橋梁鉆孔灌注樁斷樁形成原因及預防處理方法

鉆孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點被廣泛地應用于公路橋梁及其它工程領域。但是在實踐中斷樁現象時有發生，該文就鉆孔灌注樁斷樁的原因及預防處治作了簡要分析，旨在為類似工程提供借鑒。

一、前言

隨著我國交通基礎設施建設的快速發展，鉆孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點仍將被廣泛地應用于公路橋梁及其它工程領域。鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質量的因素很多，對其施工過程每一環節都必須要嚴格要求，對各種影響因素都必須有詳細的考慮，如地質因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不嚴，就會在灌注中產生質量事故，小到塌孔松散、縮頸，大到斷樁報廢，給國家財產造成重大損失，直至影響工期并對整個工程質量產生不利影響。所以，必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量，盡量避免發生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進展。

二、常見的斷樁形式及影響因素

常見的斷樁形式。從目前情況看，常見的斷樁形式一般有以四種：

混凝上樁體與基巖之間被不凝固。由于導管下孔距孔底過遠或混凝上被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土

不凝固而出現斷樁現象。

樁身中段出現混凝土不凝體。受地下水活動的影響或濘管密封不良，沖洗液浸入使局部混凝土水灰比增大，也

能產生斷樁現象。

樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開。在澆注混凝上時，濘管提升過多，露出了混凝土面， 或因停電、待料等原因造成夾渣， 這些問題也是產生斷樁現象的重要原因。

樁身出現空洞體。原因是未采用“回頂”法灌注， 而是從孔口直接傾倒的辦法灌注混凝土，產生離析，造成凝固

后不密實，個別區段產生疏松、空洞現象。

影響斷樁的因素。斷樁是由于樁基混凝土的某一部分和全部端面段泥漿浸入，破壞了樁的整體性受力形態， 形成廢樁。影響斷樁的因素是各種各樣的， 但主要是由于材料、工藝不當造成的，歸納起來，這些產生因素主要有以下幾點：⑴水泥初凝時間過短； ⑵骨料粒徑偏太，砂粒中有大卵石；⑶水泥混凝土的和易性差，流動性差；⑷清孔工作不徹底；⑸導管埋得過深或過淺；⑹導管進水了；⑺由于機械故障、施工機具配置、勞動力組織不合理，

致使灌注時間過長。

三、產生斷樁的原因分析

斷樁作為產生嚴重質量事故的重要原因。對于誘發斷樁的因素，我們必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準備相應的對策，預防事故的發生。一旦發生事故，就要及時采取補救措施。分析起來，斷樁產生的原因有以下幾個方

面：

在灌注混凝土過程中，由于測定已灌混凝土表面標高錯誤，導致導管埋深過小，出現拔脫提漏現象，形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測儀器不精確時，易將泥漿中混合的坍土層誤認為是混凝土表面。因此，必須嚴格按照規程規定的測深錘測量孔內混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現失誤。

在灌注過程中導管的埋置深度是一個重要的施工指標。由于導管埋深過大，以及灌注時間過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力，加上導管采用已很落后且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管， 在提升時， 因為連接螺栓拉斷或導管破裂而產生斷樁。

產生卡管現象。由于人工配料的隨意性較大，如果責任心差， 造成混凝土配合比在執行過程中的誤差大， 使坍落度波動大， 拌出的混合料時稀時干。坍落度過大時會產生離析現象， 使粗骨料相互擠壓阻塞導管；由于坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導管， 都會導致卡管事故，造成斷樁。所以，要嚴格控制混凝土配合比，縮短灌注時間，這是減少和避免此類斷樁的重要措施。

坍塌。由于工程地質情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，有甚者分包或轉包，施工者沒有經驗，在灌注過程中，井壁坍塌嚴重或出現流砂、軟塑狀質等， 造成類泥砂性斷樁。這類現象在本工程的斷樁中占有相當大的比例，較為嚴重， 而且位置深、難處理。這些都是導致工期無限延期及經濟浪費的重要因素。

