断桩预防范文

断桩预防范文（精选9篇）

断桩预防 第1篇

1 事故形成

亳阜高速公路03标段由中铁某局具体组织施工。在桥梁基础施工时由于施工准备不充分,造成两根钻孔灌注桩出现问题。1)在有两套搅拌设备的情况下,浇筑混凝土过程中两套设备均出现故障,短期内又不能修复,与相邻标段也没有有效沟通,不得不中断施工,形成短桩。2)由于导管在浇筑混凝土过程中破裂,从而形成断桩。

2 原因分析

施工准备不充分,设备没有及时检查维修,对备用设备重视不足。导管没有严格按照施工规范的要求做抗拉试验和水压力试验。上述情况是造成这次事故的直接原因。

3 事故处理

3.1 处理方案分析

初步的处理方案有以下五个:

1)常见的是采用冲抓的方法把还未初凝的混凝土抓出孔外。采用冲抓的方案有两个问题:a.工地上没有冲抓的抓斗,需要到外地去借,距离比较远,事故又发生在晚上,要等到次日才能把冲抓的抓斗运到工地,耽误了时间;b.冲抓过程中可能会造成塌孔。

2)采用加大泥浆的比重,用正循环钻机通过泥浆把碎石置换出来。采用泥浆置换的方案也存在两个问题:a.正循环钻机的钻头是否经受得住碎石的磨损,一旦正循环钻机的钻头损坏,就会影响其他钻孔桩的施工,耽误整个工期;b.用泥浆能否把碎石置换出来没有把握,如果能置换出来,泥浆的比重为多大,才能把40 mm粒径的碎石置换出来,事前没有技术准备。

3)变动桩位法。

原桩和原桩位报废,在原缺陷桩两侧对称位置上各补桩一根,并通过分配梁接桥墩立桩。该方法的优点是结构图式简明可靠,效果良好。缺点是工程量较大,造价比较高,工序有钻孔桩施工和分配梁施工,工期较长。为了创优质工程,业主明确表示不同意该方案。

4)接桩法。

由于断桩处距离地面均小于10 m,采用人工处理桩头并接桩有技术上的可行性。其主要优点是施工方便,工艺简单,技术可靠,造价较低。缺点是施工地点地下水位较高,地下水丰富,涌水量无法确定,抽水比较困难,而且要做钢护筒围护。

5)二次造孔法。

该法利用原桩位的报废缺陷桩,采用冲击锥冲击缺陷桩混凝土,直到桩底,重新封孔达到处理目的。此法的优点是利用原桩位,工程数量小,与变动桩位法相比可节省50%的工程量。但二次造孔法也有其不足之处:a.造孔速度能否令人满意,钢筋笼是否会卷球;b.破碎后的混凝土和钢筋清理也有一定困难;c.二次造孔法成孔价格较高,施工难度大,工期较长。

经过项目部和相关单位综合比较各方案,权衡利弊,项目部最终采用二次造孔法的方案处理此次事故。

3.2 二次造孔法实施

钻具主要由50 kN双筒快速卷扬机、钻架、十字冲击锥、索具及连接部件组成。装钻架于孔位,安装卷扬机,在钻具就位后,先采用低冲程冲砸混凝土桩身,加水和粘土,反复冲砸。砸下3 m～4 m后,加高冲程,随着冲孔深度加深,逐渐加大冲程到3 m～4 m,并及时向孔内投放粘土并且补水进行造浆;随着泥浆比重的增加,破碎混凝土骨料及钢筋碎片随着冲击锥的上下提动带出孔口。冲砸日平均进尺1.5 m,直到桩底标高为止。接着抽碴进行初步清孔,然后放置钢筋笼,将灌注混凝土导管直插孔底,压入新鲜优质泥浆进行正循环清孔,直到沉淀厚度小于设计要求,降低泥浆比重符合设计要求为止。灌注混凝土封孔,完成缺陷桩处理。

4 预防

针对这两起事故的预防有以下三方面的措施:

1)加强施工前准备工作,认真检修各种设备,尽可能地减少设备原因造成的事故;

2)与相邻标段加强合作,互惠互利,有偿使用对方设备和物资,以备不时之需;

3)做好各种相关试验,虽然施工规范明确要进行导管抗拉和抗水压力试验,但是目前各施工单位并没有充分认识到其必要性,许多单位仍然不做此类试验,文中提醒人们务必要做导管抗拉和抗水压力试验。

5 结语

对桩基的研究意义深远,每一次、每一方面的突破都可能带来较大的社会效益和经济效益。 许多专家、学者对此都有论著,但仍有许多未解的难题期待着去研究、探讨。

摘要：结合亳阜高速公路03标段工程,分析了钻孔灌注桩出现断桩的原因,经现场分析研究,提出了处理方案与措施,并介绍了预防钻孔灌注桩断桩的措施,从而有效避免了灌注水下混凝土过程中发生断桩的现象。

关键词：断桩,钻孔灌注桩,预防措施,施工,混凝土

参考文献

[1]李国玲.后压浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用[J].山西建筑,2004,30(14):63-64.

断桩预防 第2篇

【摘 要】本文通过某工程基础桩检测中出现大量断桩的工程质量事故，对事故产生的原因进行分析、对后续施工采取技术措施论述。

【关键词】管桩断桩；原因分析；处理措施

Broken pile together to project quality accident analysis and processing

Chen Ya-jun1，Shen Hua2

（1.Zhejiang FengHui Construction Group Co.， Ltd. Shangyu Zhejiang 312300；

2.The Shangyu Huafu Real Estate Development Co.， Ltd Shangyu Zhejiang 312300）

【Abstract】In this paper， a foundation pile of detection of a large number of broken pile of project quality accident analysis， accident causes and take technical measures to discourse on the subsequent construction.

【Key words】Pipe pile off pile；Cause analysis；Treatment measures

1. 工程概况

某工程由多层及高层组成，建筑面积约13.8万m2，其中地下室建筑面积为2.6万m2、其中的3#楼至10#楼为五层框架结构，建筑面积各为1350.51 m2，建筑物高16.69M，储藏层高2.19M，标准层2.9M。基础采用400（75）预应力管桩，每幢76根桩，设计桩长26M，5#、6#、9#楼系老河道填筑基础。老河底高程为3.00M左右，地面高程为6.50M左右，专家论证设计要求地面高程以下1 M开始用塘渣回填，作为打桩机施工时的稳定层，施工方在施工时为节约塘渣费用，只填筑0.3～0.5M厚的塘渣层。其下层土回填时也未能按回填土施工要求控制回填。桩基施工完成后，经法定检测单位检测结论为，5#楼为Ⅲ类42根、Ⅱ类9根、Ⅰ类18根；6#楼为Ⅲ类16根、Ⅱ类9根、Ⅰ类44根；断桩部位位于地面以下2至4M范围；9#号楼因5#楼检测时还未施工，被监理通知暂停施工。但施工方在后来未报监理同意的情况下自行施工，经检测，结果类似上述两楼。

