钻孔桩断桩的原因及预防措施和处理方法

钻孔桩断桩的原因及预防措施和处理方法　张振宇　（中铁十七局集团第一工程有限公司）　摘要：钻孔灌注桩凭借成本适中、施工简便、适应性强等特点，在　导管拆卸时间过长，从而导致混凝土塌落度过小、流动性　公路、桥梁及其它工程领域被广泛地应用。但是，断桩现象在施工中　差，造成断桩。因此在混凝土灌注施工前，做好充分的准备　时有发生。本文结合工程施工实际，对钻孔灌注桩断桩的产生原因及　工作，检查好机械设备、关注天气变化情况等，保证混凝土　预防措施和处理方法进行了简要的分析，从而保证桩基施工质量，减　少不必要的损失。　施工灌注连续性。　关键词：钻孔灌注桩断桩原因预防措施处理方法　１．２卡管现象卡管现象也是诱发断桩的重要原因之　一０引言　在我国经济建设过程中，钻孔灌注桩凭借成本适中、　，通常有以下两个方面造成卡管事故：①由混凝土离析　诱发的卡管。为了防止断桩，要求混凝土要有较好的和易　性和流动性，避免运输和灌注过程中产生离析现象，确保　施工简便、适应性强等特点，在铁路、公路、桥梁及其它工　混凝土在水下坍落度一般控制在１８０ｍｍ～２２０ｍｍ：否　程领域被广泛地应用。作为新型的施工方法，钻孔灌注桩　则，容易卡管，导致断桩。在搅拌机拌合混凝土时，造成拌　施工较为隐蔽，施工时受人、机、料、法、环诸多因素影响，　出来的混凝土干稀不均，对塌落度的控制力度不到位，造　施工时要严格要求，详细考虑各种因素对每个环节的影　成断桩。坍落度过大时，会产生离析使粗骨料相互挤压堵　响，稍有疏忽或者防护措施不到位，在灌注时就会发生质　塞导管；坍落度过小时，会缩短混凝土初凝时间，加大混凝　量事故，大到断桩，小到塌孔松散及缩颈，延长工期，影响　土下落时的阻力，造成导管阻塞。所以，为了减少和避免断　整个工程施工质量，给国家和人民造成重大财产损失。所　桩现象的发生，采取措施严格控制混凝土配合比、及时检　以，为了确保钻孔灌注桩的质量，在施工过程中必须高度　查坍落度、缩短灌注时间等。②由于原材料、砂石料的不合　重视、严把质量关，避免发生断桩，降低断桩造成的损失，　格引起卡管，碎石或卵石粒径过大，砂子过粗或偏细，细度　便于工程顺利施工。　膜数不合理，使拌合出来的混凝土流动性差。同时，如果导　１断桩的原因分析　管内壁粗糙，使混凝土下落中受阻，造成卡管事故。为了确　１。１混凝土施工时灌注不连续在混凝土施工过程　保混凝土良好的和易性，因此在施工时常检查砂、石料的级　中，混凝土灌注不连续、灌注持续时间长，是造成断桩事故　配，控制好水灰比例。　的最主要因素。对混凝土灌注施工时，由于环境因素和机　１．３导管原因引起的断桩（ｊ亡）混凝土首批灌注时发生　械故障等，都可能造成断桩。钻机的吊装设备作业能力小，　断桩，主要原因有两方面：一方面导管下端处于密封状态，　（上接第１　１３页）　大，增强砌体整体性，抵抗部分水平力。内纵墙的厚度也应　强。外纵墙与内横承重墙交叉处及山墙与内纵墙交叉处均　从克服变形需要做相应考虑。端部房间的外纵墙的窗洞口　应设构造柱。内纵墙与内横承重墙交叉处应增设抗裂柱，　不宜过宽，内纵墙尽量不开窗洞，确需开洞时，洞口面积应　抗裂柱仅在顶层设置，其上下锚固于相应的上、下圈梁内。　尽量减小，并在洞口两侧作构造柱与过梁相连。　３结束语　２．３．３当采取预制板屋面时，建筑房屋端单元与中单　通过对建筑物常见裂缝的分析研究和实践证实，引起　元分界处的屋盖空心板板头的空隙处不灌缝，应填充松散　墙体裂缝的原因经常是多种因素交织在一起的结果，在处　材料，如蛭石、沥青砂浆或麻丝沥青，该部位如遇有挑檐板　理裂缝时，应首先判断裂缝产生的主要原因，分析其危害　时需断开，用麻丝沥青嵌缝。当采取现浇屋面时，应每隔　性，注意观察裂缝是否发展，并采取相应的处理措施。