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1、钻孔灌注桩断桩的预防樊 洪 喜近年来，为适应经济发展的需要，公路桥梁工程大规模兴建，钻孔灌注桩桥梁基础所占的比例有较大增加。在桥梁的桩基施工中，有时发生断桩，断桩是桩基混凝土的某一个断面部分或全部被泥浆浸入，破坏了桩基的整体受力状态，形成了废桩。断桩不仅造成了经济上的浪费，而且打乱了施工进度计划，影响整个工程的施工进度。根据近几年来灌注桩施工中的经验教训，谈谈对钻孔灌注桩断桩产生的原因及预防。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，归纳起来有以下几点：a 水泥初凝时间过短；b 骨颗粒径偏大，砂粒中有大卵石；c 水泥混凝土的和易性，流动性差；d 清孔不彻底；
2、e 导管埋深过大或过小；f 导管进水；g 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a. 水泥初凝时间过短，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；b. 骨料粒径偏大或和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。实际生产由于气候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。混凝土的和易性，在运输灌注过程中易产生离析、泌水，使粗骨料过分集中，易导致卡管。卡管
3、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，用吊绳拌动导管，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后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；c. 清孔不彻底表现在两个方面：一是孔底沉淀层过厚，二是泥浆比重大。含砂量高。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；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
4、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；d. 导管埋深过小，而初期灌注较深，灌注时产生物超压力和冲击力会大大增加，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夹层而断桩。导管埋深过大，导管壁与混凝土的摩阻力增加，尤其是在灌注后期已灌表层混凝土已初凝的情况下，摩阻力过大易造成将导管拉断或埋管事故；e. 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蘘挤开，泥水从接头流入，导管提升过猛，导管底口超出原混
5、凝土底面涌入泥水；f. 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a. 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，可在首批混凝土中渗入缓凝剂；b. 把好材料关，严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/61/8 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；c.努力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，保证用水量和含率不至产生较大偏差，保证混凝土的和易性和
6、流动性，其坍落度控制在18cm20cm 之间；d. 严格按规范要求进行清孔，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 1.051.20 之间，含砂率小于 4%，粘度 17s20s。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 3min5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注混凝土；e. 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 4m6m 外，应在孔内加水稀释泥浆，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；f. 严格按规范
7、 5.2.11 条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、含有空气时后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管形成高压气蘘，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水；g. 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。可按规范 5.2.6 条规定计算，导管下口至孔底距离 25cm40cm，短桩的间隙采用高限，长桩的间隙采用低限；h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（计算深度） ，记录导管拆卸后在孔内的长度,拔管前由两人两次仔细检测混凝土表面的深度(实测深度)，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 2m6m 之间。在接近混凝土桩顶标高 3m5m 时，使用钢管取样会准确检测混凝土表面的深度，确保导管埋深；i. 灌注前检修机械设备，并准备备用机械根据实验确定混凝土初凝时间，做好机械设备配置，劳动力组织工作。灌注开始后，应紧凑、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。4结束语只要分析清楚断桩产生的原因，找出相应的预防措施，断桩是可以避免的，值得注意的是断桩的产生往往是多种原因造成的，因此，要求我们具体问题具体分析，制定最佳的解决方案。二三年九月二十六日