2. 断桩原因分析

2.1 回填土层密实度不够。施工回填土方时，是用挖掘机作为回填土的压实机械，回填土层厚度在1M左右，超出规范规定要求，最厚时达1.5M，层厚控制不严、不均匀；压实机械用挖机完成，压实中漏压、欠压面多造成压实的不均匀；回填土施工时却逢梅雨季；回填土采用附近基坑挖土进行回填，土壤含水率属饱和土，达不到回填土的质量要求；回填土总厚度超出设计厚度。

2.2 塘渣层填筑厚度不足是造成工程断桩的主要原因。设计回填土层中上部采用2M其它基础开挖后的旧塘渣和1M新填塘渣，其作用是为了使回填层能承受静压桩施工时的基面层土的稳定性。由于施工过程中施工单位为了节省施工费用，擅自将3M层厚的塘渣层减少到0.3M到0.7M厚。打桩过程中由于下部地基土承载力不足，在打桩机作业、移动过程中，因打桩机自重较大，桩机挤压上部塘渣时，在塘渣层以下一定范围的土体受压侧向位移，使下部土体产生挤压、位移，造成完成的桩体断裂。

2.3 土方开挖过程中造成断桩。

基础土方开挖，通常工程中采用机械挖土。机械操作人员的操作不当，在机械行走、土方开挖时不慎使铲斗碰及桩头过猛也会造成桩身断裂。如某工程中挖桩机操作人员因操作不当，铲斗水平方向碰桩，造成一根500的预应力管桩在桩顶以下4.9M处断裂。又如有另一住宅小区六层住宅楼采用500预应力管桩基础，桩长为38～40M，进入第8-2持力层，设计单桩承载力为800KN。地质上部为粉沙淤泥质土，为使打桩机械能够作业，面层填铺50CM厚的塘渣。因打桩机自重大，面层塘渣不能满足承载力要求，打桩过程中桩机倾斜较大，土方开挖后发现有二幢楼的基础分别有15根和47根桩桩顶发生位移，最大位移值为70CM。经检测这些桩均在桩顶以下4.2M～5M处发生断裂。

2.4 送桩原因造成断桩。

一般桩顶均低于施工地面，因地质条件不一，当打桩标高达到达设计深度，压力值末达到设计要求承载力时，采取继续送桩。送桩柱与打入桩之间是活动接触。送桩时桩机垂直度稍有偏差，造成桩顶受力不均匀，也会导致已打入的桩桩体断裂。

3. 桩承载力分析

根据桩基设计理论，桩基主要承受竖向荷载的作用，其水平作用力一般仅为竖向容许承载力的1/10～1/20，在设计时一般不作考虑，桩的抗弯性能只需满足管桩吊动和堆放要求。因此，在进行工程断桩处理时，只需考虑桩体轴向荷载的传递，适当考虑水平力的作用。

4. 断桩的工程处理

4.1 桩顶有位移断桩的处理。

用挖掘机械或葫芦将斜桩纠正。用黄砂、碎石进行充填，在短时间内将制作好的钢筋笼放入桩内，要求制作的钢筋笼长度低于断桩位置以下1M，并通长到桩顶与承台连接；然后用C30以上的混凝土进行灌浇。钢筋数量要求大于4*16（二级钢）以上，对于断裂面离桩底较近处的断桩，可在下部用1：1黄砂、碎石的混合料进行填充。

使用这种纠正方法，一般能达到纠正后的桩的轴心偏差小于2CM，效果较好，不会影响工程桩的质量。

4.2 桩顶无位移断桩的施工处理。

桩顶无位移的断桩主要产生的原因，是由电焊焊接质量不符要求；送桩超过一定长度造成末焊接口及桩体在打压过程中，由于桩体本身质量问题而产生的断桩等。其断点一般只有一处，也可能有二处以上。这类断桩的处理方法原则上与标准图集中的处理方法相类似，具体如下：

4.2.1 当断桩处距桩顶较近一般在1～2M时，可将上部

断桩移走（有地下水位时应当根据地下水位情况进行降水），然后用直径大于桩外径100MM的模板套从断口以下200MM处开始向上接长；大于1M小于2时也可用内径比桩外径大100MM的混凝土管，采用沉管的方法沉至断口以下200MM，管桩孔中用碎石充填，填至断口以下1.2M处，然后在上部按接桩图集要求配置钢筋笼，用比承台或基础梁提高一级，且不低于C30的混凝土灌实，伸入承台或基础梁中。

4.2.2 当断桩面距桩顶距离较远（大于1M或地下水位较高不能将断桩移去）时，按接桩标准图集要求，将接长部分延伸至断口处以下1M处开始将桩接至承台。底部亦可采用下部填充碎石的处理方式。

5. 断桩处理的经济分析比较

对于断桩，工程中一般的处理原则是进行补打桩。补打桩方法为条形基础和独桩承台基础的断桩，在轴线方向左右各加补打一只，设计中不考虑断桩再参与承载作用；对群桩承台基础除应补打相同数量的桩外，还应对承台作加固处理，按照目前当地500桩150元/M。一根40M500的预应力管桩，一般费用在6000元左右。按上述方法进行处理，一般费用为100～500元之间，最多只有补打费用的10%。而且减少打桩机械二次进出场等费用。

经过这样处理的断桩，经数个工程应用和对建筑物沉降、倾斜等观测，均未发现有明显超出规范的要求，质量满足现行规范要求。故，我们认为这样的处理方案技术上可靠，经济上合理、处理工期短。可推广到其它类似工程质量的处理中。

参考文献

[1] 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002.

[2] 浙江省工程建设标准 先张法预应力混凝土管桩基础技术规程 DB33/1016-2004.

[3] 浙江省建筑标准设计 建筑标准图集 先张法预应力混凝土管桩2002浙G22标准图集 浙江省标准设计站.

[4] 廉晓飞主编 钢筋混凝土及砖石结构（下） 中央广播电视大学出版社.

