断桩预防措施（精选10篇）
断桩预防措施 篇1
摘要：简略地论述了钻孔灌注施工产生断桩的原因、表现形式及其危害, 并提出了预防和处理断桩的方法。
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
[1]姚勇.卵石层中的灌注桩桩端压力灌浆技术及应用[D].西南交通大学, 2002.
[2]杜娟.大直径钻孔灌注桩群桩效应非线性分析[D].合肥工业大学, 2002.
[3]褚树起.钢筋混凝土钻孔灌注桩的工程质量控制[D].河北工业大学, 2003.
[4]彭海明.特殊地层中大口径钻孔灌注桩施工技术的研究[D].中南大学, 2003.
断桩预防措施 篇2
在桥梁工程的设计阶段，设计人员应注意桩基的截面强度问题。桩基的截面强度与截面面积、截面形状和施工材料有关。设计人员应保证截面面积足够大，截面形状相同的情况下，截面面积越大，截面强度越大，但是截面面积过大同时会引起桩基的质量过大等问题。在截面面积相同的情况下，空心的桩基比实心的桩基截面强度大，圆形的桩基比其他形状的桩基截面强度大。此外，在设计中应考虑到施工材料热胀冷缩对桩基的截面强度的影响，特别是冻胀力对桩基的破坏作用，入土长度较深的桩基的`截面强度应得到特别的关注。除了设计阶段，在施工阶段，更换强度更大的施工材料或者提高施工材料品质都会对桩基的截面强度产生积极影响。施工人员的施工技术也和对施工质量有直接的关系，不规范钢筋的焊接，不规范的施工流程等都会引起桩基的截面强度不足，进而导致桥梁桩基施工产生断桩现象。
1.2 施工过程不连续引起的桥梁桩基施工产生断桩
施工过程不连续是引起桥梁桩基施工产生断桩的主要因素之一。施工过程不连续的主要因素有起重吊装设备的作业能力小，导管埋入混凝土过深，灌注时间过长等。其中吊装设备的作业能力小必定会延长导管的拆卸时间，导管的拆卸时间过长的结果就是施工过程不连续，混凝土的流动性差，混凝土中所含的碎石和砂砾直径过大，碎石和砂砾的搅拌不均匀，导管内壁粗糙的结果是混凝土下落时收到的阻力很大，严重时，混凝土在导管中堵塞，造成卡管问题。如果导管埋入混凝土中的长度过长，或导管外部的混凝土已经凝固，此时的导管不易拔出，如果强行拔出，可能会把导管拉断，造成埋管问题。灌注时间过长会发生前段混凝土已经发生初凝，而后段混凝土的流动性变差，如不停止灌注工作，易发生混凝土中夹杂渣土的现象，最终同样会引起桥梁桩基施工中产生断桩。
1.3 导管及导管底口进水引起的桥梁桩基施工产生断桩
断桩预防措施 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。
断桩预防措施 篇4
1 产生断桩的原因
产生断桩的原因是多种多样的,主要是由于材料、工艺不当造成的,归纳起来有以下几种:
(1)清孔不彻底;
(2)水泥初凝时间过短;
(3)骨料粒径尺寸不符合要求,砂砾不合格;
(4)水泥混凝土的和易性差,流动性差;
(5)导管埋深过大或过小;
(6)导管密封性能不好,进水;
(7)机械故障、施工机具配置、劳动力组织不合理,致使灌注时间过长。
2 机理分析
(1)清孔不彻底表现在两个方面:一是孔底沉淀层过厚,清孔系数m0值大大降低,桩尖处的极限承载力降低,形成废桩;二是泥浆比重大,含砂量高,易造成灌注水下混凝土时由于钢筋笼对混凝土的束缚作用,造成钢筋笼外部分无混凝土而形成部分断桩,产生夹层断桩。同时,随着灌注的进行,孔中的泥砂逐渐沉积在已灌注的混凝土顶面,并随着混凝土的上升而上升,造成混凝土顶面沉积泥砂过厚,灌注深度难以探测准确,易造成导管提漏形成断桩。
(2)水泥初凝时间过短,灌注后期,首批灌注的混凝土已初凝,混凝土的流动性大大降低而继续灌注的混凝土冲破顶层而上升,在两层混凝土中夹存泥浆、渣土、甚至全桩夹有泥浆渣土而形成断桩。
