断桩预防（精选10篇）
断桩预防 篇1
近几年来我省高等级公路和高速铁路的建设突飞猛进,桥梁建设在高速公路建设中占有一定的比重。在桥梁钻孔灌注桩施工中,由于操作失误、设备不良及水文地质条件等多方面的影响,施工中处理不好就容易引起断桩事故的发生。一旦出现断桩事故大都采取补桩的方法补救,必定造成工程成本提高,质量评定等级下降。所以钻孔灌注桩断桩预防及处理尤为重要。
1 断桩的原因
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分为以下几种情况:
(1)混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软体充填,桩身中断出现混凝土不凝体;桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开;桩身出现空洞体。
(2)由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。
(3)混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩。
(4)在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩。
(5)石子径粒过大、配合比不适宜、施工机械出现故障、导管漏水或断裂及复杂的地质原因,造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间,致使导管无法提起,形成断桩。
(6)导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩。
综上所述,在施工过程中出现断桩受多种因素的影响,灌注前应从各方面做好充分的准备,尽量避免出现断桩质量问题。关于断桩的原因也不局限以上几种情况,有待于以后在实践中总结和摸索。
2 预防措施
(1)首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋设1m以上的要求。导管下口至孔底的距离一般25～40cm。
(2)在材料方面,集料的最大粒径应不大于导管内径的1/6～1/8以及钢筋最小净距的1/4,同时不大于40mm。
(3)在改变水泥标号、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。
(4)制作钢筋笼时,为使焊口平顺,最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法,要保证接头不在钢筋笼内形成错台,以防钢筋笼卡住导管。
(5)在地下水活动较大的地段,事先要对导管进行密水试验,试验水压不应小于井孔水深1.5倍的压力,合格后方可灌注混凝土。
(6)为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间隙的需要,施工现场应保证钻孔桩所需首批混凝土的数量。灌注开始后,应连续进行,并尽可能缩短灌注的间隔时间。
(7)应及时检查混凝土均匀性及坍落度,运输及材料应保证混凝土连续灌注,在灌注混凝土时应及时测量导管内外混凝土的深度。
3 处理方法
钻孔灌注时,发现质量问题,施工单位切忌自行处理,首先上报监理、业主,然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案。应由设计部门出具修改设计通知。
(1)断桩后如果能够提出钢筋笼,可迅速将其提出孔外,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,再重新灌注混凝土。
(2)如果因严重堵管造成断桩,且已灌混凝土还未初凝时,将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处,继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置,当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间将导管压入已灌混凝土顶面以下,即完成湿接桩。
(3)若断桩位置处于距地表5m以内,且地质条件良好时,可开挖至断桩位置,将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除,露出良好的混凝土并凿毛,将钢筋上的泥浆清除干净后,支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。
(4)补桩法:承台施工前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,设施简单,操作方便,不延长工期。
(5)扩大承台法:原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求,而需要扩大桩基承台的面积。
①桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。
②考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。
③桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性。
综上所述,在钻孔灌注桩施工前一定要做好充分的施工准备工作,施工过程中严格按规范、设计施工,避免断桩事故的发生。一旦发生断桩事故,尽快采取补救措施,确保工程质量。
摘要：施工中预防钻孔灌注桩出现断桩的质量问题和主要原因以及预防措施和处理方法。
关键词：钻孔灌注桩,断桩,预防,处理方法
断桩预防 篇2
一、管桩的产品质量问题
为叙述方便，将管桩在吊装、运输、堆放中出现的问题归入产品质量之中，同时也将桩尖质量问题一并列出：
（1）端头板的设计宽度小于管桩设计壁厚。如曾有Ф550—100管桩，端板实用宽度只有70mm。
原因：设计错误，偷工减料。
危害：无端板处的混凝土高出端板2—3mm，很难接驳，若要接驳，只能将高出部分的混凝土敲掉，不仅费时费工，而且往往将内壁混凝土敲掉桩壁变薄，使桩的传力性能减弱。（2）端板四周的坡口不按设计要求加工，误差大，坡口尺寸偏小。
原因：加工设备和工艺落后；加工质量差；未认真检查验收；有些甚至是施工单位提出的加工要求。
危害：焊缝厚度得不到保证；有的坡口甚至塞不进焊条，接头质量差。（3）端头板焊接性能差。
原因：不用A3或AY3钢板，而用一些如旧船板等可焊性差的钢板作端头板。危害：焊接质量难以保证；接头极易开裂。（4）端头板翘曲不平。
原因：加工不平整；加工好后被压弯而仍然使用。危害：桩头处易打碎；桩身无法接长或接头质量很差。（5）端头板微凹成盆碟状。
原因：主筋位于设计壁厚的中间或稍偏里，张拉时端板受力不匀，外侧小内侧大；施加预应力时桩身横截面受力不匀，内侧压缩量大于外侧压缩量，从而使端板内侧微凹成盆碟状；端板厚度不符合规范要求。
危害：对接不平，传力性能差；打桩时桩顶混凝土应力集中易破碎。（6）端头板与桩身轴线不垂直，即端部倾斜。
原因：预应力钢筋长短不一；张拉力偏心；桩模端部倾斜。
危害：打桩时桩头受力不匀，应力集中易破碎；桩身接长后不是一直线而是折线状。（7）镦头凹出端板面。
原因：端板上的镦头孔太浅；镦头形状不规则或异型。
危害：桩头接长时端面不能吻合；打桩时应力集中，桩头或桩接头很快破碎。（8）端头板上手镦头孔底被拉脱。
原因：镦头孔钻得太深，或端板太薄，以至孔底厚度太薄，张拉时镦头将孔底拉脱穿孔而出。
危害：无法张拉，成不了预应力管桩。（9）钢套箍凹陷。
原因：钢套箍加工质量差；成型后尚未入模时受外力撞磕而变形。危害：桩头处易跑浆，外观难看。（10）钢套箍与端头板连结质量差。
原因：焊接马虎，焊缝质量差；有的厂家采用先将钢筋穿入端板孔然后再镦头的落后工艺，于是，钢套箍与端板的连结不能在内侧连续焊接而只能在外侧用点焊连结，不仅连结力不足，而且将薄板烧坏。