水下灌注混凝土桩断桩的预防与处理 第3篇

洛湛铁路(洛阳—湛江)邵阳—永州段邵水特大桥位于湖南省邵阳市南郊金星村,跨越邵水河,桥全长731.80 m,中心里程DK218+751.545,桥梁结构为22-32 m的后张预应力混凝土简支梁,全桥墩台23个,其中洛阳台和1号墩为明挖扩大基础,2号墩至湛江台为钻孔桩基础,共113根钻孔桩,桩长13.5 m～28.5 m,桩径1.0 m,桩身为200号钢筋混凝土,除湛江台设计为柱桩外,其余均为摩擦桩。

桥址地质结构复杂,洛阳台至18号墩位于滩地,地势平坦,表层种植土下为黏土,棕色～褐黄色,硬塑,下伏泥质砂岩～泥岩,青灰色,极严重风化～颇重风化;19号墩、20号墩位于邵水河主河床内,常年水深7 m～8 m,主河床底覆盖卵石土,褐黄色,松散,饱和,下伏泥岩,灰黑色夹青灰色,极严重风化,岩芯呈土状;21号墩、湛江台置于山坡地段,地势险峻,表层为黏土,棕色,硬塑,下伏炭质灰岩～灰岩,褐黑色～灰褐色,极严重风化～颇重风化,其中湛江台处于溶岩地段。邵水特大桥113根钻孔桩,于2001年2月21日开钻,到2001年9月23日结束,仅用7个月便全部完成,施工中防止断桩是确保质量和工期的关键。

2 造成断桩的原因

1)导管埋入混凝土深度过小导致断桩。2)导管内进水(泥浆)导致断桩。3)因导管拔出混凝土面而形成断桩。4)混凝土和易性不好引起堵管而断桩。5)因导管埋深过大,提升费劲,长时间提不出导管形成断桩。6)塌孔引起卡管而造成断桩。水下混凝土灌注时,塌方土使导管埋深增加,提起不及时,将管卡住,长时间提不出管形成断桩。7)因机械故障、操作失误而造成断桩。8)因特殊原因造成进料困难,灌注工作受阻而引起断桩。

3 断桩的预防

1)认真做好灌注前的准备工作。

a.导管吊装前,先在孔外进行试拼装,按规定进行水密、承压和接头抗拉试验,合格后,从下至上编列号码,并标上累计长度。吊入孔内正式拼装时,将导管置于孔中心,按预编号码和圆周方向拼装,拼装完后进行升降试验;b.计算出首批混凝土用量,保证导管初次埋置深度不小于1.0 m;灌注首批混凝土前,检查导管下口与孔底的高度是否合适,一般宜为25 cm～40 cm;c.检查隔水栓尺寸是否适合及其在导管内是否畅通;d.选好水下混凝土的配合比,确保混凝土拌合物具有良好的和易性。粗骨料优先选用卵石,如采用碎石,宜适当增加含砂率,粗骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于4 cm,细骨料选用级配良好的中砂;为确保首批混凝土在灌注时始终保持必要的塑性和流动性,防止粘于孔壁或钢筋笼上,或被后灌混凝土顶破,可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂;e.检算导管吊装设备的吊装能力,保证具有一定的安全储备;检查混凝土搅拌机、配料机、输送泵等设备是否工作正常;f.配备好水泵、吸泥机和高压射水管等设备,以便于灌注混凝土期间保持井孔内水头和及时处理灌注故障。

2)混凝土拌合物运至灌注地点时,检查其均匀性和坍落度等,坍落度一般宜为18 cm～20 cm,如不符合要求,进行二次拌和,二次拌和仍达不到要求,不得使用,以防止堵管。

3)水下混凝土灌注要连续进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,混凝土拌合物随运随即灌注,不要聚集大量拌合物一次灌注,当导管内混凝土不满时,应徐徐地灌注,以免导管内造成高压气囊,将两节导管间的橡皮垫压出,导致导管漏水。

4)水下混凝土灌注过程中,应采取以下措施预防塌孔:

a.经常保持井孔内水头,特别是潮汐地区或水位涨落甚急的河流和有承压力地下水地区,以防止塌孔;b.保持导管位于孔中心位置垂直上下移动,防止导管碰撞钢筋笼引起塌孔;c.当混凝土面接近钢筋骨架底部1 m左右时,要放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击力,当混凝土拌合物上升到骨架底口4 m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2 m以上,恢复正常灌注速度,以防止钢筋骨架上浮引起塌孔。

5)在混凝土灌注过程中,采用绳索吊测锤(测绳采用尼龙尺,测锤重量不小于4 kg)在孔内试探的方法测定已灌注混凝土表面标高,并结合已灌注混凝土数量,判断导管埋置深度,及时调整导管埋深,保证导管埋深在2 m～6 m范围内。灌注将近结束时,由于首批混凝土表面的沉淀物增厚,采用绳索吊测锤试探容易造成误判,致使提漏形成夹层断桩,应采用取样盒直接取样,以鉴定良好混凝土面的位置。

6)注意天气情况,搞好混凝土的调配工作,合理安排施工工序。

尽可能把施工时间安排在天气好的时候进行,一旦遇上突然下雨,必须争取一次性灌注完毕,如因气候确定无法继续灌注,可按以下办法处理:首先测出灌注深度,计算出导管的埋置深度,然后起吊设备,缩小导管的埋置深度,根据经验,一般以30 cm～40 cm的埋深为宜,雨停后应立即把剩余的混凝土全部灌注完,停滞时间不宜超过45 min。

4 断桩的处理

1)灌注过程中导管进水(泥浆)造成断桩应采取以下措施:a.首批混凝土灌注后导管进水,将已灌注的混凝土拌合物吸出,改正操作方法,重新进行灌注;b.灌注过程中因混凝土表面探测错误,造成拔出导管进水,采取底塞隔水的方法,并外加一定压力重新插入导管,恢复灌注。

2)灌注过程遇到塌方造成断桩采取以下措施:a.灌注开始不久遇到坍孔时,采用吸泥机吸出孔中泥水,至不继续塌孔时,恢复正常灌注;b.灌注深度较浅时遇到塌方采取以下两种处理方案:塌方土层以上无流砂,土方开挖容易时,可直接将混凝土桩挖出,对其做适当处理后即可立模浇筑,直到达到设计标高;塌方土层以上有流砂,土方开挖有困难时,可在流砂层上做圆形砖沉井,在砖沉井内挖泥,砖沉井在自重的作用下缓缓下沉,下沉停止后再继续砌砖,继续挖泥,如此反复,直到挖至混凝土断桩高程,注意要使砖沉井均匀下沉,此时可进行冲洗并准备灌注。

3)灌注过程中按上述方法处理达不到要求时,应重钻补桩或会同有关单位研究补救措施。a.利用原桩位,在原位用冲击钻重钻孔。首先在能拔出钢筋的情况下尽可能拔出钢筋,再把孔填实,换“十”字钻头在原位冲击钻孔,直到钻至设计位置,重新清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土。b.原桩及原桩位均报废,增加一个地下钢筋混凝土排架(在征得设计单位同意后)。

5 结语

水下灌注混凝土桩施工前要精心组织,充分准备,加强岗前培训,施工时指派经验丰富的技术人员全程督导施工,科学管理,规范施工,认真做好现场灌注记录,遇到问题要找准原因,科学决策,及时处理,力争一次性灌注成功。邵水特大桥113根桩完工后采用瞬态激振(敲击)时域频域分析法对桩身完整性进行无损检测,结合混凝土试件超声波测试及抗压强度试验分析,均达到了Ⅰ类桩,工程质量优良。

参考文献

[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]黄宏斌.水下灌注混凝土桩断桩的防治[J].科技通讯,2001(2):11-12.

