钻孔灌注桩断桩有效预防措施

　　钻孔灌注桩断桩有效预防措施

　　一、断桩的原因分析  

　　1. 常见的断桩形式

　　在钻孔灌注桩施工中，由于操作失误，设备不良及水文地质条件等影响，极易发生断桩事故，一般而言，常见的断桩形式有以下4种。

　　1）混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土所充填，其原因是：由于导管下距孔底过远，混凝土被泥水稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固。

　　2） 桩身中段出现混凝土不凝体，其原因是：受地下水活动的影响或导管密封不良，泥水浸入使混凝土水灰比增大。

　　3） 桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开，其原因是在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣。

　　4） 桩身出现空洞体，其原因是：未采用“回顶”法浇注，而是采用从孔口直接倒入的办法浇注混凝土，导致混凝土产生离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象。

　　2. 影响断桩的因素

　　断桩是由于桩基混凝土的某一部分和全部端面段泥浆浸入，破坏了桩的整体性受力形态而形成。影响断桩的因素是各种各样的，但主要是由于材料、工艺不当造成的，归纳起来，这些影响因素主要有以下几点：

　　①水泥初凝时间过短；

　　②骨料粒径偏大，砂粒中有大卵石；

　　③水泥混凝土的和易性差，流动性差；

　　④清孔工作不彻底；

　　⑤导管埋得过深或过浅；

　　⑥导管进水；

　　⑦由于机械故障或施工机具配置、劳动力组织不合理，致使灌注时间过长。

　　3 产生断桩的原因分析

　　断桩作为产生严重质量事故的重要原因，对于诱发断桩的因素，我们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。分析起来，断桩产生的原因有以下几个方面。

　　1） 在灌注混凝土过程中，由于测定已灌混凝土表面标高错误，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，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误认为是混凝土表面。因此，必须严格按照规程规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。

　　2） 在灌注过程中，导管的埋置深度是一项重要的施工指标。由于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，加上导管采用已很落后且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时，因为连接螺拴拉断或导管破裂而产生断桩。

　　3) 产生卡管现象：由于人工配料的随意性较大，加之责任心又差，势必造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出的混合料时稀时干。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。这些都会导致卡管现象，造成断桩。所以，要严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，这是减少和避免此类断桩事故的重要措施。

　　4) 坍塌：由于工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视又不够，有甚者分包或转包，施工人员没有经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质时，造成类泥砂性断桩。这类现象断桩占有相当大的比例，较为严重，而且位置深、难处理，这也是导致工期无限延期及成本增加的重要因素。

　　5） 特殊原因：由于导管漏水、机械故障或停电造成施工不能连续进行，井中水位突然变化等因素，都可能造成断桩。因此，认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量是十分重要的。

　　二、断桩的防治措施   

　　1. 桩孔成孔后，必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确计算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意基岩中的孔径扩展情况，避免首次灌注量不足。

　　2. 首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋住0.8m以上的要求，首次灌注时，第1～2斗投料需采用水泥砂，并尽量做到一次性灌入孔内。

　　3. 灌注导管口径下限应控制在200mm以上。导管下端应尽量光滑，其连接处要加放密封圈，以防止泥水浸入。导管使用前要进行清洗，除掉污垢与残渣。导管下端距孔底宜为0.5m。导管内水泥隔水塞应加放橡皮板，增强隔水效果。

　　4. 混凝土配合比应合理，应严格控制其塌落度（一般控制在16cm～20cm为宜）。改变水泥标号、品种及生产厂家时，必须先做好配合比试验，按配合比控制质量。

　　5. 在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行止水处理，止水成功后方可灌注混凝土。采用从导管内灌入的“回顶”法进行灌注。

　　6. 准备灌注的混凝土所需的各种材料要准备足量。在灌注过程中应避免停水、停电。

　　7. 根据导管内外混凝土的上升高度，合理掌握导管拆卸长度，在正常情况下应保持导管下端被埋2m～3m，切勿起拔过多。

　　8. 在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。在正常情况下， 导管内外混凝土界面的距离是开始大，然后逐渐缩小，最后重合。若发现管内外混凝土灌注曲线距离拉大，并且导管外混凝土曲线变平，而管内混凝土曲线变陡，则是断桩预兆，应查明原因，尽快处理。

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