危害：钢套箍起不了围护混凝土的作用；打桩时钢套箍会整个脱落；烧焊时散热作用差，易烧坏桩身混凝土。（11）镦头被拉脱。
原因：钢筋材质差；镦头形状不规则，尺寸偏小；镦头工艺差，强度损失大。
危害：脱头钢筋无法张拉，其余钢筋超张拉，易发生断筋；预应力不匀，桩身耐打性差。（12）断筋。
危害：未断钢筋超张拉；预应力不匀；桩身易成香蕉形；桩身耐打性差。（13）内外表面露筋（包括主筋和箍筋）。
原因：钢筋骨架成型时质量差；混凝土拌和物质差；桩身混凝土坍落。危害：打桩时桩身易破裂；桩基耐久性差。（14）预应力钢筋内移。
原因：手工绑扎的钢笼直径偏小；滚焊机中的定位块上的孔特别是铜圈磨损大而不及时修补或更换，故成型的骨架直径偏小。危害：预应力分布不匀；桩身抗弯强度减少。（15）桩身粘皮。
原因：桩模未涂脱模剂，或涂得不均匀，或脱模剂质量不良，或脱模剂来不及成脱就灌混凝土；蒸养制度不合理。
危害：外观难看；深度大或面积大的粘皮有损桩身质量。（16）桩身麻面。
原因：桩模内侧不平，存在麻点、起鳞、锈蚀等缺陷；混凝土流动性能差，离心工艺制度不合理，表面出现成片水泡。危害：外观难看。（17）桩身合缝漏浆。
原因：桩模合口间隙太大；桩模合模时螺栓上得不紧；缝合处止浆措施不良。危害：外观难看；漏浆太多，桩身出现一条无浆的碎石沟，桩身耐打性差。（18）钢套箍与桩身结合处漏浆。原因：止浆措施不良；钢套箍变形。
危害：外观难看；漏浆多时只露出石子，桩头混凝土松散，极易破碎。（19）桩头内部有空洞和蜂窝。
原因：钢套箍漏浆严重；桩头内有空气，离心时空气跑不出以至混凝土无法充满桩头空间；桩头构造筋太密，混凝土扩散困难；混凝土太干或时间太长流动性差，成型困难；混凝土中石子太大。
危害：打桩时桩头易破碎。（20）内表面混凝土坍落。
原因：混凝土搅拌不匀；桩模跳动；离心制度不当。危害：桩身薄弱易打断。（21）桩壁太薄。
原因：混凝土量不足；浮浆太多。危害：桩的耐打性差。
（22）桩身混凝土分层离析，外侧石子、内侧浮浆层次十分清晰。原因：混凝土配比不当；水灰比太大，离心制度不合理；离心时桩模跳动。危害：桩身强度内外差别大、强度低。（23）桩身混凝土脆性大、强度低。
原因：静养时间短；蒸气养护时升温太快、太高，降温太快；掺合料不合理。危害：桩身经不起锤击，容易脆裂或爆裂。
（24）桩身浮浆多而又残留在桩孔内，有的甚至占据一半内孔。原因：水灰比太大；浮浆多而不倒掉。
危害：桩身强度降低；桩重；外观不雅；安放承台插筋时很难插入。（25）桩身纵向弯曲大，呈香蕉形状。
原因：预应力钢筋长度误差大；有少量断筋；偏心张拉造成应力不匀；长细比太大，脱模强度低，Ф300桩尤为多见。
危害：接驳不直；打桩时易打断，易烂桩头；受力不良。（26）同规格的管桩外长误差大。
原因：桩模直径误差大，尤其是不同厂家的管模混用，生产出来的管桩直径有大有小。
危害：如果直径大一些的桩在下一节，上一节直径小一些，桩的摩擦力损失大；上下节桩接头质量差。（27）桩身有冷却裂缝。
原因：压蒸工艺制度不合理，高压蒸养出釜时，温差太大，外界温度太冷而又没有保温措施，或淋上雨水。
危害：桩身不耐打，耐久性差。（28）桩身局部磕损。
原因：吊装过程中发生碰撞；运输时有菱角的铁件上震荡摩擦。危害：严重损坏时不能应用。（29）桩身出现纵横裂缝。
原因：吊装、堆放、运输过程中管桩发生强烈碰撞或掉地摔坏；堆放为不合理、上下支点不在同一垂线上。危害：管桩报废不能用。
（30）桩身混凝土强度达不到设计要求。
原因：水泥、砂、石质量有问题；水灰比太大；离心制度或蒸养制度不合理；管理混乱。危害：产品质量不合格，或降级使用。（31）用普通钢筋代替高强进口钢筋。原因：偷工减料，经营作风不正。
危害：产品不符设计要求；损害厂家信誉。（32）用PC管桩冒充PHC管桩。
原因：经营作风不正，以次充好，以低顶高。危害：破损率高，损害厂家信誉。
（33）不经压蒸养护的管桩混杂在压蒸养护的管桩中。
原因：产品供不应求时经营作风不正。危害：破损率高，损害厂家信誉。
（34）十字桩尖底座板不是整块盖住管桩截面，仅仅盖住内孔口，十字刃直接焊在端板上。
原因：桩尖设计错误，偷工减料。危害：应力集中，易打烂桩端部。（35）桩尖十字刃宽度超过桩直径。
原因：下料不准，没有扣除焊缝的增量；制作粗糙。危害：桩尖大桩身细，桩侧摩阻力大大减少。
（36）桩尖十字中心或圆锥形尖尖端不在桩中心轴线上。原因：制作粗糙。危害：打桩时桩身易倾斜。
（37）外观难看：例如止浆棉纱在桩头随风飘；钢套箍上混凝土薄片残留…… 原因：堆场前未加清理；管理不善。危害：有损管桩外观，有损厂家水准。（38）桩尖焊在桩身上的焊缝质量差。原因：焊接不认真。
危害：管桩内渗水，若持力层为强风化泥岩、页岩等软质岩，遇水变软，承载力达不到要求。
二、管桩的工程质量问题
管桩的工程质量问题不外乎：桩位及桩身倾斜率超过规范要求；桩头打碎，桩身（包括桩破损，接头开裂）断裂；沉桩达不到设计的控制要求；单桩承载力达不到设计要求。至于环境质量方面的问题不在此叙述。
（一）桩顶偏位超过规范要求（一般要求≤10cm）。
原因：
（1）测量放线有误；
（2）现场放样桩受外界影响变位而未纠正；（3）插桩对中马虎；
（4）在软土地基或桩密集处，先施工的桩易被挤压而偏位；（5）打桩顺序不当能引起桩顶大偏位；（6）大承台处若桩间距太小易使桩偏位；
（7）孤石和其他的障碍物可将桩尖和桩身挤向一旁；（8）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移而使桩尖偏位；（9）接桩不直，桩中心线成折线状；（10）桩身倾斜率太大都可使桩顶偏位较大；（11）边打桩边开挖基坑；
（12）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。
危害：桩基受力不良；有些偏位太大的桩，桩身可能断裂；承台尺寸变化，给施工带来困难。
（二）桩身倾斜超过规范要求（一般要求不大于1%）。原因：
（1）打桩机导杆不直；
（2）施工场地不平，地耐力不足引起打桩机前倾后仰；（3）插桩马虎，第一支桩倾斜过大；（4）桩身本身是香蕉形；
（5）桩端面与桩轴线不垂直，倾斜太大；
（6）开始打桩时桩身未稳定就猛烈撞击，易使桩身倾斜；
（7）在淤泥软土层中开始打桩，一锤击就沉下去几米甚至十几米，此时桩身最容易倾斜；（8）施打时，桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，偏心受力；（9）桩垫或锤垫不平，锤击时会使桩顶面倾斜而造成桩身倾斜；（10）桩帽太大，引起锤击偏心而使桩身倾斜；（11）多节桩连接后成曲折线；
（12）遇到孤石和障碍物，使桩尖跑位桩身倾斜；（13）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移，石灰岩地区多见；
（14）先打的桩被后打的桩挤斜，尤其是打桩顺序不当时更显得严重；（15）先打的桩送桩太深，附近后打的桩会往送桩孔的方向倾斜；（16）锥形桩尖尖端或十字桩尖交叉点偏点；
（17）“钻孔埋桩法”施工时，钻孔本身倾斜而引起管桩倾斜；（18）送桩器套筒太大或送桩器倾斜也会引起管桩倾斜；（19）边打桩边开挖基坑易使桩倾斜；（20）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。
危害：桩基偏心受压，承载力减少，倾斜太大桩身会折断。
（三）桩头碎裂。原因：
（1）桩头结构设计不合理，或制作时不按设计要求进行；（2）桩头严重跑浆，形成空洞；
（3）蒸养制度不当引起混凝土脆性破坏；（4）PC桩混凝土龄期不足二十八天；
（5）桩顶面不平整或翘曲；（6）预应力主筋镦头高出桩端面；（7）桩顶面与桩轴线不垂直；（8）桩身弯曲度太大；
（9）搬运、吊装、堆放过程中桩头严重损伤；（10）柴油打桩锤选用不当，过轻、过重；
（11）自由落锤落距太大，一般超过1.5m易将桩头击碎;（12）桩帽太小、太大、太深，或桩头尺寸偏差太大；（13）桩帽衬垫太薄或未及时更换；（14）桩身倾斜，偏心锤击；（15）打桩机倾斜，偏心锤击；
