混凝土灌注樁樁斷的形式成因及對策

馬志強

摘要：在基礎施工過程中，混凝土灌注樁斷樁是工程施工中常見的問題。本文根據近幾年的施工經驗對混凝土灌注樁樁斷的形式、成因進行分析，提出了故障發生時首先宜采取的措施及處理斷樁的方法以及一些可預防斷樁的對策方法，有利于更好的提高工程質量。

關鍵詞：混凝土灌注樁；樁斷；防止對策；

中圖分類號： TV331 文獻標識碼： A

引言：

隨著我國經濟發展，建筑基礎行業也隨之繁榮發展。作為基礎形式之一的鋼筋混凝土灌注樁也因其技術成熟、施工工藝相對簡單、承載力高、適應面廣而得到廣泛應用于工民建、公路、鐵路、水利等多種工程基礎上。按照規定,混凝土灌注樁一旦發生斷樁事故,就視為廢樁,由設計部門重新設計樁位。

1.混凝土灌注樁樁斷的形式及形成原因

以鉆孔灌注樁為例敘述，在灌注過程中，泥漿與水泥和沙子等混合物把已灌注的混凝土隔開，使樁體的截面受損，這就叫做斷樁。由于操作失誤、設備不良及水文地質條件等影響，容易發生此現象，甚至造成重大工程質量事故。常見的混凝土灌注樁樁斷的形式如下。

1.1混凝土樁體與基巖之間出現不凝體

形成原因：一是由于地下水體的影響，地下水或泥漿浸入使混凝土水灰比增大 ， 造成混凝土強度降低 ， 形成薄弱層 ；二是混凝土首批灌注時，導管下口和孔底之間的距離出現偏差，或混凝土中的導管埋置深度不夠。

1.2混凝土樁在樁尖位置出現了軟弱層

形成原因：其一，由導管下端距孔底過遠，孔內的泥漿把混凝土稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固；其二，沉淀層厚度超標，成孔后清孔未達到規范要求。

1.3灌注的標高問題

形成原因：混凝土灌注過程中，測定已灌混凝土表面高程誤差，導致導管埋設深度過小，拔脫提漏現象出現，形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或使用不精確的探測儀器時，容易混合泥漿中的塌陷的土層并誤為混凝土表面。

1.4 卡管現象

由于手工配料隨心所欲，責任感差，造成施工過程中混凝土混合比誤差大，使塌陷度波動大。塌陷度過大時會產生離析現象，相互擠壓使粗骨料阻塞導管；塌陷度過小或灌注時間過長，縮短了混凝土的初凝時間，混凝土下落時所受阻力增大，而阻塞導管，導致卡管事故，造成斷樁現象。

1.5 樁身出現空洞

形成原因：未采用“返回頂部”法灌注, 而是將混凝土采用從孔口直接搗入的辦法灌注, 產生離心解析造成凝固后不密實堅硬，部分孔段產生疏松，空洞現象。

1.6樁身的某一橫截面出現冷縫或軟弱夾層, 上下分開了混凝土樁

形成原因：首先，在灌注過程中嵌入的導管的埋置深度量測不準，使導管提出混凝土面；二是處理堵管時，將導管提升到最小埋置深度，在這種情況下有可能使混凝土連續下降的導管與表面的浮漿泥土相結合，形成泥漿收縮內導管；第三由于當混凝土管堵塞或水嚴重泄露出去或埋管拔出導管處理事故后，未能將已灌注混凝土徹底清洗；最后由于坍孔在混凝土灌注過程中出現，無法進行清理或使用吸泥機，清理不徹底，形成混凝土中夾有泥石以及灌注中斷。

2.混凝土灌注樁樁斷的防止對策

2.1認真進行地質條件分析以及灌注樁斷樁預判

掌握完整和準確的地質資料。對于重點工程，必須加大地質鉆探密度，以合理安排樁位、確定鉆機位置，確定泥漿相關參數。在有較大的地段的地下水活動時，事先要用套管或水泥進行密封止水處理。

2.2 鉆孔清孔

樁孔成孔后，必須認真清孔。一般是采用沖洗液沖洗， 沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定，清孔后要及時將混凝土灌注在樁內，防止塌陷和孔內淤積沉渣。

2.3鉆孔孔徑測量

首先認真測量孔的內徑，準確算出孔徑及第一次灌注孔段的混凝土需要量。特別要注意到基巖孔徑擴展，避免首次出現低灌注量。首次混凝土灌注量要滿足把導管下端埋80厘米以上的要求。第一次灌注時，起始部分或第1至2斗投料需采用水泥砂漿，并設法一次性灌入孔內。灌注導管口徑下限應在200mm以上進行控制。所述導管的下端應盡量光滑。

