断桩原因预防与处理措施(秦国俊)

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1、钻孔灌注桩断桩的原因分析及处理方法德昌高速公路A5合同项目部秦国俊摘要：本文针对钻孔灌注桩断桩的原因进行分析，并结合工程实际经验，提出预防断桩的各种措施和断桩的处理方法。关键词：钻孔灌注桩、断桩、分析、预防、处理。1.前言近年来，随着经济发展的需要，公路桥梁的大规模兴建，钻孔灌注桩在桥梁设计中所占的比例不断增加。在桥梁的桩基施工中，有时发生断桩，断桩是桩基混凝士的某一个断面部分或全部被泥浆侵入，破坏了桩基的整体受力状态，形成了废桩。断桩不仅造成了经济上的浪费,而且破坏了施工进度计划。2．形成断桩的原因分析断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入混凝土，造成混凝土变质或截面积受

2、损，更为严重时会将桩基分割为上下两段，从而使桩不能满足受力要求，形成严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有脱管、埋管过深、卡管、气堵、清孔不彻底、孔壁坍塌及其它机械故障停电等。2.1脱管脱管是指在灌注混凝土过程中，由于测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大且孔内混凝土表面有较厚的泥浆沉淀物，在量测混凝土面时易将泥浆沉淀物误认为混凝土表面，导致计算错误将混凝土导管拔出混凝土面，进入泥浆沉淀层形成夹层或直

3、接拔脱造成断桩。2.2埋管过深在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标，在灌注过程中导管埋置深度宜控制在2-6m。导管埋深过小有可能导致泥浆进入桩体混凝土中，形成夹层或不凝固体；导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，在提升导管时有可能因摩擦力过大导管难以提拔或因拉力较大造成提导管时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。例如德昌高速5合同段直源大桥就出现导管无法拔出导致断桩地现象。2.3堵管堵管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于目前施工配料一般采用机械配料，配料机不及时校核、搅拌时间不足、石料粒径过大或运输等待时间过长，造成混凝土配合

4、比在执行过程中的误差大，混凝土未拌熟，使坍落度波动大，拌出的混凝土时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比及拌和时间，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。例如德昌高速5合同段昭林大桥13b-0在首灌时就由于混凝土出现了离析导致堵管。在灌注混凝土时经常出现大粒径碎石，由于采取了钢筋网篦才避免了堵管现象的发生。2.4气堵气堵是指在混凝土浇注过程中，由于混凝土下料速度太快，未将导管内空气排除干净，致使一部分空气被密封在导管内，随着混

5、凝土沿导管不断的下落，空气柱被压缩，当空气柱内部压力与混凝土的压力持恒时，混凝土将不在下落，迫使混凝土灌注停止，造成断桩。如在封底时或者在放料过程中直接对准导管口放料，放料过快且过于集中，导致导管内积聚部分气体。因此，在混凝土灌注过程中，在每车混凝土开始下料时要慢，然后由慢到快最后保持匀速，不能盲目蛮干，造成不必要的损失。2.5清孔不彻底清孔不彻底一般分为两种情况，一种情况是二次清孔时孔底沉渣未清理干净，混凝土下落时未能将孔底沉碴冲起并与之混合，混合料中水泥比例过小，不能凝固，致使桩的有效长度比设计长度短，形成短桩；第二种情况是在二次清孔时虽然孔底沉碴清除比较彻底，但泥浆未能形成一个完整的

6、循环，在换浆过程中大量泥碴悬浮在孔中，混凝土灌注时，沉碴随着灌注时间的增长，在混凝土表面越积越厚，灌注时无法将其完全顶起，混凝土将沿着沉碴比较薄弱的地方翻起，将沉碴包裹于混凝土之内，造成桩间夹碴。2.6孔内坍塌坍塌主要因工程地质情况较差，施工单位组织不力，施工时重视不够，在钻孔过程中未用优质泥浆，护壁不牢靠，在灌注过程因扰动坍塌导致断桩。这类现象在工程施工断桩事故中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。2.7其他原因钢筋笼卡住导管使混凝土导管无法拔出、导管漏水迫使混凝土灌注工作停止、导管壁厚达不到要求或是摩擦耗损造成壁薄达不到抗压

7、要求、机械故障和停电造成施工不能连续进行或因大风大雨天气等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量很重要。3．消除断桩的预防措施3.1水下混凝土的准备3.1.1宜选用缓凝、高标号水泥，粗集料宜选用卵石。如采用碎石应当适当调大砂率，粗集料的最大粒径应结合计划选用的导管内径和其他指标确定，所用粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距地1/4,且不宜大于40mm。拌和前进行过筛,