浅析钻孔灌注桩断桩原因及预防措施

作者：曹益良

来源：《科技资讯》 2011年第20期

曹益良

(陆丰市东海建筑工程公司 广东陆丰 516500)

摘要：钢筋混凝土钻孔灌注桩在施工过程中：易产生断柱。其影响因素有，导管距孔底过远、导管提升过快，密封不良，灌注混凝土料时，有待料现象等原因。针对钻孔灌注桩断桩现象，改进了施工案，加强各个环节的监控管理消除了断桩产生。

关键词：钻孔灌注桩 断桩 控制

中图分类号：TU7

文献标识码：A

文章编号：1672-3791(2011)07(b)-0000-00

1工程概况

陆丰市甲子金源花园商住楼位于广东省陆丰市。基础设计为钻孔灌注桩，桩的总数为500根左右，混凝土采用C25，桩直径Ф600，柱尖入持力层为园砾层下1.00m，地下水位为-4.30m，园砾层为-10.30m。

2施工工艺

虽然钻孔灌注桩装置有很多种，但施工程序基本相同，在具体施工时有所变通。施工工艺流程为：工程地质调研 → 测定桩位 → 钻孔前准备 → 钻进成孔 → 清孔 → 下钢筋笼注浆管 → 灌注混凝土 → 养护 → 桩基检测。

3断桩的形成和原因

在钻孔灌注桩施工中，由于操作失误，设备不良及水文地质条件等的影响，极容易发生断桩现象，造成重大工程事故。因此，找出失误原因。一般而言，常见的断桩形式有以下四种：

3.1混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填。原因是，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。

3.2桩身中段出现混凝土不凝体。原因是受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入使混凝土水灰比增大。

3.3桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。原因是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。

3.4桩身出现空洞体。原因是未采用“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。

4钢筋混凝土钻孔桩的控制工作

4.1钢筋混凝土灌注桩的监控

钻孔灌注桩成孔的工序是：定桩位—护筒埋设—钻机就位—终孔—第一次清孔—下放钢筋笼—接人导管—第二次清孔，每个环节环环相扣，相互影响，都不能忽视。

（1）对操作人员的监控

钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大，要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有无作钻孔记录，要及时做好工序的检测验收工作。

（2）关于垂直度的控制

垂直控制主要依靠钻机就位的平整垂直，在钻进过程中应作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。

（3）孔内水位及泥浆比重应及时的控制

为了防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1m以上，钻进过程中适时控制泥浆比重，一般控制在1.1—1.3m范围内。

（4）终孔

终孔的确定主要参照三个因素，即设计这深度、钻速及浮渣取样，原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。后经抽芯取样证实，入岩深度均控制得较好。

（5）清孔

清孔分两进行。当确定可以终孔时，先进行第一次清孔，浇注混凝土前应再进行第二次清孔，并及时做好检测及记录。目前通常使用垂法测定孔底沉渣，此工作全靠手感，应由有经验的人员测定。

4.2水下混凝土施工监控

水下砼施工隐蔽性强，很容易产生质量问题，是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在进行灌混凝土前必须做好各项准备，关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管拆管的高度要现场即时核定，混凝土灌注应连续施工，中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。

（1）原材料、配合比、坍落度的控制

碎石应注意控制不宜大于导管的L6，以20mm—40mm为宜，水泥宜采用标号不低于425#的转窑普通硅酸盐水泥，骨料应合理级配，令混凝土有良好的各易性，坍落度宜控制在18cm—22cm之间。

（2）控制第一批混凝土量

混凝土导管的第一节底管应不小于4m，第一批混凝土量应能令导管埋入混凝土1m以上，监控应根据桩径予以核定。

（3）提升及拆管的监控

混凝土应连续灌注，随着桩内混凝土面的不断升高，需适时提升、拆卸导管，拆管前须用测绳测定混凝土面的高度，以确定提管高度即拆管节数，埋管深度宜保持在2m—3m，过多则影响灌注速度或造成塞管，过少则易造成浮浆或泥巴夹层。

5断桩的预防

对断桩的预防，是完全应该做得到的，而且，也是能够做得好的。桩孔成孔后，必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲孔，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。

灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩中的孔径扩展情况，避免首次灌注量不足。

5.1首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋设0.8米以上的要求。

首次灌注时，起始部分或第1—2斗投料需采用水泥砂浆，并尽量做到一次性灌入孔内。

灌注导管口径下限应控制在200毫米以上。导管下端应尽量光滑。其连接处要加放“O”形密封圈，防止冲洗液浸入。导管使用前要进行清洗，除掉污垢与残渣。导管下端距孔底宜为0.5米。导管内水泥隔水塞应加放橡皮板，以增强隔水效果。

5.2混凝土配合比应合理，应严格控制其塌落度。

在改变水泥标号、品种及生产厂家时，必须先做好配合比试验，按配合比控制质量。

5.3在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行止水处理，止水成功后方可灌注混凝土。采用从导管内灌入的“回顶”法进行灌注。

5.4准备灌注的混凝土要足量，在灌注过程中应避免停水、停电。

5.5根据导管内外混凝土的上升高度，合理掌握导管的拆卸长度，在正常情况下应保持导管下端被埋２—３米，切勿起拔过多。

5.6在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。在正常情况下，导管内外混凝土界面的距离是开始大，然后逐渐缩小，最后重合。若发现管内外混凝土灌注曲线距离拉大，并且导管外混凝土曲线变平，而管内混凝土曲线变陡，则是断桩预兆，应查明原因，尽快处理。

6结语

总之，钻孔灌注桩的质量监控工作主要依靠和事中控制，钻孔灌注桩质量控制是建筑工程质量控制的重中之重，它是一种施工中桩孔与桩身均不可见的桩基形式，要确保钻孔桩的施工质量，将面对更多的困难，因此施工中应坚持预防为主的原则加强施工过程中各环节的质量控制， 按照设计与施工技术规范的要求， 及时解决施工过程中出现的各种问题，提高施工工程质量。

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