(3)骨料粒径偏大或河砂中夹有大粒径的河卵石,致使灌注过程中,混凝土在导管中梗塞下不去,形成卡管。实际生产中由于天气等诸多因素的影响,实际拌制混凝土的含砂率、水灰比与实验室提供的含砂率水灰比存在较大的偏差,混凝土的和易性、流动性较差。混凝土在运输灌注过程中产生离析、泌水,使粗骨料过份集中,易导致卡管;混凝土的流动性差,坍落度偏低,在灌注时也易导致卡管。卡管处理时间过长而致使灌注时间过长,首批灌注混凝土已初凝,易形成断桩。若卡管后,用吊绳摆动导管、导管上安装附着式振捣器,用长杆冲捣导管内混凝土等方法仍不能使导管内混凝土下落时,立即吊出导管,在已灌注的混凝土顶面再次清孔后,重新灌注,易在此界面产生断桩。
(4)导管埋深过小,而初期灌注较深,灌注时产生冲击力大大增加,新灌注的混凝土易冲破首批混凝土冒到首批混凝土上面,将首批混凝土上面的泥浆沉淀层裹入桩内形成夹而断桩。
导管埋深过大,导管壁与混凝土的摩阻力增加,尤其是在灌注后期表层混凝土已初凝的情况下,摩阻力过大易造成将拉断或埋管事故。
(5)导管进水是由于首批混凝土储量不足,导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋设导管底口,以致泥水从底口涌入;导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,泥水从接头流入;导管提升过猛,导管底口超出原混凝土底面涌入泥水。
(6)施工机具发生故障,或施工配置、劳动力组织不合理,使灌注时间过长,最初灌注的混凝土已初凝,增加混凝土灌注时的阻力,易造成埋管或断桩。
3 预防措施
(1)灌注前应检修机械设备,并准备备用机械。根据实验确定的混凝土初凝时间,做好机械设备配置、劳动力组织工作。灌注开始后,应紧凑地、连续地进行,严禁中途停工,确保混凝土初凝前完成灌注工作。
(2)把好材料关,严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4,细骨料的级配选择良好的中砂,同时注意挑除细骨料中的大卵石。
(3)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秤,采取重量比控制,保证用水量和含砂率不产生较大偏差,保证混凝土的和易性和流动性,其坍落度控制在18～20cm之间。
(4)严格按规范要求进行清孔,孔内沉淀层厚度,摩擦桩不大于0.5倍的桩径,柱桩不大于设计规定;泥浆的比重在1.05～1.2之间,含砂率小于4%,粘度17～20s。灌注前,必须对孔底沉淀层厚度再进行一次测定,如厚度超过规定,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3～5min,使沉渣悬浮,然后立即灌注混凝土。
(5)选用初凝时间不小于2.5h的水泥,对于桩较长、桩径大、灌注时间较长者,可在首批混凝土中掺入缓凝剂。
(6)严格按公路桥涵施工技术规范要求对导管进行水密承压和接头抗拉试验。在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
(7)首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要。导管下口至孔底距离25～40cm,短桩的间隙采用高限,长桩的间隙采用低限。
(8)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2～6m之间。
(9)在灌注将要结束时,如出现混凝土顶升困难时,除按规范保证漏斗底口高出井孔水面4～6m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,拔管速度应慢些,以防泥浆挤入桩内。
4 结束语
只要分析清楚断桩可能产生原因,找出相应的预防措施,断桩是可以避免的,产生断桩的原因是多种多样的,因此,要求我们具体问题具体分析,制定最佳的解决方案。
参考文献
[1]J1 J041—2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]张敏.现行道路与桥梁工程实用技术与标准规范大全.
