表面高程，做好詳細(xì)記錄，據(jù)此推算導(dǎo)管已埋深多少和是否需要提升導(dǎo)管。探測(cè)應(yīng)精確，否則易將泥漿坍土層誤認(rèn)為混凝土表面，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小，出現(xiàn)提漏形成斷樁。探測(cè)器一般使用測(cè)錘，因此，要求測(cè)錘應(yīng)重一些，一般不小于4kg。

2可采取的預(yù)防措施

2.1材料方面集料的最大粒徑應(yīng)不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8以及鋼筋最小凈距的1/4，同時(shí)不大于40mm。拌和前，應(yīng)檢查水泥是否結(jié)塊；如果在冬季施工，拌和前還應(yīng)將細(xì)集料過(guò)篩，以免因細(xì)集料凍結(jié)成塊造成堵管。控制混凝土的坍落度在18cm～22cm范圍內(nèi)，混凝土拌合物應(yīng)有良好的和易性。在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中，混凝土不應(yīng)有離析、泌水現(xiàn)象。

2.2混凝土灌注方面①制作鋼筋籠時(shí)，為使焊口平順，最好采用對(duì)焊的方法。若采用搭接焊法，要保證接頭不在鋼筋籠內(nèi)形成錯(cuò)臺(tái)，以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。②根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定導(dǎo)管的直徑，盡量采用大直徑導(dǎo)管。導(dǎo)管的連接式最好采用絲扣式避免使用法蘭盤(pán)式，如要使用法蘭盤(pán)式要在法蘭盤(pán)四周均勻布置斜向鋼筋與導(dǎo)管焊接，減少提管后還應(yīng)該建立復(fù)核和檢驗(yàn)制度，尤其要記好每節(jié)導(dǎo)管的長(zhǎng)度。③若使用傳統(tǒng)的運(yùn)輸車(chē)從拌合站運(yùn)送混凝土，為保證首批混凝土灌注后導(dǎo)管的埋置深度，可在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置兩條運(yùn)輸便道，前兩輛運(yùn)輸車(chē)同時(shí)從兩條便道運(yùn)送混凝土，連續(xù)灌注。④混凝土運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等，如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時(shí)，不能使用。⑤下導(dǎo)管時(shí)，其底口距孔底的距離應(yīng)不大于40cm～50cm(導(dǎo)管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中)。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管首次埋置深度(不小于1m)和填充導(dǎo)管底部的需要。⑥關(guān)鍵設(shè)備(如混凝土拌合設(shè)備、發(fā)電機(jī)、運(yùn)輸車(chē)輛等)要有備用，材料要準(zhǔn)備充足，以保證混凝土能夠連續(xù)灌注。⑦首批混凝土拌合物下落后，應(yīng)連續(xù)灌注混凝土。在隨后的灌注過(guò)程中，一般控制導(dǎo)管的埋置深度在2m～6m范圍內(nèi)為宜，要適時(shí)提拔導(dǎo)管，不要使其埋置過(guò)深。⑧采用泵送混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制每一盤(pán)料的和易性及坍落度，不合時(shí)宜的堅(jiān)決不用；嚴(yán)格控制外加劑摻量及攪拌時(shí)間，以使外加劑充分融合；夏季施工輸送管采取必要的翻曬措施來(lái)降低溫度。

3斷樁的常見(jiàn)處理方法

3.1二次成孔法灌注過(guò)程中，孔內(nèi)混凝上灌注高度不大時(shí)，發(fā)生了斷樁事故后如果能夠提出鋼筋籠，可迅速將其提出孔外，然后用沖擊鉆重新鉆孔，清孔后下鋼筋籠，再重新灌注混凝土；若孔內(nèi)混凝上灌注高度很高時(shí)，中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土已初凝無(wú)法撥出鋼筋籠時(shí)，此時(shí)宜對(duì)孔口進(jìn)行加固，在加強(qiáng)后的孔口四周布設(shè)鋼圈梁，把灌注樁鋼筋接長(zhǎng)后逐一焊接到鋼圈梁上，然后用千斤頂頂壓抬高鋼圈梁給鋼筋施加向上的拉力。斷樁的鋼筋籠下部由已灌注的砼錨固，上端由孔口圈梁反向錨固并施加向上的拉力，這樣整個(gè)鋼筋籠形成了一個(gè)雙向約束的導(dǎo)管。根據(jù)沖擊鉆機(jī)的適應(yīng)性，可選用一個(gè)合適直徑的沖擊鉆錘在鋼筋籠的內(nèi)部穿心鉆進(jìn)，這樣避開(kāi)了剪不斷、打不爛的鋼筋，將鋼混一體的斷樁的處理轉(zhuǎn)化為沖擊鉆在低強(qiáng)度的砼中的鉆進(jìn)施工，將鋼筋和已灌注的混凝土完全分離，重新灌注成孔。采用此法完全可以保證樁的質(zhì)量，但成本大、周期長(zhǎng)，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和要求，與其他處理方法作經(jīng)濟(jì)對(duì)比，慎重選擇。

