水下混凝土灌注樁斷樁的產生原因以及處理措施

董琦

摘 要：斷樁是水下混凝土灌注樁施工過程中比較容易出現的質量問題之一，也是比較嚴重的質量問題之一，能夠引起斷樁問題的原因有很多，比如：混凝土灌注前初灌量計算不準確、提拔導管時導管埋深計算不準確、導管接頭處密封不嚴密等等，文章主要結合作者的工程實踐經驗，對水下混凝土灌注樁施工過程中出現斷樁的原因進行分析，并且提出了一些預防以及處理措施。

關鍵詞：水下混凝土灌注；斷樁；原因

1 質量問題及現象

1.1 在灌注混凝土過程中，由于導管拔出混凝土表面，致使泥漿進入導管內，從而使孔內泥漿突然迅速下降。

1.2 由于導管接頭部位密封性能不良，導致泥漿進入導管內，如果在這種情況下繼續灌注混凝土，就會在樁身混凝土中間形成泥漿夾層。

1.3 由于導管埋在混凝土中的區段過長、當混凝土將導管堵塞時處理時間過長、或者在灌注混凝土時持續時間過長使先期灌注的混凝土凝固時，從而導致導管不能從混凝土中提起。

1.4 在成樁后進行無破損檢測時，樁身的某一個部位存在夾泥層。

2 原因分析

產生斷樁的原因有很多，其中最主要的原因有以下幾點。

2.1 在鉆孔樁灌注混凝土過程中，混凝土的坍落度太小、混凝土發生離析或者混凝土中石料粒徑較設計規定大很多，導管直徑較小（一般情況下不得使用直徑小于25cm的導管），在混凝土灌注過程中，混凝土將導管堵塞，并且在混凝土初凝前未能將導管疏通，不得不提起導管時，在這種情況下就會形成斷樁。

2.2 由于在下導管之前，導管長度計算錯誤致使導管底口距離孔底的距離過大、或者由于首批混凝土灌注量計算錯誤，從而導致首批混凝土灌注后混凝土未能將導管埋住或者埋住深度不足，這樣也會形成斷樁。

2.3 在混凝土灌注過程中，需要提升導管時，由于測量或者計算的錯誤、或者由于在沒有測量導管埋深的情況下盲目提升導管，使導管提升過量，從而使導管口拔出混凝土表面，或者致使導管口處于泥漿層或者泥漿與混凝土的混合層中，從而產生斷樁問題。

2.4 在提升導管的過程中，由于鋼筋籠焊接等問題將導管卡住，在孔內混凝土初凝前未能將導管提起，從而導致混凝土灌注過程中斷，從而形成斷樁。

2.5 導管連接處密封不好，發生滲漏現象，從而導致泥漿進入導管內，這樣就會在混凝土內形成夾層，從而導致斷樁。

2.6 在灌注水下混凝土的過程中，由于長時間未提升導管，致使導管埋置深度過深，無法順利將導管拔出或者將導管拔斷，從而形成斷樁。

2.7 由于其他意外原因（比如機械故障、停電、塌孔、材料供應不足）造成混凝土灌注過程中斷，并且中斷時間已經超過了混凝土的初凝時間，從而導致導管無法從混凝土拔出，進而形成斷樁。

3 預防措施

3.1 水下混凝土灌注一般采用鋼制導管進行灌注，導管內徑一般為250-350mm，具體根據樁徑和石料的最大粒徑來綜合確定，在導管使用前，應該對導管進行水密承壓和接頭抗拉試驗，不得使用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不應該小于孔內水深1.5倍的壓力，同時也不應該比導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力P的1.3倍小。每節導管在組裝時應該進行編號，導管安裝完畢后，應該建立嚴格的檢查和檢驗制度。

3.2 在進行導管吊放時，導管的底口距離孔底的距離應該為0.3-0.5m，首批混凝土的計算量應該準確，確保首批混凝土灌注后導管埋深不小于1m，在計算混凝土初灌量時，除了計算樁長所需的混凝土量外，還應該把導管內積存的混凝土量計算在內。確保混凝土埋住導管口不小于1m。在接下來的混凝土持續灌注過程中，導管在混凝土中的埋置深度一般控制在2-6m。