断桩预防 第4篇

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）

桩基础桥梁断桩原因分析及预防措施 第5篇

1 产生断桩的原因分析

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。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。断桩产生的原因以下几个方面:

1.1 桩身的截面强度不足引起的断桩

在设计中忽略冻胀力对桩的破坏作用, 尤其是对土层较厚入土较深的钢筋长混凝土桩, 只考虑桩身的整体冻拔而忽略了切向冻胀力与桩截面的强度关系, 切向冻胀力大于桩截面的强度, 将桩冻拔致断。

灌注时测深不准或计算错误将导管提升过高, 以至导管底部脱离砼层。

在施工中, 水泥用量不足, 混凝土配比不当不能满足混凝土设计强度。

钢筋混凝土桩的钢筋未经力学实验, 品质低劣, 钢筋的焊接不够规范达不到设计强度。

1.2 在混凝土施工过程中, 混凝土施工灌注不连续, 灌注时间持续长, 是造成断桩事故的最主要因素

导管拆卸过程时间过长, 起重吊装设备的作业能力小, 导管内壁不够光滑, 塌落度过大, 混凝土流动性差, 碎石或卵石粒径过大, 沙子过粗或偏细, 级配的细度膜数不好, 拌和不均匀, 混凝土产生离析现象, 增大导管内混凝土下落阻力, 而使混凝土在导管中下不去, 造成卡管事故。

导管埋入混凝土中过深, 导管外混凝土已初凝, 导管与混凝土间的摩擦力过大, 导管无法拔出或提升导管过猛, 将导管拉断, 造成埋管事故。

首批已浇混凝土初凝, 流动性降低, 而续浇的混凝土冲破顶层上升, 在混凝土中夹有泥渣土, 形成断桩。

1.3 导管或导管底口进水引起的断桩

导管的水密性、承压、抗拉性能不好, 隔水设施差, 而导致导管渗水, 首批混凝土储备量不足, 使导管底口进水。

1.4 由于塌孔引起的断桩

因为灌注施工的紧张连续, 忽略了水头高度, 由于护筒底口漏水, 孔内水位降低, 使孔内水位差减小, 不能保持原有静水压力。

1.5 接桩时没有认真处理好多余的那部分桩头从而引起的断桩

混凝土浇筑近结束时, 没有考虑接桩时混凝土施工, 接桩时处理不好或清理不好桩头, 导致桩顶混凝土达不到设计强度。

2 断桩的预防措施

对断桩事故关键在于预防。灌注前要对各个作业环节和岗位进行认真检查, 制订有效的预防措施。灌注中严格遵守操作规程, 保证灌注作业连续紧凑, 有条不紊;反复细心探测砼面, 并用理论方法计算出砼面高度, 比较后取砼面低的作为拆卸导管的标准;导管提升应匀速、平稳, 慢慢起升;控制灌注时间在适当的范围内。要保证设备的正常工作, 并有备用设备;灌注前通知配电部门, 保证灌注时供应用电;要注意天气预报, 合理安排灌注时间。本人结合工作实践总结如下几点, 仅供同行参考。

2.1 对桩截面抗拉强度进行验算, 保证材料质量及用量, 保证截面设计强度

由于并不是所有的桥涵设计都经专门的设计单位进行设计。尤其地方道路工程中的中、小桥, 在设计过程中很少考虑甚至不考虑冻胀力对桩身的危害作用, 这就要求在设计中必须保证桩身强度, 即按地基规范:

式中:Q为验算截面应力, kPa;k为结构安全系数, 对于静定结构为1.2, 超静定结构为1.3;T为总切向冻胀力, kV;P为作用于单桩上的恒载, kN;G为验算截面以上桩自重, ;kN;F为验算截面以上暖土层对桩周的锚固力, kN;A为验算截面面积, 钢筋混凝土为受拉钢筋截面积m2;[Q]为材料允许应力kPa。

每m3混凝土用量一般不低于350kg, 配比实际标号一般应超出设计标号10%~15%。

对于所用钢筋, 使用之前一定要做力学性能实验, 严把质量关, 质量不合格的钢筋严禁使用, 对于钢筋的焊接工艺, 需要焊条级别, 一定要坚持标准, 按规范去实施。

2.2 严密施工组织设计, 在施工前, 把一切灌孔的设备工具都准备齐全, 保证混凝土施工的连续性, 尽量缩短浇筑时间

导管的分解长度应便于拆装搬运, 并小于导管提升设备的提升高度, 中节一般为2m左右, 下端可加长至4~6m。

导管内壁光滑、顺直、无局部凸凹, 各节内径应大小一致, 偏差不大于±2mm, 应严格控制拨导管、拆卸导管时间, 拆卸导管时间不应大于15min, 能缩短尽量缩短时间, 一旦开始灌注, 决不能中途停止。

为保证混凝土的流动性, 严格控制塌落度, 应保证在18~22cm之间, 骨料尽可能选用卵石适宜粒径为0.5~3.0cm, 使最大粒径不大于4.0cm, 混凝土初凝时间不早于5h, 如果必要, 需加入一些外加剂, 以延长初凝时间。

导管在混凝土中的埋置一般应小于2m, 最少也不应小于lm, 最大不应超过6m, 埋深太大将不利于导管的提升, 也给导管内混凝土的下降增加阻力, 拔导过猛容易将导管拉断, 另外, 还会使导管在混凝土中埋深过小, 易使泥浆涌入底口。

2.3 防止导管或底口进水, 加强隔水设施

导管在灌注混凝土前应进行必要的水密承压实验和接头抗拉实验, 严格检查接头是否严密, 焊缝是否破裂, 及时及早的进行修补。

应计算好首批混凝土的用量。既满足足够的埋深, 同时又要充满导管, 以保证混凝土施工连续性。

2.4 防止坍孔

在施工中, 应有专人负责观察施工水位, 观察护筒四周是否渗水, 在水中钻孔桩施工中, 因河流汛期, 注意测量河流水位, 如发现水位差降低, 应及时采取措施, 保证孔内水头高度, 要注意不要让孔口震动过大并尽量减轻孔附近重量。

2.5 多余浇灌及接桩

为保证桩顶质量, 在桩顶设计标高上应多灌一定高度, 一般为0.5~1m, 在初凝后终凝前挖除。但还应保留30cm以上, 以待接桩或承台施工前凿除。接桩时, 将多余部分混凝土凿除后用清水冲洗干净, 然后方可接桩。

