鉆孔灌注樁斷樁原因分析及防治方法

陰紅亮

【摘 要】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。但是在施工過程中斷樁現象時有發生，如果處理不當會造成大量的資源浪費和工期延誤，損失巨大。本文就鉆孔灌注樁斷樁的原因及處理措施作了簡要分析。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；斷樁；原因分析；處治

一、常見的斷樁形式及形成的原因

斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中，泥漿或砂礫進入混凝土中，把灌注的混凝土隔開并形成上下兩段，造成混凝土變質或截面受損，從而使樁不能滿足受力要求。斷樁的形式一般有以下幾種。

（一）樁身斷面中出現非砼夾層。

此種斷樁形式可發生在樁身的各個斷面上，夾雜物有可能是泥漿，也可能是砂石、土塊等，發生這類現象的原因一般是因為混凝土灌注不順利，用減小導管埋深的方法來減小翻漿壓力，或因為計算導管埋深錯誤而造成導管埋深太淺甚至使導管底口脫離混凝土面，孔內泥漿侵入樁身混凝土中形成夾層。因地質情況不良，在樁基混凝土灌注過程中發生小范圍塌孔，因坍塌量不大不易察覺，沒及時進行處理，使坍塌物夾雜在混凝土中形成斷樁。

（二）樁身斷面中出現松散砼夾層

同樣，此種斷樁形式亦可發生在樁身的各個斷面上，多數情況是因為導管密封不嚴或導管多次使用后磨損嚴重出現砂眼，此時又未能及時進行氣密性試驗檢驗并更換導管，從而導致導管漏水，水侵入混凝土中，造成混凝土離析，這時混凝土中的粗骨料會堆積在一起形成松散層。有時因混凝土塌落度過大也容易使混凝土產生離析而形成此種斷樁。

（三）樁底砼強度不合格

此現象多因孔底沉渣厚度控制不嚴或測量不準，使沉渣厚度超出設計規范允許范圍，首盤混凝土不能將沉渣全部沖積懸浮起來，有部分沉渣混合到混凝土中而降低了混凝土強度。此種斷樁在端承樁中尤為嚴重。

（四）因灌注過程中斷而斷樁

導致灌注中斷的原因很多，如卡管、堵管、埋管、機械故障、混凝土供應不及時甚至中斷等。卡管一般是導管接頭掛到鋼筋籠的箍筋上，上下不得；堵管是因為混凝土長時間停留在導管中不活動達到初凝狀態，或因混凝土離析，粗骨料聚集、擠壓在一起，從而將導管堵死；如果混凝土供應不及時，導管長時間停留在空中且不活動，孔中混凝土達到初凝狀態而將導管禁錮在混凝土中，或因導管埋深太長，混凝土壓力和吸附力太強而使導管無法拔出，即造成埋管現象。以上各種情況都會造成混凝土灌注過程中斷，從而發生斷樁事故。

二、預防斷樁的措施

斷樁是嚴重的質量事故。對于誘發斷樁的因素，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，預防事故的發生或一旦發生事故及時采取補救措施。

（一）合理選取泥漿指標

鉆孔樁一般是采用泥漿護壁，泥漿性能的好壞將直接影響鉆孔質量。開孔前，首先要根據地質情況選取相應的泥漿指標來配置泥漿，泥漿一般用膨潤土或較好的黏土配置，配置好的泥漿各性能指標如下：

泥漿比重：正循環旋轉鉆機、沖擊鉆機使用管形鉆頭鉆孔時，入孔泥漿比重為1.1-1.3；沖擊鉆機使用實心鉆頭鉆孔時，孔底泥漿比重砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石層不宜大于1.4，巖石不宜大于1.2；反循環旋轉鉆機入孔泥漿比重可為1.05-1.15。

黏度：一般地層16-22s，松散易塌地層19-28s。

含砂率：新制泥漿不大于4%。

膠體率：不小于95%。

PH值：應大于6.5[2]。

（二）導管試拼、試壓

導管宜選用螺紋絲扣連接形式，連接牢固且操作方便，盡量不要選用法蘭盤連接形式的導管。施工前先要進行導管的試拼、試壓試驗，以檢驗導管連接是否牢固以及氣密性。試拼時，將全部導管按自下而上的順序進行編號并標示尺度，導管組裝后的軸線偏差不宜超過鉆孔深的0.5%并不宜大于10cm；試壓壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。