同时　１　５ｍ左右设置后浇温度缝一道，缝宽约６００—８００ｍｍ，温　应防范于未然，只要设计合理，确保施工质量，材料选用得　度缝内混凝土断开，钢筋不断，待需做保温层前（一般控制　当，建筑物的裂缝基本上是可以得到控制的。　不少于三周时间）再灌注混凝土，混凝土强度应提高一级　参考文献：　并加膨胀剂。　…许俊民，严兵．地基不均匀沉降引起墙体裂缝的成因及预防　Ｊ】．江西科技师范学院学报，２００３（０５）．　２．３．４采取加强措施以抵抗墙体的开裂。顶层砌体砂　【【２】李慧民，吴敏敏．砖混房屋墙体裂缝的成因与防治【Ｊ】．价值工　浆强度等级不低于Ｍ５。为增强顶层端部及内外墙交接处　．　砌体强度，在顶层圈梁下０．３ｍ和每隔０．５ｍ增设三道砖　程，２０１０（０４）【３】董鹤亮，朱林．砖混结构房屋墙体开裂原因浅析【Ｊ】．煤炭技术，　砌体水平缝钢筋。一般３７０ｍｍ墙加冷轧带肋钢筋３　４；　２００２（０９）．　２４０ｍｍ墙加２　４。其具体位置如下：　①顶层端部从山墙起两间范围内的内外纵墙及承重　横墙。　（　变形缝两端两间范围内的上述墙体。　每侧５００ｍｍ）。　【４１张玉梅．温度应力对顶层墙体的损坏及防治【Ｊｌ＿煤炭技术，　２００８（１０）．　【５】申向东．砖混结构房屋顶层墙体与屋盖板温度应力分析Ｕ１．内　蒙古农业大学学报，１９９９（０４）．　ｆ６】陈ｄＷＩＩ．温度应力对砖混结构的危害及防治措施【Ｊ】．有色金属　【７］ＧＢ５０００３—２０１　１．砌体结构设计规范【Ｓ】．　１１４　③顶层的内横墙靠外墙一边２ｍ范围内（伸入外纵墙　鉴于建筑物端部两问是裂缝多发区，因此应重点加　设计，１９９９（０２）．　四周承受泥浆压力，造成导管漏气、漏水引起断桩；另一方　面混凝土下落时产生的气压，使导管内原有气体无法排出，　３处理断桩的方法　３．１二次成孔法处理灌注混凝土过程中的断桩事故：　造成导管接头漏水、漏气引起断桩。②在浇筑混凝土的过程第一直接提出钢筋笼。在孔内混凝土灌注高度不大，能够直　中发生断桩，主要原因：一是导管口挂住钢筋笼产生断桩；　接提出钢筋笼、清理、清孔完毕放下钢筋笼，进行混凝土灌　二是导管接头发生断裂，使导管脱离混凝土面产生断桩。　注；第二不能直接提出钢筋笼。孔内混凝土由于灌注高度较　１．４由于混凝土量少引发断桩对混凝土初灌时，导高，中断灌注时间长，混凝土已初凝，此时无法直接提出钢　管埋置深度应保证不小于１ｍ，否则导管可能因进泥、进筋笼。通过在孔口四周加设钢圈梁对孔口加固，把钢圈梁与　水，导致灌注不能继续，发生断桩。　灌注桩上的钢筋相互焊接，利用千斤给钢筋施加向上的拉　１．５导管埋深引起的断桩在灌注过程中，导管埋置力。由于已灌混凝土已经把断桩的钢筋笼下端固定，上端由　深度也是一个重要施工标准。导管埋置深度过大或过小，孔口圈梁给钢筋笼施加向上的拉力，从而形成了一个双向　都会引发断桩现象。①埋置深度过大。混凝土的流动性降约束的导管。利用直径合适的冲击钻在钢筋笼的内部通过　低、灌注时间延长，增大了混凝土和导管壁的摩擦力，导致穿心钻进，利用　中击钻的钻进施工，把钢筋和混凝土相分　螺栓在提升时被拉断甚至引发导管破裂，产生断桩。②埋离，然后重新灌注成孔。二次成孔法的优点是：可以保证桩　置深度过小。灌注混凝土后期，由于泥浆沉淀增厚，混凝土的质量；缺点是：成本大、周期长。因此，在选用二次成孔法　探测深度不准确，造成导管提漏、进水，形成夹层，引发断时要与其他处理方法对比，从实际情况出发，谨慎选择。　桩。为了避免发生断桩，导管埋置深度不小于２ｍ。因此，浇　３．２接桩法①湿接桩法。在灌注混凝土的过程中，由　筑混凝土时，测定已灌混凝土表面高程，做好记录，推算导于导管堵塞而造成断桩，已灌注的混凝土还没有达到初　管的埋藏深度以及是否需要提升。　