3 结束语

桥梁基础钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重, 因此施工单位在施工过程中应加强管理, 采用科学的施工方案和切实可行的备用方案。只有严格按照规范、规程操作, 加强监督检测, 才能避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基、断桩查找原因分析准确后, 应掌握详尽而准确的现场资料, 及时组织专家会诊, 制定安全可靠而又经济的处理方案。严把钢筋材料的进料关, 严格焊接工艺要求, 严格按照科学的操作规程施工, 断桩因素是可以预防的。

摘要：目前, 随着施工机械的不断改进和施工工艺的不断进步, 使桩基础在桥梁建设中的运用越来越普及。钻孔灌注桩应用十分广泛, 钻孔灌注桩系地下隐蔽工程, 影响其质量的因素较多, 而且控制难度较大, 若忽视就可能产生质量问题和事故, 造成经济损失和工期延误。本文主要介绍了钻孔灌注桩施工中桩基础断桩原因, 结合实践进行分析并提出预防措施, 对今后预防断桩实践具有指导意义。

关键词：钻孔灌注桩,断桩,预防,分析

参考文献

[1]中国交通部《公路工程质量检验评定标准》[M].JTJ071人民交通出版社.1998.7

断桩预防 第6篇

关键词:混凝土灌注桩质量控制避免断桩

齐满水库防洪加固工程位于阿克苏地区沙雅县境内, 塔里木河干流中上游, 是灌注式平原水库, 其中部分防洪堤段, 主要是以混凝土灌注桩作为挑流丁坝的基础。

一、混凝土灌注桩施工过程中存在的问题

防洪加固工程挑流丁坝共设计23道, 每道挑流丁坝基础由四根混凝土灌注桩组成, 灌注桩钻孔深12~18m, 直径1m。其中1号混凝土灌注桩开钻时地面高程为972.3m, 成孔后下吊钢筋笼开始灌注混凝土, 但灌注至高

◇程为959.2m时停电46分钟, 再来电后经过降王升导管、铁锤敲打、人工振捣都未能将导慧管内的混凝土继续下注而形成断桩。而15号鑫灌注桩在混凝土灌注5.6m时提升导管超出混

凝土面, 导致导管内进水形成断桩。

二、形成断桩的原因分析

在灌注准备工作结束时, 导管内水位与导管外水位一致。开始浇筑的混凝土起着排空导管内泥浆并封闭导管的作用, 当在导管内持续注入混凝土时, 在其重力作用下, 埋置导管底部最先浇筑的混凝土被新注入的混凝土向上持续挤升, 将钻孔时的护壁泥浆持续排出, 保持着导管内混凝土与导管外的混凝土、泥浆的压力平衡。最早注入的混凝土, 随灌注工作的延续, 将逐渐失去和易性而趋于凝结, 这部分混凝土把导管外的泥浆持续排出。要达到持续有效的灌注必须满足下列条件:导管内混凝土压力大于导管外混凝土压力、泥浆压力和导管外混凝土与桩孔壁的摩擦阻力之和。致使导管内混凝土无法下注或有下注困难, 或者形成断柱

的主要原因有以下三方面:1、浇筑时间过长使导管外形成体积过大且具有初凝强度的混凝土。2、孔壁塌孔。3、灌注过程中导管内进水。

三、施工质量控制方法

(一) 钻孔的质量控制。

1、孔位的控制。为得到准确的桩位, 在施工前应建立固定的测量控制点, 以便在施工中随时可以校正。然后进行桩位放线, 在每根桩的中心钉一木桩, 设立孔口护筒要以木桩为论据。随后进行的钻孔和钢筋笼对中均依靠护筒来定位, 孔口护筒的位置不能变动, 钻机定位要参照桩位, 保证钻杆工作时的垂直度和稳定性是开钻的前提条件。2、孔径的控制。钻孔直径要比设计值大10cm左右, 以便保证后一道工序钢筋笼的下吊。塔里木河干流地质条件差, 土质松散, 可塑性差, 地下水位高, 因此, 钻机的选择、施工方法及进尺速度都很重要。钻孔可根据地质条件选用回转、冲击、冲抓、或潜水等钻机。根据已施工的灌注桩经验和本工程区地质条件, 采用反循环回旋钻较好, 钻100cm的孔径可选80cm的回旋钻头。要控制进尺速度, 进尺如太快, 孔壁得不到及时固壁, 很容易发生塌落;若进尺太慢, 回旋钻带动泥浆来回摆动, 在地下水的渗压作用下, 孔壁也易发生塌落。根据经验, 该地区2~3m/h的进尺速度效果较好, 当然同时必须保证钻杆和平台的稳定, 尽量减少塌落。3、孔深的控制。一般情况, 钻孔深度至少要比设计值大0.5m, 每个灌注桩因地形高程的不同, 孔深也都不同。当钻头钻到要求的孔深时, 应停机, 用测绳大至探测, 并用比设计孔径小的钢筋圈自孔口放下, 既检测孔径也检测孔深是否达到设计要求。4、孔底沉渣的处理。钻孔完毕后, 应清出孔内过多的沉渣, 如不清理, 在混凝土浇注时, 势必有太多的沉淀物混入混凝土中。将钻头置于离孔底1m左右, 持续空转, 使沉淀悬浮起来, 再用纯泥浆不断置换, 注意抽水量和供浆量平衡, 清除干净后, 要投入少量的细石骨料来压孔底。

(二) 混凝土灌注桩的浇注。

1、钢筋笼的下吊。钢筋笼应就近制作, 保证吊起的钢筋笼纵向的垂直度和钢筋圈不扭曲, 还需三个方向用力使其稳定, 否则, 易卡孔。2、混凝土的浇注。进行混凝土浇注, 要严格按设计要求的塌落度拌和, 应加入早强剂、缓凝剂。在混凝土浇注时, 要使送料导管始终埋在混凝土中1.0m左右, 以免发生断桩和空洞。如导管放得太深, 混凝土输出不畅;太浅则混凝土中的水泥和细骨料易发生离析, 不能保证混凝土质量。每次下料都应复核应达到的深度, 并实测达到的深度与计算值是否符合, 因实际的孔径状况无法看到, 只能根据探测到的深度和计算情况来推断是否有空肚现象。如果有空肚现象, 应根据实测的深度推求下料管端的埋深, 并保证导管端的埋深保持基本稳定。混凝土灌注桩浇注顶面要考虑一定的超高, 以便在凝固后清除掉上部的浮浆和强度未达到要求的混凝土后, 高程能达到设计要求。必须注意混凝土与上部其他结构的结合, 在浇注过程中, 应密切关注孔口, 当有水泥沙浆混合着泥浆从孔口排出时, 说明浮浆层已接近孔口, 根据计算验证高程, 同时可用测钎进行探测, 以能感到测钎端头与混凝土骨料接触来验证计算结果。