（16）遇到石灰岩等硬岩面时继续猛打；
（17）贯入度要求大小，总锤击数过多，或每米锤击数过多；（18）贯穿厚度较大的硬隔层进易打击碎桩头。
危害：桩头击碎，不能继续锤击，桩无法打下去，收不了锤，承载力达不到设计要求。这是打桩中常见的事故。在单桩承台中发生桩台破裂，连补桩都困难。
（四）桩身裂断（包括桩尖破损，接头开裂，桩身出现横向、竖向、斜向裂纹或断裂）。原因：
（1）在卵石层中打开口管桩，下端桩身有发生劈裂的可能；（2）桩尖遇裸露的新鲜岩面仍硬打，桩尖易击碎；
（3）十字平头桩尖一半嵌岩一半入土时也会引起桩尖破裂；（4）桩尖焊接质量差易打烂；
（5）底板只盖住桩孔、十字刃直接焊在端板上的桩尖破裂；
（6）接桩时接头焊接质量差易引起接头开裂；（7）端板可焊性差的接头经不起锤击；（8）坡口小的接头易开裂；（9）镦头高出端板的接头易破碎；
（10）接缝间隙只用少量钢条填塞的接头易引起集中传力而破碎；（11）焊接时自然冷却时间太少，焊好后立即施打，焊缝遇水淬火易脆裂；（12）桩身强度不足，质量差，锤击时易打烂桩身；（13）合缝漏浆严重，或内壁坍落严重的桩身易打断；（14）蒸养制度不当，桩身混凝土脆性大，经不起重锤敲击；（15）打桩锤选择不当，过轻、过重；
（16）打桩时未加桩垫或桩垫太薄，或未及时更换；（17）桩身出现断裂裂缝而未发现；
（18）在“上软下硬、软硬突变”的地质条件下打桩易断桩；
（19）桩身断筋或预应力值不足，不足以抵抗锤击时出现的拉应力而产生横向裂缝；（20）桩身弯曲度过大；（21）打桩时偏心锤击；
（22）桩身由于各种原因倾斜过大；
（23）管桩内孔充满水时密封锤击易使管桩产生纵向裂缝；
（24）桩身自由段长细比过大，桩尖处又遇到坚硬土层时，打桩易使桩身颤动而折裂；（25）一根桩总锤击数达3000-4000击，桩身混凝土疲劳破坏；
（26）桩身已入硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；（27）桩身已改硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；
（27）打桩完毕露出地面部分的桩身，易被施工机械碰撞而断裂；（28）边坡滑移可使成片桩倾倒折断；
（29）开挖基抗土方不当引起桩身大倾斜大偏位而使桩身断裂。
危害：桩基质量存在严重隐患；承载力达不到设计要求；大多数断桩只可按报废处理。
（五）沉桩达到设计的控制要求（主要指贯入度和持力层）。原因：
（1）勘探资料有误码有假；（2）桩头被击碎无法继续施打；（3）桩身被打断，无法再打；
（4）设计选择持力层不当，如要求打到中风化微风岩石层是不现实的事；（5）沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬隔层；
（6）打桩锤选得太小，或柴油锤破旧锤击力不足，跳动不正常；
（7）布桩密集或打桩顺序不当，使后打的桩无法达到设计标高，并使先打的桩涌动上升；（8）在厚粘土层中的桩不是一气呵成地打到底面而是间歇时间太长，以至无法再打下去；（9）送桩深度超过设计要求还收不了锤，或配桩长度短而盲目送桩，易造成桩端达不到设计持力层；
（10）“一脚踢”的承包方式易出现偷工减料的结果。
危害：桩基质量存在较多问题，有的桩承载力达不到要求，有的桩下沉量过大……
（六）单桩承载力达不到设计要求。原因：
（1）桩身断裂，桩尖破损，接头碎坏，桩头破碎；（2）桩头碎裂无法打至设计的持力层；（3）打桩时弄虚作假，偷工减料，桩长不够；
（4）收锤贯入度不是当天测定，而是过了几天以后才测定；（5）送桩太深，收锤贯入度不能真实反映实际；（6）配桩不准，送桩后收不了锤；
（7）厚粘土层中的桩不是一气呵成地打进持力层；（8）地质资料有错有假，持力层弄错；
（9）工程地质条件太差，如淤泥层太厚，强风化岩层太薄等；（10）先打的桩被后打的桩拱动上涌；
（11）锤击过度，收锤贯入度很小而使桩身损伤；
（12）设计要求太高，脱离实际，根本达不到这样高的承载力；（13）在“不宜应用预应力管桩的工程地质条件”下应预应力管桩。（14）持力层为软质强风化岩而桩端渗水，使持力层软化、承载力降低。
（15）布桩密集，打桩速度过快，超孔隙水压力陡增，日后基桩成片上拱，单桩承载能力下降。
危害：单桩承载力达不到设计要求，桩基无法使用，不是补桩就是报废。
案例1：
甲方情况：第一次用管桩
监理情况：对管桩外观质量要求严格，对于局部合缝漏浆、露石等外观质量原因吹毛求疵。自恃比较专业，对一些解释一般不予采纳，坚持己见，比较顽固。
地质情况：粉土、粉质粘土为主，地表为建筑垃圾回填，地表以下28米左右有粗砂层，层厚不均，0.8米-2.4米，稍密，标贯均值18击。
工地异常情况：PHC AB 400 95，桩长35米，标高为地表以下4米，第三节桩时，送至地面以下2米时，发生爆桩，爆桩位置不明，施工人员反映施工压力约2000KN,爆桩后压力值约为700KN,施工人员怀疑第三节桩桩身爆裂，因水位较高，无法用掉线判明具体爆桩位置。
施工方认为是桩身质量问题造成爆桩，并将此原因告知甲方，甲方要求我公司赔偿补桩费用。
例2：
甲方情况：曾使用过管桩
监理情况：非专业监理，对管桩不是很了解
地质情况：地表建筑垃圾回填，粉土、粉粘为主，标贯均值14击，地表以下20.5米有粗砂层，夹少量乱石，标贯均值24击。
工地异常情况：PHC AB 500 100,桩长19米，桩顶标高为地面以下2米，第二节桩时，底部桩头爆裂，压力值3100KN。请简述爆桩原因。
例3：
甲方情况：对管桩施工比较熟悉，多次用过管桩
监理情况：从事建筑行业30余年，对管桩施工非常了解，且自恃管桩施工的专家 地质情况：粉粘为主，标贯均值12击，有两个粗砂层。第一个砂层距地表6米，层厚3.5-4.4米，标贯均值28击。第二个砂层距地表20米，层厚2.8-4.2米，均厚3.4米。
工地异常情况：PHC500*125AB,桩长28米，桩顶标高为地面以下3米，锤机施工，最后一节桩距地面6米时桩头一侧开始掉皮。总锤击数637击。
监理分析可能垂直度有一些偏差，但是在国标要求范围之内，且其它桩也有垂直度偏差，唯独该桩桩头爆裂，怀疑我公司管桩有质量问题，可能是强度不够。甲方要求我公司处理该桩，认为需要补桩。请分析爆桩原因及处理方案。
例4：
甲方情况：第一次施工管桩
监理情况：非专业监理，不常在工地
断桩预防 篇3
【关键词】CFG桩复合地基 施工 检测 处理
【中图分类号】TU4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0258-01
1、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、沙土和已自重固结的素填土等地基。这也就决定了CFG复合地基在实际工程中被大量采用。CFG复合地基是由碎石或砾石、石屑等粗细骨料以及粉煤灰经水泥和水搅拌而成。通过成桩机械制成有一定强度与土体共同作用的复合地基。工程中普遍采用桩径350—600mm，桩距一般取桩径的3～5倍。桩顶与基础之间设置褥垫层。桩身、土体，褥垫层共同作用为建筑提供承载力。由于施工方便，造价较低，并且具有较高承载力，在工程中大量应用。
2、水泥粉煤灰碎石桩施工时普遍采用长螺旋钻孔灌注成桩，根据实验室配合比试验，安配合比配置混合料进行施工，施工混合料坍落度控制在160～200mm。施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高0.Sm。在清土和截桩的时候，尽量采用人工处理，防止桩身下部的断裂或是扰动桩间土。施工中做好相关的检查记录，包括对混合料的坍落度、桩位偏差、褥垫层厚度及试块抗压强度等。
3、水泥粉煤灰碎石桩地基竣工后进行相关的隐蔽工程验收，包括复合地基载荷试验，桩身强度试验以及低应变动力试验。