3.2接樁法

3.2.1濕接樁法濕接樁主要適用于在灌注過(guò)程中因嚴(yán)重堵管造成斷樁，且已灌混凝土還未初凝時(shí)，在提出并清理導(dǎo)管后可使用測(cè)錘測(cè)量出已灌混凝土頂面位置，并準(zhǔn)確計(jì)算漏斗和導(dǎo)管容積，將導(dǎo)管下沉到已灌混凝土頂面以上大約10cm處，加球膽。繼續(xù)灌注時(shí)觀察漏斗內(nèi)混凝土頂面的位置，當(dāng)漏斗內(nèi)混凝土下落填滿導(dǎo)管的瞬間(此時(shí)漏斗內(nèi)混凝土頂面位置可以根據(jù)漏斗和導(dǎo)管容積事先計(jì)算確定)，將導(dǎo)管壓入已灌混凝土頂面以下，即完成接樁。

3.2.2干接樁法干接樁主要適用于在灌注過(guò)程中，灌注被迫中斷又未繼續(xù)灌注而造成的半截樁。使用該法應(yīng)根據(jù)半截樁混凝土面所處地下水位的情況以及樁徑的大小等采用不同的方法：①當(dāng)混凝土面處地下水位以上時(shí)，可以采取挖孔的方法，直接挖到混凝土面，鑿毛清洗后直接灌注。應(yīng)注意開(kāi)挖時(shí)遇到不穩(wěn)定地層應(yīng)進(jìn)行人工護(hù)壁。②當(dāng)混凝土面處于地下水位以下時(shí)，如果斷面位置距孔口不太深時(shí)，可以采用挖孔與井點(diǎn)降水相結(jié)合的方法處理。③當(dāng)混凝土面處在

地下水位以下且斷面位置距孔口較深，樁徑較大時(shí)，可采取樁芯鑿井的方法處理。

3.3注槳法注漿法是處理斷樁事故后期處理最常見(jiàn)的方法。與其他方法相比，該方法經(jīng)濟(jì)、快捷，但不能保證每根處理樁都能達(dá)到質(zhì)量要求。使用注漿法時(shí)，先用小型鉆機(jī)沿樁身鉆一探孔，查明斷樁的具體位置，應(yīng)根據(jù)斷樁的位置，可采用樁內(nèi)注漿法或者樁外注漿法處理。