特殊原因。由于導管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續進行，井中水位突然下降等因素，都可能造成斷樁。因此，認真對待灌注前的準備工作， 這對保證樁基的質量是也十分重要的。

四、斷樁的預防與處治措施

針對上述分析，我們應從預防與處治兩方面采取措施：

1、采取預防措施

要選用初凝時間不早于2.5h 的水泥，對于樁較長，樁

徑大，灌注時間較長者，可在首批混凝土中摻入緩凝劑。

嚴格把好材料關，嚴格控制粗骨料最大粒徑不大于導管內徑的1/6 — 1/8 和鋼筋最小凈距的1/4，細骨料的級配

選擇良好的中砂，同時注意剔除細骨料中的大卵石。

最大限度地降低實際生產與試驗之間的偏差，施工過程中要及時做好材料含水量的檢測，應該做到每車集料都要過秤，采取重量比控制，保證用水量和含砂率不至產生較大偏差，保證混凝土的和易性和流動性，其坍落度控制在18cm-22cm 之間。

要嚴格按規范要求進行清孔。由于孔內沉淀層厚度對于摩擦樁不大于0.5 倍的樁徑， 該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第526期2013年第43期-----轉載須注名來源對于柱樁不大于設計規定；

泥漿的比重在1.05-1.20 之間，含砂率小于4%，粘度17s —20s。灌注前，必須對孔底沉淀層厚度再進行一次測定，如厚度超過規定，需再次清孔，可用灌注導管做吸泥管用空氣吸泥機清孔，或對孔底高壓射水或射風3min-5min，使沉渣懸浮，然后立即灌注混凝土。

灌注即將結束時，如出現混凝土頂升困難時， 除按規范保證漏斗底口高出井孔水面4m=6m 外， 應在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段導管時，拔管速度應較慢些，以防泥漿擠入樁內。

2、處治措施

灌注初期的斷樁。在開盤后，僅僅灌注了數米就因故中止，而且確實不能在短時間內恢復灌注，則應立即拔出導管，用氣舉法吸渣將孔內尚未凝結的混凝土清除干凈，不宜采用二次剪球的方法，因為這樣處理易造成夾泥的缺陷。如斷樁時，孔內混凝土已有相當數量，氣舉法難以吸除而混凝土面離護筒底還有一定距離。這種情況下可考慮割除部分鋼筋籠，趁混凝土強度低時用沖擊鉆將混凝土連同鋼筋全部沖碎清除。鋼筋碎斷后可用電磁鐵吸除。

內套鋼護筒，清水接樁。在灌注中止時， 混凝土面離孔口不足20米， 可采用一個比鋼筋籠直徑稍小的牙輪鉆，從混凝土面鉆入1 米以清除表層混凝土，然后制作一條比現有護筒稍小而比鋼筋籠直徑稍大，盡量接近設計樁徑的鋼護筒，從外護筒與鋼筋籠之間放入孔內， 可直至混凝土面。

旋噴帷幕法。要在樁身周圍連續鉆孔后旋噴灌漿，漿與砂土固結后形成一帷幕，然后用小鉆頭掃除樁經內1 米后混凝土表層，將泥漿置換為清水，由潛水員下去將余渣清除干凈，最后在清水中第二次灌注水下混凝土。如果鉆孔間距20～60 米不等， 依具體地質情況而定。為穩妥期間，要防止液竄入孔內，還應向孔內回填土才能保證質量。

凍結法。要用人工制冷技術，在樁外周鉆孔，放置冷混凝土，將混凝土以上護筒以下的孔壁土體中的水凍結，形成強度約為5～10MPa 的凍土帷幕，達到人工處理斷面并在干處澆注混凝土的目的。在冷凍孔內宜采取降低水化熱措并攙

加防凍早強劑，從而以免混凝土遭凍害及產生溫度裂紋。

總之，從上面的分析看，雖然斷樁的產生有著很多原因，只要我們認真分析清楚斷樁產生的原因，找出相應的預防措施，斷樁是可以避免的。如果產生了斷樁，我們還應采取相應的處

治理措施。

（作者單位：1.平陽縣交通工程質量監督站；2.平陽縣公路管理局）