（1）复合地基静载试验，单桩承载力应满足设计要求，多采用静载试验，在单桩上施加重物，在沉降量满足要求的同时达到设计单桩承载力要求。如果在桩身强度满足要求的情况下发生桩身整体过大沉降或者承载力不满足要求，就需要及时通知业主方，并与地基勘察单位与设计单位提出解决方案，保证地基安全。
（2）桩身强度试验，主要通过同条件试块和标准养护试块检测强度，试验数量为总桩数的O.5%～1%，并且每个单体工程的试验数量不少于3点。每组试块不少于3块，标准抗压强度试件养护达到28d龄期后，检测抗压强度值达到设计混凝土设计值。
（3）桩身完整性，采用低应变动力试验检测。抽取数量不少于总桩数量的10%，使用低应变检测设备通过桩身连续波长判断桩体长度，当检测桩体长度远小于设计长度，说明桩体断裂并判断断裂位置，并采取相应补救措施。
由于施工方法和工人操作的方法失当导致出现断桩等现象，CFG桩断桩处理方法，对于发现断桩的部位，应当及时清除断桩的部位并采取相应措施保证桩孔周边土的扰动作用。对于桩身只有上部少部分断桩或者破损，可以采取人工挖除并清理，禁止使用大型机械等直接将破损段刨除。断桩位置如果较深则采用钻孔植筋方法用钢筋固定桩体本身，植筋拉拔力要大于桩身摩擦力，植筋固定好位置并焊接成吊点，然后采用三脚架等设备将断桩拔出地面。在断桩拔出后对残留桩孔进行适当的清理及保护，避免塌孔及土方陷落影响下部补桩的施工。清除破损桩身后，普遍采用桩孔扩孔的方法，采用人工扩大桩孔，扩孔直径要满足人工挖空的操作空间，并采用钢护筒等桩孔护壁，避免桩孔坍塌，工人清除孔中残土，可以采用高压水清等清洗排除，孔内污水采用水泵抽取干净。接下来可以进行下一步施工。
在接桩前，首先在孔中浇灌砼标号或高一级标号的砂浆最为结合层，砂浆的厚度控制在100mm左右。然后同标号混凝土泵送至桩孔，在灌注时，每灌注300mm厚混凝土时，用振动棒振捣密实，直至混凝土浇筑至设计顶标高，并适当高出设计顶标高，保证桩体完整性，并采用相应机械将护筒缓慢拉出，将高出设计标高的混凝土除掉。同时留置同条件试块，在试块龄期7天后进行材料强度检测，并安排测量人员对桩位进行复测，现场施工平面布置是否原位置对应，请具有专业资质的桩基检测单位进行桩体承载力及桩身完整性复测，保证全部桩体满足设计要求后进行下一步施工。
在上述的断桩处理过程中，只是针对浅层CFG断桩处理，如遇到断桩深度较深，则此方法并不适用，造成此类断桩原因较多，缩颈现象就是其中的一种。在施工中由于土层变化，含水量较高的土层由于震动会发生土层层间挤压滑移，是桩体局部挤压变形产生缩颈，以及有时混凝土由于搅拌过程或用料等原因造成混凝土和易性不良，导致桩体本身密度不均造成断桩。
如造成此类现象，多数会形成断桩深度较深，比较常用的施工方法就是采取加桩处理。由于CFG桩是一种复合地基的处理形式，需要桩体与土体共同协调完成地基承载力要求，单桩之间一般要留有3～5的桩间距离，桩间距离太近或太远都不能达到最合理的承载力要求，因此一般有局部断桩而又不好处理时可以考虑采用加桩方法，但是首先要桩基设计部门复核一下补桩位置以及补桩大小，并给出满足承载力要求的处理方案，这是就可以在原断桩位置进行加桩处理方式，但施工中要提搞警惕，防止周围桩体由于施工操作导致桩体断裂，其次要考虑到施工震动对周围桩体产生的影响，在施工过程中委托旁站监理全程监督施工，最好桩基设计人员也能到场，帮正补桩过程顺利完成。
断桩预防 篇4
关键词：钻孔灌注断桩,原因,预防,处理措施
近年来, 我省高速公路事业迅猛发展, 为了跨越各种障碍 (如江河、沟谷或其他线路等) , 必须修建各种类型的桥梁, 因此桥梁是交通线中的重要组成部分, 并且往往是保证全线早日通车的关键。桥梁施工的基础形式大多采用钻孔灌注桩基础, 钻孔灌注桩基础目前已形成一套比较成熟的施工技术, 施工设备简单、易于操作, 但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响, 处理不好就容易引起断桩。断桩是严重的质量事故, 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。
1 断桩的产生原因
钻孔灌注桩施工过程中, 难免出现断桩现象, 关键是找出原因, 然后确定处理工艺。
1.1 由于运输或等待时间过长等原因使混
凝土发生离析, 又没有进行二次搅拌, 灌注时大量骨料卡在导管内, 不得不提出导管进行清理, 引起断桩。
1.2 由于人工配料 (有的机械配料不及时校
核) 随意性大, 个别人员责任心差, 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, 都会导致卡管事故, 造成断桩。
1.3 因工程地质情况较差, 施工单位组织
施工时重视不够, 在灌注过程中, 井壁坍塌严重或出现流砂等, 施工过程中无法清理, 或使用吸泥机清理不彻底, 使灌注中断造成断桩。
1.4 导管接口渗漏, 使泥浆进入导管, 在混凝土内形成夹层, 造成断桩。
1.5 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、材料供应不足等原因造成夹层, 致使桩身中岩渣沉积成层, 将混凝土桩上下分开, 形成断桩。
1.6 在灌注过程中, 导管的埋置深度是一
个重要的施工指标。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蜂族力, 在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。
1.7 在提拔导管时, 钢筋笼卡住导管, 在混凝土初凝前无法提起, 造成混凝土灌注中断, 形成断桩。
2 断桩的预防
2.1 制作钢筋笼时, 为使焊口平顺, 最好采
用对焊的方法。若采用搭接焊法, 要保证接头不在钢筋笼内形成错台, 以防钢筋笼卡住导管;长桩骨架宜分段制作, 分段长度应根据吊装条件确定, 应确保不变形;应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块, 其间距竖向为2m, 横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环;受拉钢筋绑扎接头的搭接长度, 应符合表1的规定, 受压钢筋绑扎接头的搭接长度, 应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。
2.2 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。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度 (≥1.0m) 和填充导管底部的需要, 特别要注意到基岩中的孔径扩展情况, 避免首次灌注量不足。
2.3 混凝土拌和物运至灌注地点时, 应检
查其均匀性和坍落度等, 如不符合要求, 应进行第二次拌和, 二次拌和后仍不符合要求时, 不得使用。灌注混凝土的坍落度宜为180~220mm。
2.4 灌注水下混凝土的搅拌机能力, 应能
满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间, 则应掺入缓凝剂。
2.5 首批混凝土拌和物下落后, 应连续灌
注混凝土。在随后的灌注过程中, 一般控制导管的埋置深度在2~6m范围内为宜, 要适时提拔导管, 不要使其埋置过深。
2.6 水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混
凝土泵, 距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时, 运输容器应严密坚实, 不漏浆、不吸水, 便于装卸, 混凝土不应离析。
2.7 粗集料宜优先选用卵石, 如采用碎石
宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4, 同时不应大于40mm;细集料宜采用级配良好的中砂。
2.8 混凝土配合比的含砂率宜采用0.4~0.