（三）控制孔的傾斜度

如果鉆孔的傾斜度太大，則鋼筋籠的傾斜度也會很大，灌注混凝土時，在孔口看來導管位于孔中心，但在孔底，導管可能已偏離鉆孔中心，上下提升導管時，導管的接頭處就可能掛到鋼筋籠上，在混凝土的擠壓作用下甚至會和鋼筋籠卡死，造成卡管，所以要控制鉆孔傾斜度和鋼筋籠傾斜度均不大于1%。

（四）孔底沉渣

鉆孔樁鉆孔完成后要進行清孔，灌注混凝土前允許沉渣厚度要符合設計要求，設計未規定時，柱樁不大于10cm，摩擦樁不大于30cm。如果沉渣太厚，首盤混凝土無法將全部沉渣翻起，甚至導致沉渣混入混凝土中，造成成樁后底部混凝土強度不夠形成廢樁。

（五）控制砼質量

水下混凝土要求具備良好的和易性和流動性，塌落度控制在180-220mm之間，所用水泥的初凝時間不應早于2h，粗骨料最大粒徑不宜大于導管內徑的1/4或鋼筋凈距的1/4。

灌注混凝土施工必須由經驗豐富、熟練的工人操作，拆換導管要快速；配備足夠的混凝土運輸罐車，確保混凝土供應連續、及時，盡量縮短灌注時間。

（六）制定應急預案

混凝土灌注施工前對各種可能發生的意外情況要有詳盡、切實可行的應急預案，一旦意外情況發生，可以實施相應的應對措施，在最短時間內恢復施工。

三、斷樁后的處理措施

鉆孔樁施工過程中雖然進行了嚴格的質量控制，但也難免出現各種意外情況而發生斷樁事故。如果事故發生后能及時采取正確的處理措施，就可以將損失降到最小。

（一）施工過程中的斷樁

1.在砼初灌階段

在樁基混凝土初灌階段，因為塌孔或卡管等原因造成混凝土不能繼續灌注，或首盤混凝土封底失敗，此時孔內混凝土不多，且一般還未初凝，應立即借助導管接泥漿泵進行反循環清孔，若用導管不能清出，可將導管、鋼筋籠拔出，使鉆機就位用鉆機進行清孔，將孔內混凝土或坍塌物清除干凈，檢查樁孔合格后，重新吊放鋼筋籠，灌注混凝土。

2.已灌注較多砼的情況

如果灌注施工已經持續了一段時間，孔中混凝土較多或已經接近設計標高，卻因意外事故導致灌注中斷且短時間內無法恢復，可判定已形成事實斷樁，此時可停止灌注，拔出導管，采取接樁措施。

（二）檢測出的斷樁

1.樁底砼松散或樁身有松散夾層

這類斷樁可采用注漿補強法進行處理，即用鉆芯機在樁身中鉆兩個之間10cm、間距30-40cm的注漿孔，直至缺陷位置，任選其中一個注漿孔注入高壓水，從另一注漿孔排出，將缺陷位置的松散物沖洗干凈，最后選用與樁身混凝土同標號或高一標號的水泥漿進行高壓注漿。此方法操作難度較大，一要準確測定缺陷位置的標高，二要嚴格控制鉆孔的垂直度，稍有偏差就會鉆到樁身以外，從而無法達到處理效果，較適合大樁徑、短樁長的樁基。

2.問題特別嚴重的樁

對于樁身斷層較多或較長，或樁身混凝土大范圍強度不合格的樁，需將原樁徹底清除，在原位復樁。清除原樁可用沖擊鉆。對于群樁基礎，可在征得業主單位和設計單位同意的前提下，經過重新設計復核后進行補樁，補樁后一般還要調整承臺尺寸。此兩種方法施工難度大、耗時長、費用高，一般只在其他處理措施無效的情況下采用。

四、結論

鉆孔樁施工中的質量問題重在預防，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。而一旦發生斷樁，要盡快、果斷的采取相應的處理措施，越早處理損失越小。

【參考文獻】

[1]丁先武，韋俊永.橋梁鉆孔灌注樁發生斷樁的原因及處理方法[J].建材技術與應用.2003，5：42-43