断桩预防措施 篇5
施
工
方
案
编制：
审批：审核：
河南祥记建设有限公司
2012年5月25日
清丰县新华书店图书大厦
浅部断桩处理方案
一、工程概况
本工程为濮阳市清丰县新华书店图书大厦。位于清丰县人民路北，惠丰路东。地基处理采用CFG桩，桩采用正方形布置，间距1400mm,CFG桩径为400mm,有效桩长为12m，采用C25混凝土进行浇筑。
二、断桩原因
对CFG桩及复合地基检测时，用低应变反射波法检测桩身混凝土的完整性，发现断桩位置均位于桩顶下300mm----700mm。经过断桩分析，其原因如下:CFG桩施工过程中，在打桩和土方开挖时，土层受桩基和开挖机械挤压产生侧压力。由于CFG桩较脆。在侧压力作用下容易产生裂痕，形成浅层断桩。
三、处理方案
对于浅层断桩采用以下方案：对断桩逐根单独处理。剔除断桩，人工挖掘到断桩面以下200mm,对断裂面剔平清理干净，下直径600mm套筒，使桩每边桩径增大100mm。用C30细石混凝凝土浇筑到设计桩顶标高，振捣密实。周围用与褥垫层相同的材料填实。在CFG桩施工时，要注意浅部的施工质量，保证CFG桩的完整性和质量。
（1）、根据断桩位置，确定桩位中心，并进行标示。
（2）、人工开挖基坑至断裂面一下200mm。基坑开挖时，必须保证坑壁的稳定。
（3）、剔除断桩，并对断裂面剔平清理干净，接缝面以粉刷水泥砂浆处理。
（4）、将30mm铁皮制作的60mm套筒安放到位并固定。
（5）、补桩混凝土采用C30细石混凝土浇筑，并振捣密实。混凝土浇筑到设计桩顶标高。
（6）、混凝土浇筑完毕并拆模后，采用覆盖塑料薄膜保温养护。
建设单位：（签字）
设计单位：（签字）
监理单位：（签字）
断桩预防措施 篇6
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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断桩预防措施 篇7
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。
断桩预防措施 篇8
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.
断桩预防措施 篇9
关键词：水下混凝土灌注,断桩,原因
1质量问题及现象
1.1在灌注混凝土过程中, 由于导管拔出混凝土表面, 致使泥浆进入导管内, 从而使孔内泥浆突然迅速下降。
1.2由于导管接头部位密封性能不良, 导致泥浆进入导管内, 如果在这种情况下继续灌注混凝土, 就会在桩身混凝土中间形成泥浆夹层。
1.3由于导管埋在混凝土中的区段过长、当混凝土将导管堵塞时处理时间过长、或者在灌注混凝土时持续时间过长使先期灌注的混凝土凝固时, 从而导致导管不能从混凝土中提起。
1.4在成桩后进行无破损检测时, 桩身的某一个部位存在夹泥层。
2原因分析
产生断桩的原因有很多, 其中最主要的原因有以下几点。
2.1在钻孔桩灌注混凝土过程中, 混凝土的坍落度太小、混凝土发生离析或者混凝土中石料粒径较设计规定大很多, 导管直径较小 (一般情况下不得使用直径小于25cm的导管) , 在混凝土灌注过程中, 混凝土将导管堵塞, 并且在混凝土初凝前未能将导管疏通, 不得不提起导管时, 在这种情况下就会形成断桩。
2.2由于在下导管之前, 导管长度计算错误致使导管底口距离孔底的距离过大、或者由于首批混凝土灌注量计算错误, 从而导致首批混凝土灌注后混凝土未能将导管埋住或者埋住深度不足, 这样也会形成断桩。
2.3在混凝土灌注过程中, 需要提升导管时, 由于测量或者计算的错误、或者由于在没有测量导管埋深的情况下盲目提升导管, 使导管提升过量, 从而使导管口拔出混凝土表面, 或者致使导管口处于泥浆层或者泥浆与混凝土的混合层中, 从而产生断桩问题。
2.4在提升导管的过程中, 由于钢筋笼焊接等问题将导管卡住, 在孔内混凝土初凝前未能将导管提起, 从而导致混凝土灌注过程中断, 从而形成断桩。
2.5导管连接处密封不好, 发生渗漏现象, 从而导致泥浆进入导管内, 这样就会在混凝土内形成夹层, 从而导致断桩。
2.6在灌注水下混凝土的过程中, 由于长时间未提升导管, 致使导管埋置深度过深, 无法顺利将导管拔出或者将导管拔断, 从而形成断桩。
2.7由于其他意外原因 (比如机械故障、停电、塌孔、材料供应不足) 造成混凝土灌注过程中断, 并且中断时间已经超过了混凝土的初凝时间, 从而导致导管无法从混凝土拔出, 进而形成断桩。
3预防措施