5, 水灰比宜采用0.5~0.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减少。
2.9 可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通
硅酸盐水泥或硅酸盐水泥, 使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不宜早于2.5h, 水泥的强度等级不宜低于42.5d。
2.1 0 在改变水泥标号、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。
2.1 1 关键设备 (如混凝土拌和设备、发电
机、运输车辆等) 要有备用, 材料要准备充足, 使混凝土能够连续灌注。
3 断桩的处理措施
3.1 断桩后如果能够提出钢筋笼, 应迅速
将其提出孔外, 然后用冲击钻重新钻孔, 清孔后下钢筋笼, 再重新灌注混凝土。
3.2 如果断桩, 且已灌混凝土还未初凝, 在
提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置, 并准确计算漏斗和导管容积, 将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10 cm处, 加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置, 当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间 (此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定) 将导管压入已灌混凝土顶面以下, 即完成湿接桩。
3.3 若断桩位置在距地表10m以下处, 且
混凝土已终凝, 可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处, 然后向孔内投放适量炸药, 待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径, 清孔后重新灌注混凝土。
3.4 若断桩位置处于距地表5m以内, 且地质条件良好时, 可开挖至断桩位置, 将泥浆或掺杂
泥浆的混凝土清除, 露出良好的混凝土并凿毛, 将钢筋上的泥浆清除干净后, 支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。
3.5 若断桩位置处于地表5m以下、10m以
内, 或虽距地表5m以内但地质条件不良时, 可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节地接起来, 直到沉到断桩位置以下0.5m处, 清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土。露出良好的混凝土面并对其凿毛, 清除钢筋上泥浆, 然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。
3.6 若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩
而无法处理时, 可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案, 在原桩两侧进行补桩。
结束语
总之, 钻孔灌注桩施工应严格控制原材料的质量, 按标准要求控制粒径大小, 不合格材料一律不得进入施工现场;混凝土灌注前做好配合比试验工作, 施工过程中严格按配合比进行配料, 严格控制混凝土搅拌时间, 防止离析混凝土灌注过程中应经常测探并孔内混凝土面的位置, 及时调整导管埋深;在灌注将结束时应核对混凝土的灌入数量, 以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。一旦发生断桩事故要及时上报业主、监理, 然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究, 做出正确处理方案把损失减小到最少。
参考文献
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断桩预防 篇5
3.3 断桩
由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断（下雨、停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩，在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。并采取以下办法处理：
断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。
断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济，
断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）桩布置有条件变更，桩布置改变造成的损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计；桩布置无法改变但可以增加桩的，最好由设计单位提供增加桩方案，实施增加基桩；不具备以上两类情况的一般应及时采取冲击钻处理后原位恢复。
桩长大于50m的桩出现的断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。
3.4 钢筋笼上浮
由于钢筋笼的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位现象统称钢筋笼上浮。 发现钢筋笼上浮，应立即暂停灌注，采取以下措施进行处理。
对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊；悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。
断桩预防 篇6
1 钻孔灌注桩断桩的原因分析
断桩是泥浆或砂砾与混凝土混合把灌注桩的上、下两段混凝土隔开, 使混凝土变质或截面积受损, 是比较严重的事故, 对于诱发断桩的因素, 必须在施工初期就彻底清除其隐患, 产生断桩的原因主要有以下几个方面。
(1) 灌注混凝土过程中, 导管漏水、机械故障和停电等造成施工不能连续进行, 间隔时间过长, 造成灌入的混凝土初凝导致断桩。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。
(2) 灌注时间过长, 表面混凝土失去流动性, 形成硬盖, 而继续灌注的混凝土顶破硬层上升, 将混有泥浆、砂砾的表层覆盖包裹, 该种断桩在灌注过程中不易发生。
(3) 对孔深及导管埋深测量不准, 使导管提出混凝土面。一般导管埋深在2m～6m, 若导管埋深太小, 特别是在探测混凝土表面高度不精确时, 容易造成导管提漏、进水, 造成夹层断桩。若导管埋深过大, 容易造成埋管事故。
(4) 卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。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, 都会导致卡管事故, 造成断桩。所以严格控制混凝土配合比, 缩短灌注时间, 是减少和避免此类断桩的重要措施。
(5) 混凝土在灌注过程中出现塌孔, 无法进行清理或清理不彻底, 形成灌注桩中断或混凝土中夹有泥石。
(6) 导管发生埋管或导管挂在钢筋骨架上, 采取强制提升而造成导管脱节。
(7) 施工中一些突发情况也会引发断桩现象, 例如施工现场停电等问题, 造成施工停滞, 不能持续作业等。因此, 工程实施前前, 需要认真进行准备工作, 避免发生突发情况, 这对保证桩基的质量有十分重要的作用。
2 断桩的预防方法
(1) 严把材料关, 严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距离的1/4, 细骨料的级配选择良好的中砂, 同时注意剔除细骨料中的大卵石。
(2) 要选用初凝时间不早于2.5h的水泥。对于桩较长、桩径大、灌注时间较长的, 可在首批混凝土中掺入缓凝剂。
(3) 严格按照规范要求进行清孔。灌注前必须对孔底沉淀层厚度再进行一次测定, 如果厚度超过规定, 需再次清孔, 可用灌注导管做吸泥管用空气吸泥机清孔, 或对孔底高压射水或射风3min～5min, 使沉渣悬浮, 然后立即灌注混凝土。
(4) 最大限度的降低实际生产与试验之间的偏差, 施工过程中要及时做好材料含水量的检测, 应该做到每车集料都要过称采取重量比控制, 保证用水量和含砂率不至产生较大偏差, 保证混凝土的和易性和流动性, 使其塌落度控制在18cm～20cm之间。
(5) 施工时设置专人记录已灌注混凝土的数量, 计算已灌注的深度, 记录导管拆卸后在孔内的长度, 拔管前仔细检测混凝土表面的深度并仔细校对计算深度、导管长度和实测深度, 严格控制导管埋深在2m～6m之间。
(6) 灌注即将结束时, 如出现混凝土顶升困难时, 保证漏斗底口高出井孔水面4m～6m外, 应在孔内加水稀释泥浆, 并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段导管时, 拔管速度应较慢些, 以防泥浆挤入桩内。
3 结语
钻孔灌注桩的整个施工过程都属于隐蔽工程项目, 质量检查比较困难, 例如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验的, 并且还要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果。即使同一个桩基工程, 各检测单位用同一种方法进行检测, 由于技术人员的实践经验的差异, 其结论偏差很大的情况也时有发生。所以钻孔灌注桩打桩过程中, 发现质量问题, 施工单位切忌自行处理, 必须报监理、业主, 然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究, 作出正确处理方案, 由设计部门出具修改设计通知。在灌注混凝土过程中, 要定时测量导管内外混凝土的深度, 以监视断桩是否出现, 一旦发现问题及时分析处理。
摘要：钻孔灌注桩施工简便, 在桥梁及其他领域广泛应用。钻孔灌注桩的质量事故中断桩是最为严重的质量事故, 断桩的发生多是在施工中由于机械、钻孔、技术管理等原因造成的, 操作不当是造成断桩的主要原因。
关键词：钻孔灌注桩,断桩,成因分析,预防方法
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范[S].
