钻孔灌注桩断桩事故原因研究和处理

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1、钻孔灌注桩断桩事故原因研究和处理　　摘要:本文简略分析了钻孔灌注桩断桩的特点、产生断桩的原因、表现形式，并提出了预防和处理断桩的方法.关键词：断桩，事故预防，断桩处理中图分类号：B845.67文献标识码：A文章编号：前言随着我国基本建设的迅猛发展，钻孔灌注桩由于施工速度快，成本适中、施工简便，对水文地质条件和工程地质条件要求较低等特点，近年来成为高层建筑基础，铁路和公路桥梁地基广泛采用的一种基础工程。钻孔灌注桩通常是进行水下灌注混凝土，然而，由于各种地质因素、施工工艺、施工设备及其它主客观因素的影响，施工中断桩的事故时有发生，严

2、重影响工程质量。因此应及时总结经验教训，从中分析断桩原因，更好的预防和采取相应的措施来处理断桩事故。1断桩的特点7所谓断桩，即混凝土凝固后不连续，其间夹砂、夹泥或被水灰比较大的未凝固混凝土软体充填；断桩可分明显（真）断桩、不明显（假）断桩两类。明显断桩例如灌注混凝土时没能连续作业，而突然中断，没有连续灌注，导致某一截面混凝土空缺。不明显断桩施工时不易觉察，例如原材料有杂质，没能清除而灌入孔内；水灰比过大或过小造成混凝土离析，致使混凝土桩体内出现局部夹泥、空洞、裂隙及混凝土胶结性变弱等。尽管灌注工作比较顺利但实际已形成断桩，减弱了

3、混凝土的强度，程度不同地影响着桩体质量。2产生断桩的原因由于操作失误，设备不良及水文、工程地质条件的影响，产生断桩的原因也不尽相同。常见的有以下几种断桩形式：a.混凝土桩体与基岩之间被沉渣充填，产生原因主要是清孔后与灌注之前停待时间太长或塌孔未清干净。b.混凝土桩体与基岩之间被未凝固的混凝土软体充填，产生原因主要是导管下端口距孔底太远，混凝土在离开导管口后被冲洗液稀释，使水灰比增大造成混凝土不凝固。c.在灌注过程中由于受地下水活动的影响或导管密封不良或导管口埋入混凝土的深度不够，冲洗液浸入使混凝土的水灰比增大而造成。d.在混凝土

4、的灌注过程中，导管提升和拔起过多，露出混凝土面而未及时处理，或因停电待料等原因，使钻渣沉积成层，将混凝土上下分开不连续。3断桩的预防造成断桩的原因有很多，但只要施工人员认真仔细做好过程控制，是完全可以避免这种事故的发生。下面结合具体施工过程谈谈断桩的预防方法。71).桩孔成孔后，必须认真地进行清孔，在安装好导管后，还要进行二次清孔，并用测绳测量孔底沉渣。一般是采用冲洗液清孔，清孔时间应根据孔内沉渣而定。清孔后要及时灌注混凝土，以免时间一久，孔底沉渣增厚，超过规范规定。2).灌注前认真做好测量工作，防止孔底沉渣厚度超过规范规定，同

5、时测算出全孔的平均孔径和首次灌注孔段的平均孔径，以便计算出全孔及首灌孔段的混凝土需要量，尤其是初灌量，因其关系到导管下部被埋深度的问题，会影响到全孔灌注的成败。实践证明，基岩孔段的口径并不比上部覆盖层孔段的口径小，甚至口径反而更大，视地层和钻具情况不同而异，所以首次灌注段的口径一定要进行测量，否则易造成初灌量不足，从而造成灌注失败。3).灌浆管口径一般控制在200mm~300mm之间，过小不利于灌注，过大在起拔导管时会降低混凝土的致密性，导致混凝土疏松，导管连接处要加放“O”型密封圈，防止冲洗液浸入，导管下端应不带丝扣，尽量光滑

6、，以利灌注，导管使用前要进行清洗，除掉污垢与水泥残渣，导管下端距孔底以0.5米较好，导管内水泥隔水塞应加放橡胶板，以增强隔水效果。4).初灌混凝土量的计算，要能满足把导管下端埋设1.2米以下，这关系到整个桩的灌注是否顺利，故须准确计算并认真灌注，混凝土初灌量的计算为：7Q=π/4D2(H-h)-(V1+V2)+V3式中,Q:混凝土初灌量（m3）D:首灌孔段平均孔径（m）H:钻孔深度（m）H:初灌混凝土面深度（m）V1:隔水阻浆塞体积（m3）V3:平衡导管外冲洗液导管内所需砼体积（m3）V3=π/4d2Hr1/r2d:导管内径（m

7、）r1:冲洗液的密度（kg/m3）r2:混凝土的密度（kg/m3）在实际灌注过程中，考虑混凝土的损耗，而将V1、V2省略不计，即上式变成下式：Q=π/4D2(H-h)+d2Hr1/r2。5).初灌时，开始1~2斗料采用水泥砂浆，一方面利于灌注，另一方面增强混凝土与孔底基岩面的胶结。要按计算好的初灌混凝土量充分备好混凝土，灌注时做到一次性隔水灌入孔内。6).合理配比，严格控制塌落度，现场质检员要经常检查混凝土的配合比，塌落度；砂、石、水泥等进料严格按配比执行，塌落度应控制在18~20cm为宜。77).灌注过程中应经常测定混凝土上升

8、高度，以便掌握导管下部埋深，一般导管埋深应控制在2~3cm，以免托空和混入泥浆；8).为防止灌注过程中停电、待水，施工现场最好配备柴油发电机组以及储备足够的灌注用水；9).灌注完毕，认真清洗、安放好灌注设备，做好维护和保养工作，为下一孔的灌注做好准备。4断桩的处