(三) 地下水对灌注桩的影响。

塔里木河干流上、中游段地下水位高, 矿化度高, 渗流量大, 对灌注桩的质量有一定的影响。因为塔里木河单项工程规模相对较小, 若考虑排水, 费用太大, 控制孔壁和孔洞无水较困难, 一般不考虑排水控制。施工中应注意保持孔中孔壁的压力平衡, 使孔中静水位大于或等到于地下水位, 混凝土中的钢筋宜用罗纹钢以避免钢筋周围的渗水通道, 混凝土须用特种水泥以抗碱水对灌注桩的侵蚀, 严格控制导料管的埋深, 以减少混凝土中水泥及细骨料的离析, 并相应增加混凝土的标号。

四、预防断桩方法

(一) 加大浇筑强度, 不间断灌注。

排除外界干扰因素, 加大浇筑强度, 尽可能不间断灌注, 保持每根桩总灌注时间不超过混凝土的初凝时间, 使得在灌注过程中混凝土“活塞”不具备凝结成固态的机会。

(二) 初始浇筑的混凝土中加缓凝剂或采用迟凝水泥。

在施工中在混凝土中掺适量缓凝剂或采用迟凝水泥拌制的混凝土作为混凝土“活塞”, 这样可使“活塞”在浇筑过程中不凝结。

(三) 经常下上活动导管。

在浇筑过程中, 经常将导管下沉提升 (导管端部埋深在混凝土面以下1m左右) 这样可以破坏已凝结的混凝土。

(四) 保持桩孔内泥浆浓度 (稍大) , 泥浆的高度要与地面平齐, 这样可以有效防止孔壁塌孔。

(五) 导管密封完好, 导管端部埋深在混凝土面以下1m左右, 防止导管进水。

五、结束语

随着近期国家对塔里木河流域治理力度的加大, 将会有大量的水工建筑物在塔里木河干流上修建, 基础处理是一个重要环节, 用混凝土灌注桩进行基础处理在塔里木河流域是比较合适的, 它具有抗倾、抗滑能力强、能够解决建筑物的基础稳定性问题。但是, 在混凝土灌注桩施工时, 由于地质条件差, 地下水位高, 水矿化度高, 会给钢筋混凝土灌桩的施工和质量保证带来一定困难, 如果处理不好, 将来可能留下后患。在施工过程中, 关键的是对钻孔和混凝土浇筑两项工艺加强控制, 避免塌孔、断桩, 确保工程质量。 (作者单位:新疆巴州九洲集团)

摘要：本文结合新疆沙雅县齐满水库防洪加固工程中混凝土灌注桩施工经验, 谈一谈如何进行混凝土灌注桩的质量控制。

浅析钻孔桩断桩 第7篇

造成断桩的原因很多, 贯穿于施工的整个过程中:地质的影响、原材料的影响、施工机械设备的影响、准备工作的影响、气候环境的影响、施工工艺的影响、施工人员的责任心等都有可能造成断桩。

1 施工前应做的工作

1.1 灌注桩施工前应首先熟悉工程地质资料和水文地质资料, 不了解工程地质和水文地质情况, 就不可能采取正确的施工方法和措施, 容易产生塌孔和断桩, 所以必须根据不同的地质情况采取不同型号的钻机、不同的钻进方式、不同的钻进速度、不同的泥浆比重等来防止以上情况的发生。

1.2 做好水下混凝土的配合比设计:所用水泥等级应不低于42.5, 水泥初凝时间不得早于2.5 h, 混凝土灌注时间不宜长于首批混凝土的初凝时间。粗集料应为卵石或级配良好的碎石, 粗集料粒径不大于40 mm, 且不得大于导管直径的1/6~1/8及钢筋最小净间距的1/4, 细集料宜采用中砂, 混凝土的含砂率宜为40%~50%, 水泥用量应不小于350 kg/m3, 水灰比宜为0.5~0.6。

1.3 原材料必须准备充足、分别堆放。细集料 (砂) 应过筛, 堆放场地要硬化处理;发电机、拌合机应备齐、备足, 做好安装调试, 保证在规定的灌注时间内能连续不断地供电、供料、拌和合格的混凝土混合料。

总之, 原材料、发电机、拌合机等机械必须备齐, 保证质量, 运转正常, 防止因缺料、停水、停电、机械故障等不能连续灌注水下混凝土造成断桩。

2 混凝土浇筑前的注意事项

2.1 施工平台应高出施工水位0.5 m~1.0m。

2.2 护筒长度应根据地基条件确定, 以保证不塌孔及不使地表水进入钻孔, 护筒直径应大于桩径20 cm~40 cm, 护筒顶面标高应高出地面0.3 m, 应高出地下水位或孔外水位1.5m~2.0 m。

2.3 泥浆一般可采用水、黏土 (或膨润土) 和外加剂, 按适当配合比作为护壁泥浆, 应彻底拌和均匀。在施工过程中, 泥浆护壁应始终高出地下水位或孔外水位1.0 m~1.5 m, 泥浆的各项指标应根据具体情况来确定。

2.4 清孔。钻孔达设计深度, 且成孔质量符合要求时, 应立即进行清孔, 不论采用何种清孔方法, 在清孔时, 孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5 m~2.0 m, 清孔 (换浆) 后的泥浆相对密度保持在1.05 t/m3~1.2 t/m3, 如果在钢筋笼就位后泥浆指标不符合要求则必须进行二次清孔。总之, 在整个施工过程的各阶段, 必须保证足够的水压和泥浆比重进行护壁, 防止因塌孔造成断桩。

3 水下混凝土本身应该注意的地方

3.1 混凝土拌合物应有良好的和易性, 在运输和灌注过程中, 无明显离析和泌水现象, 灌注过程中应保持足够的流动性, 随时检验混凝土坍落度, 使其保持在180 mm~220 mm之间, 需要时, 拌合物中宜掺用粉煤灰等外加剂。

3.2 混凝土的输送应保温隔热, 如果采用地泵输送必须保证混凝土不因温度过高而堵塞泵管, 浇筑完成后要认真清洗泵管, 以利下次使用;如果采用罐车运输需根据运距不同来调整坍落度;不应用普通车辆来运输混凝土, 以防止离析造成堵管。

3.3 混凝土拌合物运至灌注地点时, 还应检查其均匀性, 如不符合要求时, 应进行二次拌和, 还达不到要求, 则不准使用。

3.4 防止超径混合料进入导管, 防止混凝土离析, 这些都是为了防止堵塞导管造成断桩。

4 混凝土浇筑过程中应该做的工作

4.1 完成清孔并在钢筋骨架就位后, 立即开始灌注水下混凝土并连续进行, 不得中断。

4.2 灌注用导管, 直径一般为200 mm~350mm, 视桩径大小而定, 并应进行水密、承压和接头抗拉试验。灌注混凝土时, 导管内应充满混凝土, 且缓慢下降塞球, 灌注开始时, 导管底部应留出25 cm~40 cm的空隙, 以备导管内混凝土顺利下泄。