[2]建筑施工技术.
断桩预防 篇7
目前, 由于受到建筑材料、施工工艺、施工技术、质量监理等因素影响, 混凝土钻孔灌注桩施工的质量较难进行控制, 其中断桩是较为严重的工程质量事故之一。因此, 对于混凝土钻孔灌注桩诱发断桩的形成, 必须在施工初期进行细致分析, 并彻底清除由其引发的工程质量隐患[1]。
1.1 拨脱导管与卡管形成的断桩。
在建筑工程灌注混凝土中, 经常出现由于设计阶段测定的灌混凝土表面标高出现错误等现象, 导致导管埋深过小, 在施工中形成夹层断桩的质量问题。同时, 在混凝土钻孔灌注桩的施工后期, 当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为混凝土表面, 从而导致断桩现象的出现[2]。另外, 在混凝土钻孔灌注桩断初灌混凝土时, 由于隔水球卡管引发的断桩也是极为常见的。混凝土钻孔灌注桩断卡管形成断桩的形成原因主要为:混凝土质量和机械设备发生故障等。同时, 初灌混凝土时, 混凝土在导管内灌注或停留时间过长, 也是增大了管内下落的阻力, 使混凝土堵在管内发生卡管的主要形成原因。
1.2 混凝土质量问题形成的断桩。
混凝土钻孔灌注桩施工中, 混凝土调配指标未达到相关质量标准和要求, 以及地层土质条件较差等综合原因, 易造成桩体扩孔或坍孔, 进而形成断桩。另外, 混凝土灌注时因孔壁在水中浸泡时间长, 吸水后孔壁变软, 当部分孔壁的自身重力大于粘结力, 也有可能造成断桩等工程质量问题。
1.3 机械设备故障形成的断桩。
机械设备故障是形成混凝土钻孔灌注桩断桩的主要外在因素, 可以通过人为强化管理得到有效的预防与控制。一般情况下, 在混凝土灌注时因机械设备故障, 而施工单位缺少备用机械, 从而引起混凝土灌注只得中断, 从而形成混凝土钻孔灌注桩断桩[3]。混凝土灌注桩施工是一个连续、紧凑的施工工序, 混凝土现场拌和与灌注时, 引发机械设备故障的因素为:缺乏检修、保养, 持续疲劳满负荷工作等。
2 混凝土钻孔灌注桩断桩的预防及处理补救措施
近年来, 在国内建筑工程地基处理混凝土钻孔灌注桩施工中, 断桩是较为常见的工程质量问题之一, 必须引起施工单位的高度重视, 这对提升工程整体质量与经济收益都具有极为重要的作用和意义。
2.1 孔深测量及导管埋入方面。
混凝土钻孔灌注桩灌注时, 孔深测量必须采取科学、合理的技术办法, 并严格控制施工中导管的埋入深度。以国内建筑行业现行的技术技术模式而言, 孔深测量需要由具备丰富经验的专业人员来进行, 否则难以保证测量结果的科学性与准确性[4]。一般情况下, 在国内混凝土钻孔灌注桩灌注施工中, 导管埋入混凝土的深度要控制在2-6m之间, 如果导管埋入深度大于6m以上, 容易出现埋管过深拔不出的现象, 而造成断桩质量事故的引发, 当导管埋入深度小于1m时, 容易因拔漏问题而引发的断桩事故。
2.2 钻孔及泥浆配制方面。
混凝土钻孔灌注桩施工中, 钻孔时重要的施工工序之一, 也是保证桩体质量的重要条件。在混凝土钻孔灌注桩钻孔施工中, 埋置护筒的高度一般应控制在高出地面0.3-0.4m, 超出水面1.2-2.0m, 另外, 护筒的埋置深度还要根据桩体的整体设计要求, 以及桩位的水文、地质情况来具体确定[5]。一般情况下, 化学泥浆主要由水、粘土、膨润土和添加剂按适当配合比配制而成, 根据地质情况、孔位、钻孔性能、泥浆材料等情况略有不同。化学泥浆的配制效果是钻孔施工的质量检验的关键指标, 也是预防断桩现象的关键因素。总之在混凝土钻孔灌注桩钻孔施工及质量问题处理中, 根据项目所在地地质、水文条件的不同, 而制定相应的技术与化学泥浆配制方案。
2.3 清孔。
清孔的主要目的, 是防止孔底沉渣发生塌孔现象。当桩成孔达到设计要求后终孔时, 不斥卸钻杆钻头, 采用钢丝绳拉住钻杆使钻头底部离孔底20—50cm, 实行第一次清孔 (带钻头清孔) , 使孔底沉渣搅混在泥浆中, 孔底泥浆比重不小于1.25, 控制好搅混的时间, 不宜过长或过短, 并以泥浆循环的方式将沉渣清出孔外。
2.4 混凝土灌注混凝土钻孔灌注桩施工中, 混凝土灌注前, 使泥浆指标应小于1.2 0, 必须符合工程技术设计的基本要求[6]。
另外, 在混凝土灌注过程中, 施工单位必须安排专人负责检测、记录灌注深度, 混凝土的实际用量, 以确定提拨导管和掌握孔内情况等。采取合理的混凝土灌注技术, 并严格保证施工质量, 对于预防及处理混凝土钻孔灌注桩断桩质量问题具有重要的意义和作用。
2.5 成孔。
施工前, 必须将施工现场内桩位处的地表障碍物清理干净, 然后选择性能较好的粘性土进行回填并夯实, 以确保桩护筒的埋设的可靠性和稳定性。在如果一味追求施工进度而采取一边处理障碍物、一边进行桩护筒的埋设施工, 就会在钻成孔时造成麻烦, 如生诸如地表桩孔周边塌方、石块等杂物落入孔内、造成钻成孔困难的问题, 另外在桩身混凝土灌注时, 桩身上部也容易产生蘑菇形状, 这些问题的发生, 都会给施工方造成经济损失。
结论
在现代建筑工程混凝土钻孔灌注桩施工中, 对于断桩的预防及处理补救都应建立在应用先进施工理念与技术的基础上, 并且严把分项工程及隐蔽工程的施工质量关。另外, 当混凝土钻孔灌注桩出现断桩质量事故时, 工程技术人员应从技术、化学泥浆调制比例、机械设备运行状况等方面进行认真分析, 并组织专业人员采取合理的技术处理措施, 及时设法补救, 对于确实存在缺陷的基桩, 应尽可能设法补强, 不宜轻易废弃, 造成过多的损失。
摘要：本文就混凝土钻孔灌注桩断桩的预防及处理补救措施作以浅要研究和分析, 旨在促进国内建筑工程施工技术应用与质量管理水平的整体提升与进步。
关键词：混凝土钻孔灌注桩,断桩经常出现的问题,预防,处理补救措施
参考文献
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冲孔灌注桩断桩处理技术 篇8
1 断桩形成原因
断桩是桩身出现裂缝或夹泥引起桩身混凝土不连续的现象,影响桩的承载力正常发挥。断桩形成的原因有:混凝土灌注过程中孔壁坍塌、导管漏水、卡管、埋管、停电、待料、拔导管过快等导致混凝土灌注中断;混凝土灌注完成后,由于开挖或挤压等水平外力作用引起桩身混凝土开裂。
2 断桩处理方法
2.1 补桩法
保留原断桩,根据设计要求补桩,以补偿承载力不足。此法处理费用较高,还需对上部承台结构重新设计。
2.2 原位复桩法
在桥梁桩或群桩中,桩的位置不能移动,只能采用冲击钻机或人工破除等办法,清除已灌注的混凝土,拔出钢筋,重新灌注桩身混凝土。此法清除混凝土费用很高,处理时间长。
2.3“二次剪球”法
通过特制的接桩器或隔水栓封住导管底口,将导管穿过浮浆插入新鲜的混凝土中,二次剪球后向导管内灌注混凝土,将原断桩处的浮浆和混凝土顶至桩顶标高以上。此方法处理成功率不高,主要决定于混凝土能否被顶升,经常用于在灌注过程中桩底附近的断桩处理。
2.4 注浆法
用高压注浆泵或大流量泵,沿注浆管或导管向断桩处注入水泥浆,切割并冲洗混凝土面上未凝固的浮浆,并将其置换出桩身。此方法为用水泥浆或混凝土固结断桩部位。
前2种方法适用于处理成桩检测后发现的断桩,属后处理,很被动,处理费用高,影响工期。后2种方法适用于处理灌注过程中发现的断桩,属前处理,处理费用低,对工期影响小。
3 注浆法处理断桩施工工艺
3.1 施工原理
注浆法分前注浆法和后注浆法:
(1)前注浆法是灌注过程中发现断桩后,将注浆管或导管插入浮浆以下混凝土中,用大流量泵或高压泵向断桩处注入水泥浆,置换混凝土面以上的浮浆,然后在含有水泥浆的桩孔中用水下灌注法施工工艺重新灌注混凝土。
(2)后注浆法是检测发现断桩后,用工程钻机在桩横截面上钻2个以上<100 mm注浆孔,钻至断桩处以下50 cm,埋设注浆管,对断桩处进行高压注浆,以切割或置换出断桩部位的泥浆及沉渣等,并用水泥浆液进行固化。
3.2 施工设备
为保证能及时处理断桩,施工设备宜采用现场设备,并就地取材,但后注浆法必须用高压注浆泵。
3.2.1 注浆泵
(1)<100 mm污水泵流量小,置换慢,适用于前注浆法处理600 mm以下直径的短桩;
(2) 3PN泥浆泵流量大,置换效果好,适用于前注浆法处理600 mm以上直径的长桩;
(3) 3SNS高压注浆泵切割能力强,处理沉渣效果好,适用于处理沉渣较厚或浮浆强度高的断桩。
3.2.2 注浆管
前注浆法用导管或<32 mm钢管作注浆管,后注浆法必须用高压注浆管。
3.2.3 贮浆设备
约1 m水箱(桶),急需时可人工开挖贮浆池铺彩条布防渗。
3.3 施工材料
外购水泥浆液或采用P.032.5级水泥现场搅拌水泥浆液,尽量不用早强水泥。
3.4 施工工艺
(1)前注浆法处理时应先拔出导管,清除污垢和残渣,清洗导管,查明原因,连接后备用。后注浆法应在低应变、钻探取芯资料的基础上进行。
(2)在孔口附近布置注浆泵、注浆管、贮浆设备,前注浆法应备混凝土隔水栓。
(3)后注浆法处理时,应根据桩径确定在桩身钻注浆孔的数量。
(4)安装注浆管时用法兰连接注浆管和注浆泵。
(5)水泥浆液应先稀后稠,必要时用人工搅拌浆液。
(6)通过注浆管向孔内浮浆下注入水泥浆,并用反插、高压力等手段将混凝土面以上沉渣、夹泥等切割、置换出来。
(7)前处理法处理时应在导管上设置隔水栓,进行水下灌注混凝土施工。混凝土首灌完成后,应上下反插导管,使新旧混凝土面处的混凝土和水泥浆混合均匀。混凝土应灌注超出桩顶标高以上1.5倍桩径,保证凿浮浆后桩顶混凝土强度能够满足设计要求。
4 效果检验
在笔者参与的市部分工程中完成的近2 000根桩中曾发生过断桩,均采用前注浆法处理,检测结果表明断桩部位处理效果良好,如表1所示。
表1中3个工程的断桩是在灌注过程中发现的,经前注浆法处理后,低应变实测曲线表明桩身连续、结构完整,而且对在建大住宅楼的基桩进行10000 kN以上的载荷试验,试验结果表明处理效果良好。处理前后效果对比图如图1所示。
5 结论
冲孔灌注桩在施工过程中,分为成孔和成桩2个阶段,一般发生在成桩阶段的问题较多。在成桩过程中出现的问题主要有:①原材料质量差;②配合比选择不当,忽视了临场级配调整;③搅拌混凝土的质量差;④导管埋深不当;⑤浇灌延续时间过长等。其结果可能导致断桩、离析、夹泥等桩身质量问题,其中断桩事故较多。对于施工技术不成熟或管理混乱的施工单位来说,常因导管堵塞、原材料配合比不当、混凝土严重离析、拔导管不当及浇灌过程中坍孔等原因造成断桩。对于断桩的补救,笔者认为注浆法处理断桩具有处理速度快、可操作性强、成本低、效果好等特点,经济效益和社会效益好。一般断桩都能在灌注过程中发现,宜在发现后及时采用前注浆法处理,并且处理效果良好。
参考文献
[1]中国建筑工业出版社.新版建筑工程勘察设计规范汇编[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]《基础工程施工手册》编写组.基础工程施工手册[M].第2版.北京:中国计划出版社,2002.