3.3 混凝土拌合物應該有良好的和易性，在灌注的過程中，應該保證混凝土有足夠的流動性，對混凝土坍落度進行嚴格的控制，當樁孔徑D<1.5m時，坍落度宜為180-220mm；D≥1.5m時，宜為160-220mm，并且應該把氣溫、運輸距離以及施工時間影響導致的坍落度損失考慮在內。如果灌注時間較長，在征得監理工程師同意的情況下可加入緩凝劑，防止先期灌注的混凝土初凝導致導管堵塞。

3.4 在進行鋼筋籠制作時，具備條件的情況下應該采用對焊，保證鋼筋焊口平順。如果采用搭接焊時，應該保證焊縫不要在鋼筋籠內形成錯臺，防止鋼筋籠將導管卡住。

3.5 在灌注過程中提升導管時，不要盲目的進行提升，應該通過對混凝土的灌注深度進行測量以及已經拆下導管的長度來進行計算，確定準確后再進行導管提升，保證導管的最低埋置深度，避免導管拔出混凝土面，使泥漿進入導管形成夾層而導致斷樁。

3.6 混凝土灌注過程中的關鍵設備（如發電機、吊車、運輸車輛等）應該及時進行維修保養，并且應該有備用設備，盡量避免由于這些原因導致混凝土灌注過程中斷。

3.7 在水下混凝土灌注過程中，當混凝土將導管堵塞時，一般采用插拔抖動導管（注意千萬不可將導管拔出混凝土面），如果在混凝土灌注快要完成的情況下堵塞導管時，這時堵塞的導管長度比較短，也可以采用型鋼插入導管內進行沖擊來將導管疏通，或者采用在導管上固定附著式振搗器進行振動的方法來將導管內的混凝土疏通。

3.8 在灌注過程中，如果鋼筋籠將導管卡住，應該設法轉動導管，使鋼筋籠與導管脫離開。

4 處理措施

4.1 如果斷樁后能夠立即將鋼筋籠從孔內提出，這時應該快速的將鋼筋籠從孔內提出，之后采用沖擊鉆重新進行鉆孔，清孔后再下鋼筋籠，再進行水下混凝土灌注。

4.2 如果斷樁的位置在距離地表10m以下并且孔內混凝土已經終凝時，這時應該采用直徑稍稍比鋼筋籠小的沖擊鉆在原樁位進行沖擊鉆孔，鉆至超過鋼筋籠底口1m的位置，這時可以將鋼筋籠拆除，拆除鋼筋籠并吊出后在進行擴孔至設計樁徑，清孔達標后重新進行水下混凝土灌注。

4.3 如果斷樁的位置在距離地表5m以內，并且地質條件比較好時，可以采用開挖法，挖到斷樁位置后，將泥漿等雜物清除，露出良好的混凝土并進行鑿毛處理，并且應該把鋼筋上的泥漿清除干凈，支模后澆筑混凝土。

4.4 如果斷樁的位置距離地表在5-10m位置時，或者雖然斷樁位置距離地表的距在5m以內，但地質條件較差時，可以采用沉管方法來進行處理。

4.5 如果斷樁是由于塌孔、導管無法拔出等造成斷樁無法進行處理時，可以在原樁的兩側進行補樁，但是補樁方案必須要由設計單位提出。

5 結束語

橋梁鉆孔灌注樁施工中比較常見的質量問題主要有斷樁、縮頸、斜孔、混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮等，這些問題中，斷樁是比較難處理的問題之一，為了避免在水下混凝土灌注樁施工過程中出現斷樁問題，施工技術人員必須嚴格的按照設計文件以及橋涵施工技術規范的要求來進行施工，不可不經過計算盲目的進行提拔導管，如果在施工過程中出現斷樁問題，要根據具體情況采取相應的處理措施，爭取把損失降到最低，確保水下混凝土灌注樁的施工質量。

參考文獻

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