凝，在这种情况下比较适合湿接桩法。该方法的流程是：直　１．６施工原因混凝土随着导管的不断提升逐渐被稀接拔出导管、进行清理，测量已灌混凝土的顶面位置，计算　释，水灰比逐渐增大，导致未凝固的混凝土软件填满混凝出漏斗和导管容积，把导管输送到凝土顶面以上１Ｏｃｍ的　土桩体与基岩之间的夹层。桩身中的岩渣沉积层把混凝土位置处，然后加球胆。继续灌注混凝土，观察漏斗内混凝土　分为上下两层产生空洞。在混凝土浇注过程时，由于提升顶面的位置，发现漏斗内下落的混凝土填满导管，把导管　过多导致导管露出混凝土表面，或停电、等料等原因造成压入已灌混凝土顶面以下，完成接桩任务。②干接桩法。在　桩身出现空洞体。通过向空洞体灌注混凝土，导致混凝土灌注混凝土时，灌注过程被迫中断形成半截桩，根据半截　产生离析，形成不坚硬、不密实的混凝土，最后导致个别孔桩混凝土面与所处地下水位的位置关系以及断桩直径的　段出现疏松　空洞现象，产生断桩。　２预防断桩措施　大小，采用合适的干接桩法，具体方法如下：ａ混凝土面高　于地下水位。通过把挖孔一直挖到混凝土面，清洗凿毛后　２．１材料方面混凝土要有良好的和易性、坍落度控进行直接灌注。开挖时对遇到的不稳定地层采用ＡＴ护壁　制在１　８ｃｍ　２２ｃｍ　ｒａ，在运输和灌注时不能出现离析现的方式进行处理。ｂ混凝土面低于地下水位。通过挖孔与　象、泌水现象。首先拌和前检查水泥结块情况；其次在冬季井点降水相结合的方法进行灌注，处理半截桩的断面位置　施工时，拌和前对细集料进行过筛处理；第三集料最大粒距离孔口不太深时的情况ｏ　Ｃ通过取桩芯凿井的方法，进　径保持在导管内径的１／６～１／８、钢筋最小径距的１／４，同时行对混凝土面低于地下水位，并且断面位置距孔口较深、　小于４０ｍｍ，避免堵塞导管。　桩径较大时情况的处理。　２．２灌注混凝土方面①通过对焊的方法焊接钢筋笼　确保钢筋焊口平顺。为了防止钢筋笼卡住导管，利用搭接直径导管，导管之间采用丝扣式连接，并且记录每节导管３．３补桩法如果断桩是由于坍孔、导管无法拔出等　造成的而又无法处理时，在这种情况下使用补桩法。补桩　计和业主的同意后，由设计单位出设计变更图纸，在原桩　焊法，要确保钢筋接头不在笼内形成错台。②通常采用大法由设计单位根据质量事故报告提出补桩方案，在征得设　的长度。⑧使用传统方式运输混凝土时，为保证导管的埋两侧进行补桩处理。补桩法的优点是：能够确保桩的质量；　置深度和连续灌注，在现场设置两条运输便道，分别从两缺点是：成本高、周期长。因此需要业主根据自身的情况和　条便道运送混凝土。④混凝土运送到目的地时，为保证混实际要求，与其他处理方法对比后，谨慎选择。　凝土的均匀性和坍落度，应对混凝土进行二次拌和，拌和４结束１君　仍不符合要求不能使用。⑤输送导管。导管首次埋置深度　由于诸多不确定因素对钻孔灌注桩施工产生影响，出　和填充导管底部的混凝土要与首批灌注混凝土的数量相现断桩现象有时不可避免，处理起来也并不是十分复杂，　符合，保证导管底口距孔底的距离不大于４０ｃｍ　５０ｃｍ。关键是要选择科学、合理的处理方法，确保工程质量。　⑥为了防止发生意外，要备用关键设备，保证能够连续灌　爹芍又献：　注混凝土。⑦连续灌注混凝土。当首批混凝土拌合物下落…　俊・工程施工中的钻孔桩断桩处理技术【Ｊ】．科技经济市场，　要　置过深。２０１。１（ｏ５）．　。　’。～‘　一　（　混凝土泵送时，保证每盘料的和易性及坍落度，　小企　管理与　（上旬刊）控制外加剂掺量使外加剂能够充分融合，夏季施工时及时　【３】卢长有桥梁钻孔、成桩作业施工中注意事项【Ｊｌ＿价值工程，　降低输送管温度。　２０１０（０１）　．，．．中断：　篁　，。警　曼篁　…　聪聪，张民亮．钻孔桩灌注施工常见工程事故及处理【Ｊ】．中　１１５