分析钻孔灌注桩断桩原因 篇9
钻孔灌注桩断桩主要指灌注混凝土中混合砂砾或泥浆, 损伤混凝土截面或变质面积, 甚至造成桩基上下分离, 影响灌注桩的受力性能, 从而导致断桩问题, 降低施工质量。发生断桩的主要原因包括气堵、堵管、脱管、埋管过深、清理残留、孔内坍塌、机械故障等, 引发原因复杂, 难以制定针对性较高的对策。对于钻孔灌注桩中的断桩问题, 施工方应当在施工初期作出相应的解决方案, 预防发生断桩问题或在发生断桩时予以及时补救, 减小断桩问题对施工质量的影响。
1.1 气堵。
气堵主要指混凝土浇筑时, 混凝土下料速度与导管空气排出的速度不协调, 导致导管内空气排除不及时, 阻塞在导管内影响混凝土的下落并形成压缩空气柱, 从而形成断桩问题。
1.2 堵管。
堵管是导致断桩问题的主要原因之一, 对于现阶段施工中机械配料的形式, 其中存在的配料机校核不及时、搅拌不充分、石料粒径与标准不符、运输效率较低、混凝土配比误差或搅拌不均匀等问题, 都是影响混凝土粗骨料搅拌形成堵管问题的因素。长时间的混凝土堵管会减短混凝土初凝时间, 导致混凝度在道观中阻塞而形成断桩。实际施工中应当选用较好配料形式, 严格控制混凝土的配比与搅拌等环节工作专业性, 调整关注时间与拌合时间, 才可减少堵管问题的几率, 避免出现断桩问题, 从而提升整体施工质量。
1.3 脱管。
脱管问题在混凝土灌注中是由混凝土表面标高失误导致的问题, 由于混凝土已灌部分表面标高失误造成导管埋深不合标准, 导致拔脱提漏而出现夹层断桩问题, 影响施工质量。托管问题在钻孔灌注桩的后期阶段发生几率更大, 由于灌注超压力相对较小且混凝土泥浆沉淀物较多, 导致量测混凝土面过程中难以区分混凝土表面与泥浆沉淀物, 而出现计算误差, 影响混凝土灌注精细度, 形成夹层断桩问题。基于此, 实际施工中应当着重要求量测精细度, 加强对混凝土表面与泥浆沉淀物的区分。避免由于量测误差导致的夹层断桩问题, 提高施工精准度, 从而优化施工质量。
1.4 埋管过深。
埋管过深主要指在关注过程中导管埋置深度不符标准, 其中埋管过浅可能导致泥浆在状体混凝土中混合形成不凝固体或夹层;埋深过深则可能导致混凝土已灌部分流动性较低, 增加混凝土与导管壁间摩擦力情况, 从而导致导管难以提拔或形成连接螺栓拉断, 增大导管内压力形成破裂而出现断桩问题。
1.5 清理残留。
清理残留主要指混凝土灌注过程中清空的不彻底情况, 此种情况可能由二次清孔过程中沉碴清理不彻底, 导致混凝土下落过程中与孔底沉碴混合而影响混合料的凝固情况, 致使钻孔灌注桩有效长度与设计长度不符, 出现断桩问题。另外, 清理残留也可能由二次清孔过程中换浆泥渣清理不彻底。悬于孔中随灌注积累而阻塞导管, 混凝土灌注过程中包裹沉碴而形成夹渣断桩。
1.6 孔内坍塌。
孔内坍塌问题主要指关注过程中孔内发生坍塌事故形成的断桩问题, 导致孔内坍塌的原因主要有工程地质环境较差、施工中对孔内稳固性重视程度不足, 钻孔过程中泥浆质量较差、护壁环节稳定性较差等。孔内坍塌问题是引起工程施工断桩的重要原因且影响较严重, 孔内坍塌位置较深, 为事故后处理带来了更多的困难, 事故处理需要无限延伸工期, 为工程施工造成了严重的经济、时间浪费。不仅严重影响了工程施工质量, 更为施工效率和效果带来了巨大损失。
1.7 机械事故。
机械事故是工程施工中导致断桩问题的重要因素, 由钢筋笼阻塞导管而使混凝土导管卡住、漏水, 致使混凝土灌注被迫停止, 或机械受气候影响运作失灵也可形成断桩, 影响工程质量。实际施工中应重视对施工机械的日常保养与维护, 减少机械事故导致的断桩问题, 从而减少施工事故, 优化施工效率与质量。
2 断桩预防措施
2.1 混凝土灌注前做好详细预备工作:
[1]混凝土灌注前需选用最大粒径在导管直径1/6~1/8以内的粗骨料, 并在拌合前阶段进行详细过筛, 或根据最大直径粗骨料选用匹配导管, 从而保证无较大颗粒影响拌合效果。[2]混凝土灌注前, 还需按照相应的规章制度选用符合标准与质量的测锤与测绳, 还需对测绳与测锤进行详细标定。准备第二套测锤测绳工具, 以便在实际量测中对量测结果进行核对与审查, 并避免量测工具临时出现故障导致量测无法顺利开展, 保证量测效率与精确的量测结果。 (3) 混凝土灌注前制作钢筋笼过程中, 需要保证钢筋笼焊口平滑无杂质。条件允许的情况下, 最好选用套筒直螺纹对焊连接或直接连接焊口。在进行搭接焊过程中需要避免形成错台情况, 防止钢筋笼阻塞导管形成的断桩问题, 保证工程质量。 (4) 混凝土灌注前, 需要详细检验起吊设备的运行情况, 对其转动与提升系统进行详细测量与维护, 保证实际灌注中设备的正常运行, 从而保证施工进度。 (5) 混凝土灌注前需要对混凝土拌合设备、运输车辆与发电机等关键设备进行备份, 并准备充分、详细的准备材料, 保证混凝土灌注过程中不会出现灌注中断的情况, 影响施工进度。
2.2 导管检验细化, 进行整体试压, 保证防渗效果。
[1]施工中需要对混凝土导管进行详细的检验 (包括水密承压与街头抗拉等试验) , 保证导管良好的防身效果。并在使用前对导管尺寸等细节进行详细测量, 记录试验中各项具体数据。[2]混凝土导管试验中的安装于拆除环节需要详细核定, 安装阶段需要保证平顺摆放导管胶皮垫。在螺栓连接中保证适度的紧固, 避免出现螺栓断裂与导管渗水问题, 影响混凝土灌注效果。 (3) 施工环节导管较多无法进行全面统一的试验, 需要在导管每次使用前做好质量检验, 观察导管外形与磨损程度。出现严重磨损与变形密封圈, 则需要更换保证导管使用效果。 (4) 施工中还需要保证导管提升的准确高度, 避免出现一次性提升高度与标准差异较大导致的混凝土扭折问题, 影响导管防渗性能。
参考文献
[1]葛小奎.钻孔灌注桩的质量通病与防治[J].交通标准化, 2008 (14) .