4.3 首批混凝土的数量应能满足导管初次埋深 (这个深度应至少为1 m) 和填充导管底部间隙的需要, 方量必须经过认真计算。

4.4 在灌注过程中, 导管下口应充分深入先前灌注的混凝土内至少2 m, 以防止孔内水冲入导管内, 并应经常测量孔内混凝土层顶面标高, 做好记录, 及时调整导管下口与混凝土表面相对位置。一般情况下导管埋深应不大于6m, 并始终予以严密监视, 防止拔脱导管或拔不出导管造成断桩。

4.5 施工人员的责任心也非常重要, 任何措施都是由人来执行的, 如果施工人员没有责任心或责任心不到位, 甚至在技术上一知半解, 就完全有可能造成不必要的损失。

5 结论

钻孔桩断桩浅议 第8篇

造成断桩的原因很多,贯穿于施工的整个过程中:地质的影响、原材料的影响、施工机械设备的影响、准备工作的影响、气候环境的影响、施工工艺的影响、施工人员的责任心等都有可能造成断桩。

1 施工前应做的工作

1)灌注桩施工前应首先熟悉工程地质资料和水文地质资料,不了解工程地质和水文地质情况,就不可能采取正确的施工方法和措施,容易产生塌孔和断桩,所以必须根据不同的地质情况采取不同型号的钻机、不同的钻进方式、不同的钻进速度、不同的泥浆比重等来防止以上情况的发生。

2)做好水下混凝土的配合比设计:所用水泥等级应不低于42.5,水泥初凝时间不得早于2.5 h,混凝土灌注时间不宜长于首批混凝土的初凝时间。粗集料应为卵石或级配良好的碎石,粗集料粒径不大于40 mm,且不得大于导管直径的1/6～1/8及钢筋最小净间距的1/4,细集料宜采用中砂,混凝土的含砂率宜为40%～50%,水泥用量应不小于350 kg/m3,水灰比宜为0.5～0.6。

3)原材料必须准备充足、分别堆放。细集料(砂)应过筛,堆放场地要硬化处理;发电机、拌合机应备齐、备足,做好安装调试,保证在规定的灌注时间内能连续不断地供电、供料、拌和合格的混凝土混合料。

总之,原材料、发电机、拌合机等机械必须备齐,保证质量,运转正常,防止因缺料、停水、停电、机械故障等不能连续灌注水下混凝土造成断桩。

2 混凝土浇筑前的注意事项

1)施工平台应高出施工水位0.5 m～1.0 m。2)护筒长度应根据地基条件确定,以保证不塌孔及不使地表水进入钻孔,护筒直径应大于桩径20 cm～40 cm,护筒顶面标高应高出地面0.3 m,应高出地下水位或孔外水位1.5 m～2.0 m。3)泥浆一般可采用水、黏土(或膨润土)和外加剂,按适当配合比作为护壁泥浆,应彻底拌和均匀。在施工过程中,泥浆护壁应始终高出地下水位或孔外水位1.0 m～1.5 m,泥浆的各项指标应根据具体情况来确定。4)清孔。钻孔达设计深度,且成孔质量符合要求时,应立即进行清孔,不论采用何种清孔方法,在清孔时,孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5 m～2.0 m,清孔(换浆)后的泥浆相对密度保持在1.05 t/m3～1.2 t/m3,如果在钢筋笼就位后泥浆指标不符合要求则必须进行二次清孔。

总之,在整个施工过程的各阶段,必须保证足够的水压和泥浆比重进行护壁,防止因塌孔造成断桩。

3 水下混凝土本身应该注意的地方

1)混凝土拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中,无明显离析和泌水现象,灌注过程中应保持足够的流动性,随时检验混凝土坍落度,使其保持在180 mm～220 mm之间,需要时,拌合物中宜掺用粉煤灰等外加剂。

2)混凝土的输送应保温隔热,如果采用地泵输送必须保证混凝土不因温度过高而堵塞泵管,浇筑完成后要认真清洗泵管,以利下次使用;如果采用罐车运输需根据运距不同来调整坍落度;不应用普通车辆来运输混凝土,以防止离析造成堵管。

3)混凝土拌合物运至灌注地点时,还应检查其均匀性,如不符合要求时,应进行二次拌和,还达不到要求,则不准使用。

4)防止超径混合料进入导管,防止混凝土离析,这些都是为了防止堵塞导管造成断桩。

4 混凝土浇筑过程中应该做的工作

1)完成清孔并在钢筋骨架就位后,立即开始灌注水下混凝土并连续进行,不得中断。

2)灌注用导管,直径一般为200 mm～350 mm,视桩径大小而定,并应进行水密、承压和接头抗拉试验。灌注混凝土时,导管内应充满混凝土,且缓慢下降塞球,灌注开始时,导管底部应留出25 cm～40 cm的空隙,以备导管内混凝土顺利下泄。

3)首批混凝土的数量应能满足导管初次埋深(这个深度应至少为1 m)和填充导管底部间隙的需要,方量必须经过认真计算。

4)在灌注过程中,导管下口应充分深入先前灌注的混凝土内至少2 m,以防止孔内水冲入导管内,并应经常测量孔内混凝土层顶面标高,做好记录,及时调整导管下口与混凝土表面相对位置。一般情况下导管埋深应不大于6 m,并始终予以严密监视,防止拔脱导管或拔不出导管造成断桩。

5)施工人员的责任心也非常重要,任何措施都是由人来执行的,如果施工人员没有责任心或责任心不到位,甚至在技术上一知半解,就完全有可能造成不必要的损失。

5 结语

只要把准备工作做细,把地质情况吃透,调动所有人员的工作热情,做到知其然也知其所以然,把机械设备配备好,严格按工艺流程和操作规范进行施工,就能最大程度地避免断桩的发生。

摘要：结合钻孔桩在工程中的广泛应用,分析了导致钻孔桩断桩的原因,强调了混凝土浇筑前的注意事项和混凝土浇筑过程中应该做的工作,以积累钻孔桩施工经验,最大程度地避免断桩事故的发生。

关键词：钻孔桩,断桩,混凝土,施工

参考文献

透水流沙地质断桩处理方法探讨 第9篇

洛栾高速洛嵩段土建二标康沟2号大桥下部基础为钻孔灌注桩, 设计为摩擦桩, 全桥共有36根桩。2号墩位于主河道内, 设计桩直径为2.0m, 桩长33m。在施工过程中, 我们采用了先进的机械设备并严格控制每一道工序工程质量, 使得大部分基桩都顺利通过了超声波检测, 但仍有2号墩1号桩在距声测管口深10.5m处有严重缺陷, 判为断桩。若不及时对该桩进行处理, 势必严重影响该桥主体工程的施工进度和质量。