3.3.1樁內(nèi)注漿法①當(dāng)斷樁位置較深，斷樁處承受的彎矩不大時(shí)：另沿樁身再鉆一個(gè)小孔，一個(gè)用作進(jìn)漿孔，另一個(gè)用作出漿孔，孔深要求達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置1m以下。用高壓水泵向孔內(nèi)壓入清水，其泵壓應(yīng)大于20MPa。水流自下而上在缺陷段內(nèi)進(jìn)行噴射，噴管提升速度為10cm／min，旋轉(zhuǎn)速度為20轉(zhuǎn)／min，處理長(zhǎng)度應(yīng)為缺陷段上、下各延伸50cm。高壓水將缺陷段內(nèi)的軟弱部分切割成泥漿狀，當(dāng)由一孔進(jìn)行切割而另一孔有水溢出時(shí)，則可認(rèn)定病害區(qū)已被打通，可換另外一孔重復(fù)操作直至全部打通；鉆孔之間連通后，壓入清水利用水循環(huán)將廢渣排出樁體，當(dāng)所有孔內(nèi)水流變?yōu)榍逅?，清渣工作結(jié)束。用壓漿泵先壓入水灰比為0.8的純水泥漿，進(jìn)漿口應(yīng)用麻絮填堵在鐵管周?chē)?，待孔?nèi)原有水從另一孔全部壓出來(lái)之后，再用水灰比0.5的濃水泥漿(宜用52.5級(jí)水泥)壓入。濃漿壓入時(shí)應(yīng)使其充分?jǐn)U散，當(dāng)濃漿從出漿口冒出時(shí)停止壓漿，用碎石將出漿口封填，并以麻袋堵實(shí)。最后再用水灰比0.4的水泥漿壓入，壓力增大到0.7～0.8MPa時(shí)關(guān)閉進(jìn)漿閥，穩(wěn)壓壓漿20～25min，壓漿補(bǔ)強(qiáng)工作結(jié)束。對(duì)于空洞和嚴(yán)重?cái)鄻?，可在漿液中加入一定量的小粒徑碎礫石。待水泥漿硬化后，應(yīng)再鉆孔取芯檢查補(bǔ)強(qiáng)效果。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，對(duì)于混凝土嚴(yán)重離析，空洞等質(zhì)量事故，均可采用該方法補(bǔ)強(qiáng)。②如果樁徑較大，采用雙孔壓漿補(bǔ)強(qiáng)有時(shí)不能將斷樁處的泥碴和松散混凝土碎碴清除干凈，可在樁身中心鉆一個(gè)注漿孔，在注漿孔的四周可設(shè)置3～4個(gè)出漿孔。③當(dāng)斷樁位置不是很深，但也有一定深度，且該處需承受較大彎矩時(shí)，為了增加處理后的抗彎性能，則按照上述方法沿樁身鉆的孔要大一些，穿過(guò)斷面處要深一些。用高壓水沖洗后，在鉆孔內(nèi)插入鋼筋束或鋼軌，然后壓漿填滿鉆孔。鉆孔數(shù)量及插筋量應(yīng)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，征得設(shè)計(jì)單位的同意后方能實(shí)施。④當(dāng)斷樁的位置處于樁的底部時(shí)，采用鉆孔注漿的方法處理效果不太理想，一般不采用這種方式處理。

3.3.2樁外壓漿法其處理工藝如下：①鉆孔。先用黃泥將孔內(nèi)填滿夯實(shí)，再在離樁外0.5處，沿樁周鉆直徑為110mm鉆孔8～12個(gè)孔，深度要求達(dá)到已澆注的砼表面以下1m，再清除孔內(nèi)殘碴，下入直徑為42mm壓漿管到孔底，投入2～4cm石子及砂至孔口。②壓水。封閉孔口，利用壓漿管向孔內(nèi)注入清水，將孔內(nèi)泥漿洗凈，時(shí)間1～2h，泵壓不小于0.3MPa。③注漿。封閉孔口，向孔內(nèi)注純水泥漿，水灰比為0.4～0.5，水泥為525硅酸鹽礦碴水泥，注漿壓力為0.3～0.5MPa。泵壓超0.5MPa時(shí)，隨時(shí)提管直到注滿并返漿到地面為止。④鉆孔壓漿順序，以不影Ⅱ自相鄰孔漿液凝固為原則。⑤待漿液固結(jié)后，采用人工挖孔，將填入黃泥運(yùn)走。鑿除浮漿，將孔內(nèi)清洗干凈。⑥澆注水下砼。處理后，經(jīng)檢驗(yàn)該樁砼達(dá)設(shè)計(jì)要求。采用此法處理斷樁，關(guān)鍵工序是壓漿要保證樁外圍地層形成一個(gè)整體，阻止水在清理孔中雜物時(shí)不流入或少流入孔內(nèi)。

3.4補(bǔ)樁法若因坍孔、導(dǎo)管無(wú)法拔出等造成斷樁而無(wú)法處理時(shí)，可由設(shè)計(jì)單位結(jié)合質(zhì)量事故報(bào)告提出補(bǔ)樁方案，在原樁兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁。補(bǔ)樁法應(yīng)征得設(shè)計(jì)和業(yè)主的同意，由設(shè)計(jì)單位出設(shè)計(jì)變更圖紙。采用此法完全可以保證樁的質(zhì)量，但成本大、周期長(zhǎng)，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和要求，與其他處理方法作經(jīng)濟(jì)對(duì)比，慎重選擇。

4結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁的施工由于受諸多因素的影響，產(chǎn)生斷樁有時(shí)不可避免，處理起來(lái)也并不是十分復(fù)雜，關(guān)鍵是要選擇經(jīng)濟(jì)、合理、有效的處理方法，確保工程質(zhì)量。

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