地铁站钻孔灌注桩施工论文

钻孔灌注桩断桩原因分析及处理方法

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[摘要]

根据工程实际经验, 分析了钻孔灌注桩断桩产生的原因, 对不同情况下断桩的处理方法和适用条件进行了论述。

[关键词]

钻孔灌注桩；断桩；原因；处理；方法

[引言]

随着工程建设的高速发展, 钻孔灌注桩基础得到了广泛的应用。但由于钻孔灌注桩基础属于地下隐蔽工程, 施工工序多, 工艺流程衔接紧密, 受地质条件、施工管理等诸多因素的影响, 施工过程中难免会出现诸如断桩、塌孔、钢筋笼上浮及沉渣过厚等各种缺陷。在施工过程中, 由于断桩质量事故发生率较高, 且较难处理, 因此, 本文主要论述钻孔灌注桩断桩的原因及处理方法。

1、工程概况

x站。车站主体基坑采用φ1000@1150钻孔灌注桩+ D600高压旋喷桩止水的支护形式，设两道钢筋混凝土支撑。x区间明挖段围护结构采用320根φ1000@1150钻孔灌注桩桩长14.9m～18.5m。

桩基施工是整个工程施工的重点，在桩基施工过程中很可能发生断桩事故。

2、钻孔灌注桩断桩产生的原因

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。断桩产生的原因有以下几个方面。

2.1 灌注混凝土过程中

测定已灌混凝土表面标高出现错误，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为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔

内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。一般保证导管在混凝土埋深在2—3米。在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽到之后，再继续浇筑混凝土。确保机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。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。导管埋置过深会加大导管外压力致使所浇灌混凝土无法下落。

2.2导管埋深过大

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，导致孔内混凝土压力过大致使已灌混凝土流动性降低，漏斗内混凝土无法下落，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而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

2.3卡管

卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料计量不准)随意性大，工作人员责任心差，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，拌出混合料坍落度不稳定。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，配合比砂率应大于普通配合比砂率以增加混凝土和易性。尽量使用机械化施工缩短混凝土运输和灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。

2.4 塌孔

（1）.因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，施工者经验不足，在钻孔过程中没有足够重视地质变化未及时调整泥浆比重及钻孔进尺速度过快，从而导致护臂不牢发生塌孔。

（2）要严格按规范要求进行清孔。由于孔内沉淀层厚度对于摩擦桩不大于0.5 倍的桩径,对于柱桩不大于设计规定;泥浆的比重在 1.15-1.25 之间,含砂率小于4%,粘度18s —22s。灌注前,必须对孔底沉淀层厚度再进行一次测定,如厚度不得超过规定。待清孔完成后应及时灌注水下混凝土。尽量缩短混凝土浇筑时间。

（3）下钢筋笼时应尽量垂直下放，避免钢筋笼在下放时破坏泥浆护臂层造成在混凝土灌注时发生塌孔现象发生。

在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。

2.5导管漏水

在导管进场后应及时做密水性试验，确保导管有砂眼或法兰盘处密封不严导管进水，导致导管内压力小于导管外压力，在浇灌时混凝土无法下落导致断桩。在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将造成混凝土离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理，不得发生泥浆水进入导管的质量事故。

2.6.施工原因

由于导管下距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填。桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。由于在浇注混凝土时，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桩身出现空洞体。未采用“回顶”法灌注，而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，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。

2.7特殊原因

由于导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,井中水位突然下降等因素,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也十分重要的。

3、采取预防措施

（1）要选用初凝时间不早于2.5h 的水泥,对于桩较长,桩径大,灌注时间较长者,可在首批混凝土中掺入缓凝剂;

（2）严格把好材料关,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,同时注意剔除细骨料中的大卵石;

（3）最大限度地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至产生较大偏差,保证混凝土的和易性和流动性,其坍落度控制在18cm-22cm 之间;

（4）要严格按规范要求进行清孔。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;

（5）灌注即将结束时,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。