2 断桩处理方法的确定

断桩处理方法大致有以下几种:

2.1 钻孔压浆法

2.2 在缺陷基桩外下沉一个半径比原基桩大的多的外护筒、深度下至缺陷部位以下3-5米, 开挖基桩缺陷一侧, 处理后回填

2.3桩芯凿井法

根据经验只有基桩缺陷属夹沙性质时, 采用钻孔压浆效果才较理想, 而该桩属夹粘土性质缺陷, 若采用钻孔压浆, 效果往往较差, 我们放弃了第一种方法。第二种方法由于工作量太大且破坏了基桩周围原状土, 摩阻力要受影响, 况且现场实际地形条件有限, 最终我们选择第三种方法即桩芯凿井法。

3 断桩处理过程

我们采用了一台空压机及几台风镐, 一些简易的吊装设备就开始了作业。

开挖结果却大出所料, 当开凿到9.25米深度时, 竖井内离桩中心0.3米距离处开始漏水, 继而大量涌沙, 致使开凿工作不能进行下去。原因是对地质情况估计不透, 也许是缺陷上方砂层塌方, 缺陷位置处土层不但透水, 而且具有较大的水压。

我们采取的第一种措施为降水, 在缺陷面方向, 距基桩中心5米处, 打一眼直径为60厘米, 深度为14米 (距声测管口) 的集水井。希望能象明挖基础一样, 将水降止11米以下, 但效果不佳, 因集水井直径太小, 不能使用大排量设备;再者, 打井后, 地表水 (河槽内水) 被引至井内, 无法将水降至所需标高。

采取了第二种措施, 由竖井内向外压水泥浆。这一措施暂缓了漏水、涌沙情况, 在9.5米深度处, 水泥浆封住了约0.2m2大的洞口面积。但缺陷沿基桩表面面积较大 (近0.9 m2) , 缺陷体积0.72m3, 粘土团高1.5米, 宽0.6米, 沿径向长0.7-0.9米。压注水泥浆未能达到最终目的。

最后采取第三种措施, 从竖井内向外压注水玻璃和水泥浆 (见图1) 。先在缺陷处人工打入两根钢管, 钢管端部四周钻孔, 以使充分扩散;再以弯管或橡胶管相接出地面;竖井底用快凝混凝土封闭;井口用两台注浆泵 (活塞式) , 分别压注水泥浆和水玻璃溶液, 人工拌合水泥浆经过筛后压注。一次压入水泥5吨多, 压入水玻璃2300公斤;水泥浆和水玻璃, 使得桩周外土体和空洞 (由桩外向桩心竖井涌沙所形成) 得到了充分填充和挤压, 压注前桩外集水井已被回填。

完成水泥浆及水玻璃压注后第二天, 再次向下开凿时, 井壁外土体裸露达0.7m2, 无再次下榻、涌沙现象和漏水、渗水情况, 成功地把夹杂在桩体内的泥团、松散劣质混凝土清出, 并按设计浇注混凝土。处理完毕, 经超声波检测合格。

4 处理机理分析

采用压注水泥浆及渗入附加剂的办法来进行防渗、阻水, 实际上是化学加固土体的一种运用。

当注入水玻璃和水泥浆时, 水玻璃与水泥水解产物Ca (OH) 2迅速化合, 其化学变化为:

式中Ca O·n Si O2·mH2O是碱金属水合硅酸盐。

两种浆液混合后, 可在几秒钟到几十分钟内很快凝结 (试验室控制为十分钟) , 凝结后的结石率可达98-100%, 结石的抗压强度7天可达到7.3兆帕以上, 现场采用525号水泥, 水灰比1:0.4~0.5, 水泥浆与水玻璃浆液混合后, 很快形成一个不透水且具强度的浆泡, 浆泡挤压基桩外土体并使其密实, 同时浆泡又将基桩圆周面上的洞阻塞, 达到防渗、阻水之目的 (见图1) 。

当单独注入纯水泥浆时, 收效较小的原因在于, 基桩周围有较丰富的地下水, 再加上集水井可能与基桩竖井贯通, 在基桩与集水井之间 (砂层地质段) 实际上已形成一较大的水泡;所以, 当纯水泥浆注入时, 会很快被流动的水稀释, 或者与泥沙相掺合, 不能很快形成强度, 达到阻水的目的。但当缺损面较小时, 单纯注水泥浆也会收到显著效果。

该桩从开凿到结束, 经历了一个半月时间。因断桩位置处在透水层地质段, 没有其他经验借鉴, 再加上对情况估计不足, 没有充分的准备来应付涌水、涌沙问题, 致使基桩缺陷处理几次陷入困境, 几乎迫使我们放弃该桩处理另寻其他方案。通过对这根断桩的处理, 我们技术人员和决策人员虽然承担了一次很大的风险, 但取得了在透水流沙地质段基桩发生严重缺陷甚至断桩的成功处理经验。

5 安全施工注意事项

5.1 孔内送风当桩孔深度达到5m以上时, 应向孔内通风, 特别是当天气炎热时和施工作业之前, 应该用吹风机 (空压机) 向孔内吹风, 加强空气对流。桩孔上人员要密切观察桩孔下作业人员情况, 互相呼应。

5.2 孔内防尘、防噪音由于在桩体上施工, 作业面小, 孔位深, 空气对流不畅, 空气中粉尘密度高, 应选择一些面罩无毒、无味, 佩戴舒适, 稳定性强, 安全性能高, 呼吸阻力低的自吸过滤式防尘口罩和一些防噪音耳罩, 保证施工作业人员的身体健康。

5.3 机械的定期维护加强设备的保养和维护, 定期检查设备的性能, 特别是提升设备的维护。避免发生机械故障, 确保施工人员的安全。

5.4 安全用电。施工现场各种用电设备, 必须安装漏电保护器;井孔内照明应采用矿灯或36V以下安全电压, 照明灯具须采用100W以上的防爆戴罩灯泡;井孔内电线必须采用防水型电缆, 电线必须要有防止破损、防断等保护措施。

钻孔灌注桩的施工由于受诸多因素的影响, 产生断桩有时不可避免, 处理起来也不是十分复杂, 关键是要选择经济合理, 安全有效地处理方法, 确保工程质量

摘要：本文根据某高速公路大桥实例, 通过对几种不同方法处理孔内涌水、涌沙问题的现场试验, 最终总结出了透水流沙地质段断桩处理方法, 并进行了机理分析。

关键词：流沙地质,断桩处理,方法

参考文献

[1]陈允明.钻孔灌注桩断桩原因分析与处治、中国论文下载中心[EB/OL]

[2]王寿华, 黄荣源, 穆金虎.建筑工程质量症害分析与处理[M].北京:中国建筑工业出版社, 1986, 第一版.