3.1水下混凝土灌注一般采用钢制导管进行灌注, 导管内径一般为250-350mm, 具体根据桩径和石料的最大粒径来综合确定, 在导管使用前, 应该对导管进行水密承压和接头抗拉试验, 不得使用压气试压。进行水密试验的水压不应该小于孔内水深1.5倍的压力, 同时也不应该比导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍小。每节导管在组装时应该进行编号, 导管安装完毕后, 应该建立严格的检查和检验制度。
3.2在进行导管吊放时, 导管的底口距离孔底的距离应该为0.3-0.5m, 首批混凝土的计算量应该准确, 确保首批混凝土灌注后导管埋深不小于1m, 在计算混凝土初灌量时, 除了计算桩长所需的混凝土量外, 还应该把导管内积存的混凝土量计算在内。确保混凝土埋住导管口不小于1m。在接下来的混凝土持续灌注过程中, 导管在混凝土中的埋置深度一般控制在2-6m。
3.3混凝土拌合物应该有良好的和易性, 在灌注的过程中, 应该保证混凝土有足够的流动性, 对混凝土坍落度进行严格的控制, 当桩孔径D<1.5m时, 坍落度宜为180-220mm;D≥1.5m时, 宜为160-220mm, 并且应该把气温、运输距离以及施工时间影响导致的坍落度损失考虑在内。如果灌注时间较长, 在征得监理工程师同意的情况下可加入缓凝剂, 防止先期灌注的混凝土初凝导致导管堵塞。
3.4在进行钢筋笼制作时, 具备条件的情况下应该采用对焊, 保证钢筋焊口平顺。如果采用搭接焊时, 应该保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台, 防止钢筋笼将导管卡住。
3.5在灌注过程中提升导管时, 不要盲目的进行提升, 应该通过对混凝土的灌注深度进行测量以及已经拆下导管的长度来进行计算, 确定准确后再进行导管提升, 保证导管的最低埋置深度, 避免导管拔出混凝土面, 使泥浆进入导管形成夹层而导致断桩。
3.6混凝土灌注过程中的关键设备 (如发电机、吊车、运输车辆等) 应该及时进行维修保养, 并且应该有备用设备, 尽量避免由于这些原因导致混凝土灌注过程中断。
3.7在水下混凝土灌注过程中, 当混凝土将导管堵塞时, 一般采用插拔抖动导管 (注意千万不可将导管拔出混凝土面) , 如果在混凝土灌注快要完成的情况下堵塞导管时, 这时堵塞的导管长度比较短, 也可以采用型钢插入导管内进行冲击来将导管疏通, 或者采用在导管上固定附着式振捣器进行振动的方法来将导管内的混凝土疏通。
3.8在灌注过程中, 如果钢筋笼将导管卡住, 应该设法转动导管, 使钢筋笼与导管脱离开。
4处理措施
4.1如果断桩后能够立即将钢筋笼从孔内提出, 这时应该快速的将钢筋笼从孔内提出, 之后采用冲击钻重新进行钻孔, 清孔后再下钢筋笼, 再进行水下混凝土灌注。
4.2如果断桩的位置在距离地表10m以下并且孔内混凝土已经终凝时, 这时应该采用直径稍稍比钢筋笼小的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔, 钻至超过钢筋笼底口1m的位置, 这时可以将钢筋笼拆除, 拆除钢筋笼并吊出后在进行扩孔至设计桩径, 清孔达标后重新进行水下混凝土灌注。
4.3如果断桩的位置在距离地表5m以内, 并且地质条件比较好时, 可以采用开挖法, 挖到断桩位置后, 将泥浆等杂物清除, 露出良好的混凝土并进行凿毛处理, 并且应该把钢筋上的泥浆清除干净, 支模后浇筑混凝土。
4.4如果断桩的位置距离地表在5-10m位置时, 或者虽然断桩位置距离地表的距在5m以内, 但地质条件较差时, 可以采用沉管方法来进行处理。
4.5如果断桩是由于塌孔、导管无法拔出等造成断桩无法进行处理时, 可以在原桩的两侧进行补桩, 但是补桩方案必须要由设计单位提出。
5结束语
桥梁钻孔灌注桩施工中比较常见的质量问题主要有断桩、缩颈、斜孔、混凝土灌注过程中钢筋笼上浮等, 这些问题中, 断桩是比较难处理的问题之一, 为了避免在水下混凝土灌注桩施工过程中出现断桩问题, 施工技术人员必须严格的按照设计文件以及桥涵施工技术规范的要求来进行施工, 不可不经过计算盲目的进行提拔导管, 如果在施工过程中出现断桩问题, 要根据具体情况采取相应的处理措施, 争取把损失降到最低, 确保水下混凝土灌注桩的施工质量。
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冲孔灌注桩断桩处理技术 篇10
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。
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