灌注桩基础断桩原因分析及预防措施

灌注桩基础断桩原因分析及预防措施

陆纯

（国网江苏省电力公司经济技术研究院江苏泰州225300）

摘要：钻孔灌注桩是工程中常用的基础形式，其成桩质量对工程安全有着至关重要的作用。本文简要分析灌注桩施工过程中可能出现的断桩问题以及相应的防范措施，旨在能为公司以后的工程提供借鉴。

关键词：灌注桩；断桩；塌孔；导管

一、前言

当地基的弱土层较厚（一般指4米以上），地下水量大，建筑物的荷载较大，采用大开挖基础不能满足强度和变形限制要求，设计常常采用水下灌注混凝土方法，钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点。灌注桩施工砼需在桩孔中泥浆液面下浇筑，其施工程序和质量控制同一般砼浇筑不同，影响砼施工质量因素较多，因而它的施工技术性要求较高。如果不能很好地掌握其施工技术，就有发生严重质量事故的可能，特别是水下砼成桩质量缺陷难以弥补，灌注桩的施工质量直接影响到铁塔的稳定及安全。而断桩是灌注桩就是其中的一个问题。

二、产生原因

断桩是指桩身混凝土在某一部位出现不连续或某一部分的混凝土严重变质导致整根桩承载力达不到设计要求，甚至不能使用，造成质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除，同时又必须准备相应的对策，一旦发生事故就及时采取补救措施。造成原因主要有：砼拌和物发生离析使桩身中断；灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，砼桩身中断的严重事故；灌注时间过长，首批砼已初凝，而后灌注的砼冲破顶层与泥浆相混；导管进水，未及时作良好处理，均会在两层砼中产生部分夹有泥浆渣土的截面；在浇注混凝土时，由于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，出现桩身中岩渣沉积成层，混凝土桩上下分开的现象；

三、预防措施

（1）对断桩事故关键在于预防。灌注混凝土前要对各个作业环节和岗位进行认真检查，制定有效的预防措施。灌注过程中严格遵守各项操作规程，保证灌注作业连续紧凑、有条不紊。反复检查各作业环节工作情况，反复细心探测混凝土面，并用理论方法计算混凝土面高度，结合混凝土灌注的实际情况，考虑有无扩孔和缩颈情况，分析比较后取混凝土面较低的数据作为拆除导管的依据。导管的提升应匀速、平稳，适当控制灌注混凝土的时间。保证设备的正常工作，并有备用设备，灌注前提前通知配电部门保证灌注时不能停电，要注意天气变化，合理安排灌注时间。

（2）导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满砼的重量；内径应一致，其误差应小于±2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；导管最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘。导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入砼过深，也不可过浅。及时测量砼浇灌深度，严防导管拔空。

（3）对于混凝土的质量等原因造成堵管，可用粗长钢筋或竹竿疏通管内混凝土，用铁锤敲振导管处事。对于混凝土流动不畅造成堵管，可将导管慢慢提升1m左右进行抖动或增加导管的高度，多灌注混凝土来增加其自重压力。如上述方法均无效时，拔出导管另行处理。导管漏水，要探明漏水位置。若漏水位置很深时，可采用大直径导管从外围插入水下混凝土中，将小直径导管拔出，抽净导管中的泥浆；若漏水位置不深，可采用管中管的方法灌注，将小直径导管插入导管混凝土中继续灌注，待漏水位置拆除后再将小直径导管拔出。

（4）施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。为避免质量事故的发生，桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

（5）导管挂靠钢筋骨架时，采用不同方向摇晃导管或转动导管的方法提升导管，也可在导管上端施加压力使导管脱离钢筋骨架。若导管埋入混凝土过深或导管内外混凝土已初凝，采用在导管上端安装附着式振捣器，拔管前适当振动，同时采用链滑车、千斤顶试拔。一般情况下，可通过上述办法拔出导管。

（6）在灌注过程中，塌孔现象也能造成断柱。此种事故以预防为主，埋设护筒时底脚周围处理好，严禁漏水。灌注混凝土过程中，保持孔内有足够的静水压力，防止护筒周围堆放重物或机械振动。一旦发生塌孔，应查明原因，采取相应的措施，如移开重物、排除振动等防止继续塌孔，然后，用吸泥机吸出塌入孔内的泥土，如不继续塌孔可恢复正常灌注。有时受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

（7）施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业，确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程。施工中还会发生浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。因此，施工要求中要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，坍落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，避免埋下质量事故的隐患。

四、结束语

总之，灌注桩作业比在现浇基础作业难度大，施工质量难控制，这就要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，对施工过程中可能会发生的断桩问题及时进行分析处理，做至科学组织，精心施工，严格管理，施工质量是完全有保证的，断桩也是完全可以避免的。

参考文献

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