灌注桩断桩缺陷成因和防治 篇10
1 断桩的成因分析
1) 混凝土原材不合格, 混凝土拌和不合格, 极易造成混合料级配差, 坍落度过大或过小, 和易性、工作性差。坍落度过大时, 尤其运输或等待时间过长等原因, 未经二次拌和, 会产生严重的离析现象, 骨料、浆体分离, 浆体润滑作用减弱, 使粗骨料极易相互挤压, 在导管底部不能同浆体同时翻起, 积存于导管中, 最终导致阻塞导管;坍落度过小或石料粒径过大时, 混凝土流动性差, 也会导致混凝土无法顺利翻起, 导致堵管的发生, 最终导致断桩。2) 在钢筋笼制作过程中, 主筋采用电弧搭接焊, 钢筋拼组成笼时不注意调整使得主筋搭接错台对向桩体圆心方向, 在灌注混凝土时拔导管过程中, 钢筋笼挂住管口法兰盘, 使导管无法提起, 造成混凝土灌注中断, 从而形成断桩。3) 在下导管前, 导管没有进行泌水性试验或泌水性不合格就直接下入孔中, 导致导管密封不严, 气密性差, 泥浆向管内渗漏, 在混凝土中形成夹层, 造成断桩。4) 因工程地质情况较差, 施工时重视不够, 护壁材料侧壁支撑力较弱, 出现流砂等地质灾害;或在灌注过程中, 由于孔口周围机械施工等对孔壁形成扰动等原因, 造成孔壁受力发生坍塌事故;或在混凝土灌注过程中发生坍孔。上述原因均可造成类泥砂性断桩。5) 在下放导管过程中测量或计算错误, 导致导管总长度不足, 导管底口距孔底落差过大, 首批混凝土灌入后不能将导管底口全部掩埋, 使得泥浆倒灌入导管中;或者在灌注过程中, 由于施工人员大意或计算错误在拔导管过程中, 将导管提拔过量, 使导管底口拔离混凝土面, 使得泥浆倒灌入导管中;或者导管提拔不及时, 致使管口埋置过深, 混凝土灌注时间过长, 使灌注的混凝土与导管壁产生较大摩擦力, 导致导管无法拔出;或者用力过大将导管接头拉断, 导管报废。以上因素均可造成断桩。6) 由于机械故障、停电、天气突变等因素造成灌桩作业中断, 间隔时间超出混凝土的初凝时间即形成断桩。
2 断桩的处理方法
2.1 原位复桩
对刚开始灌注或灌入量不大且钢筋笼尚能够提出时发现断桩, 可立即将钢筋笼提出孔外, 然后用钻机对已灌注部分桩身重新成孔, 钻孔完成后再按照正常程序进行清孔、下放钢筋笼、下导管、灌注混凝土。对钢筋笼不能拔出的断桩, 应立即采用黏土回填夯实, 待回填完成后, 在原桩位重新钻孔。
2.2 接桩
如果断桩位置在距地面较近或落差在5 m以内且地质条件比较好时, 可采用泥浆泵把孔内泥浆抽完, 借助钢筋笼的支护安排人工下到孔内将孔内剩余的泥浆和掺杂泥浆的混凝土清除, 并用高压水将钢筋上的泥浆清除干净后, 破除顶部200 mm~300 mm混凝土且露出干净密实的混凝土面, 并将混凝土碎渣和泥浆清理、清洗干净, 然后用灌注旱孔的方法浇筑至桩顶标高。如果断桩位置在距地面以下5 m~10 m处, 或者距地面5 m以内但地质条件不好时, 可用挖机在断桩处, 开挖至断桩位置, 人工清理出断桩部位泥浆和掺杂泥浆的混凝土, 将混凝土面凿干净, 清理完成后支模浇筑混凝土, 拆模后及时回填并夯实;或者将比桩径略大的混凝土管沉至断桩位置以下, 用泥浆泵把孔内泥浆抽完, 人工清除断桩处泥浆和掺杂泥浆的混凝土及钢筋上的泥浆, 并将混凝土面凿干净, 然后以混凝土管为模板浇筑混凝土。
2.3 桩芯凿井法
这种方法适用于桩径较大的断桩处理 (D≥1.2 m) , 其原理就是在缺陷桩的中心部位利用风镐或水钻人工开凿一个小直径的圆柱孔, 深度要超过缺陷部位以下2 m, 然后清理孔内杂物, 放置钢筋笼, 浇筑膨胀混凝土, 将缺陷部位上下段桩体连接成整体, 达到补强的效果。此方法的难点在于人工开凿圆柱孔, 因此效率极慢。
2.4 高压注浆补强法
此方法适用条件是桩身混凝土出现蜂窝、离析、松散、强度不够及桩长不足等情况。该方法利用抽芯法检测的原钻孔, 进行封闭式的压注纯水泥浆液, 使桩身局部破碎、松散、胶结不好的混凝土的空隙注满水泥浆液, 令其重新进行胶结, 并与胶结完好的混凝土形成一个受力整体, 加强桩身整体强度。
2.5 扁担桩
桩基施工完成后, 混凝土已达到一定强度, 在桩检过程中发现断桩且上述方案均不适用时, 可考虑在缺陷桩两侧各增加一根灌注桩, 两根新桩对称分布在缺陷桩两侧, 并用承台将三根桩基连成整体, 形成“扁担”结构, 共同承受上部荷载。
3 断桩的预防措施
3.1 材料方面
拌和前, 试验人员应检查原材料指标是否合格, 混凝土配比是否合格。在混凝土拌和时, 指派专人严格控制混凝土拌合料的坍落度和和易性, 混凝土混合料的灌注坍落度应控制在180 mm~220 mm范围内, 混凝土的出厂坍落度应充分考虑温度、运距、时间等因素造成的损失。
3.2 混凝土灌注
1) 在钢筋笼制作时, 为保证主筋接头焊口平顺, 主筋接头应顺钢筋笼圆周方向排布, 避免在钢筋笼内圈形成错台, 防止主筋接头钩挂导管。2) 灌注桩灌注宜采用钢导管, 导管内径一般宜为200 mm~350 mm, 接口宜选用套管螺栓接口。使用前对每节导管进行编号, 并详细记录、制表, 以供施工时随时查询;使用前, 应进行水密承压和接头抗拉试验, 以防导管渗漏。3) 灌注前应根据灌注混凝土数量和灌注速度来配备施工机具设备, 设备的性能应满足灌注的连续性, 主要设备应有备用设备 (如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等) 。4) 在下放导管过程中, 其导管底口距孔底应控制在40 cm~50 cm。首批灌入的混凝土数量应保证导管底口埋置深度超过1 m。5) 当混凝土运输到施工地点时, 应由试验人员重新检查混合料的和易性和坍落度等, 如不合格, 不得使用。6) 混凝土灌注时, 为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度, 可根据桩径选用合适容量的料斗, 并在料斗口设置封堵盖, 待料斗内混凝土放满后, 抽取封堵盖, 并同时开放混凝土运输车放料口, 保证首批混凝土的连续性。必要时, 待两辆运输车到位后, 再开始灌注首批混凝土。7) 在灌注混凝土的过程中, 应保证孔内的泥浆高度;导管的埋置深度应控制在2 m~6 m, 并随时测量孔内混凝土面的高度, 计算提拔导管高度, 及时调整导管埋置深度, 避免导管埋置过深或过浅, 造成断桩。
4 结语
灌注桩是一项工序看似简单, 工序之间却紧紧相扣的难点工程, 在历年的桥梁施工中, 断桩问题时有发生, 究其原因主要有两方面:地质因素和施工因素。只有秉持准备充分、工序严谨、动态跟踪、遇事不惊、处事稳重的理念, 方能运用自如、游刃有余, 避免发生质量事故, 减少不必要的经济损失。
参考文献
[1]JTG D63-2007, 公路桥涵地基与基础设计规范[S].