2.4全面考慮施工設計，做到不留一個死角

先驗算樁截面抗拉的強度，保證材料質量及截面設計用量，保證截面設計強度。由于并不是所有的橋涵設計都經專門的設計單位進行設計，所以施工單位員工應該具備較強的責任心，才能進一步防患于未然。

2.5灌注時留有余量，便于接樁。

為保證樁頂質量，在樁頂設計標高上應多灌一定高度，一般為0.5米至l米，在初凝后終凝前挖除。但還應保留30厘米以上，以待接樁或承臺施工前鑿除。接樁時，將多余部分混凝土鑿除后用清水沖洗干凈，然后方可接樁。

3.混凝土灌注樁樁斷的處理方法

3.1從源頭預防

做好前期的準備工作斷樁問題的出現對工程施工的影響是十分嚴重的。盡管我們可以在發現問題后及時化解，但是，從源頭上化解可能發生斷樁的因素更為重要。在進行清孔時也要根據工程需要和設計要求科學調整孔內泥漿的相對密度。

3.2 在原來的位置上復樁

對在施工過程中及時發現和超聲波檢測出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新確定一根新樁澆筑，徹底處理問題殘骸。這種方法效果雖然好，但是難度大且周期長，費用較高。

3.3 重新接樁。

為了確保工程質量，終止混凝土的澆筑并提前拔出管子。確定重新接樁的方案。首先，確定好樁的混凝土的部位；然后根據設計提供的地質資料確定井點降水，護壁內用鋼筋箍圈進行加固。最后利用人工鑿毛挖至合格數處，按挖孔法混凝土施工方法進行混凝土的澆注。

3.4手工修補法斷樁

水中的樁基礎可采用鋼板樁構筑圍堰,經過抽水、封底進行手工修補;對于位于陸地上的樁基礎可采用接樁基直徑大的挖孔樁(其直徑適合于手工開挖即可)挖至斷裂面后,鑿初混凝土的缺陷地方,再進行補強加固修補混凝土。

3.5遇到斷樁情況冷靜處理，注意科學規范的處理方式

對于那些在施工過程中用聲波等先進手段檢測出來的斷樁，首先要對原先的灌注樁進行徹底的清理，以免影響后面的施工。然后，在原先的位置重新澆筑一根新的混凝土樁。其次采用高壓法，這種方法運用的范圍十分小，一般在樁身混凝土出現離心解析時考慮運用，且由于處理不夠徹底，需配合其他手段。

3.6繪制曲線觀察

在灌注混凝土過程中，為了監視混凝土灌注樁斷樁的出現，要定時及時測量導管內外混凝土的深度，然后繪制曲線，通常導管內外混凝上界面的間距是由大變小，最后和在一起。若發現管內外棍凝土灌注曲線間距越來越大，并且管子的曲線越來越平緩，而管里面的曲線變的越來越陡，預兆著斷樁事件的可能發生，應查明原因，盡快處理，以免后患。

3.7加樁處理法

有嚴重缺陷的樁則選擇不用或僅考慮部分使用，或者可以廢棄該樁,在附近另設一根混凝土灌注樁。該方法屬最靠譜的方法之一,但需要進行變更設計方案,增大樁基支撐臺尺寸,使之與補樁有效連接。此時一般支撐臺較難滿足要求,需另外配鋼筋。此方法缺點是增加了工程數量和費用,且改變了結構外觀,工期長,工程量大,造價高,如果僅存在局部缺陷的樁基一般不用此法。

綜上所述，通過采取這幾種方法，清除各種可能導致斷樁事故的障礙，并制定斷樁事故預備的方案，充分重視施工過程中的質量控制和監督，強化現場工程質量管理，盡最大努力避免混凝土灌注樁樁斷樁問題。

4.結論

通過對混凝土灌注樁樁斷原因的了解，以及對其處理措施的最新進展的掌握，可在施工中針對各種不同的情況，采用各種有效的措施，來預防和減少斷樁事故的發生，以保證建筑物以及施工人員的安全和使用壽命。

參考文獻：

[1]劉士江.關于樁基工程中斷樁問題的探討.城市建設理論研究,2013

[2]陳歡.小孔徑鉆孔灌注樁施工中常見問題分析及防止措施.中小企業管理與科技，2014