鉆孔灌注樁斷樁事故的處理與原因分析

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1、鉆孔灌注樁斷樁事故的處理與原因分析李紅摘要：介紹了大直徑鉆孔灌注樁斷樁事故的詳細(xì)處理過程，進(jìn)一步分析出現(xiàn)斷樁的原因及施工中的對策。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；斷樁；處理過程；原因分析；對策一、工程概況某基礎(chǔ)工程采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁，總樁數(shù)286根，樁徑1.2m，樁端要求進(jìn)入中風(fēng)化含粉砂泥巖層厚度大于2.0m，有效樁長約49m，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為8900KN。樁基檢測采取震測法(機(jī)械阻抗法)。該場區(qū)的工程地質(zhì)條件簡述如下：①層：雜填土及素填土，高程18.7～24.88m，厚6.1m。②層：粉質(zhì)

2、粘土及亞粉土層，高程5.98～18.78m，厚12.8m，局部夾有淤泥及淤泥質(zhì)土。③層：粉細(xì)砂層，高程-0.82～5.98m，厚6.8m。④層：細(xì)中砂層，高程-16.92～0.82m，厚16.1m。⑤層：亞粉土混粉細(xì)砂層，高程-20.32～16.92m，厚3.4m，⑥層：強(qiáng)弱分化含砂泥巖互層，高程在-20.32m以下。二、主要施工工藝及檢測結(jié)果本工程采用GPS-15型泵吸反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，利用原土造漿正、反循環(huán)結(jié)合鉆進(jìn)，并根據(jù)不同地層選用不同的鉆進(jìn)參數(shù)。當(dāng)鉆進(jìn)至中風(fēng)化含砂泥巖層后進(jìn)行反循環(huán)取樣鑒別，巖性較硬時(shí)采用筒

3、式或刮刀鉆頭鉆進(jìn)，直止鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深。由于現(xiàn)場施工場地較大，采用現(xiàn)場攪拌混凝土灌注，灌注前采用反循環(huán)二次清孔并嚴(yán)格控制孔底沉渣厚度不大于10cm。全部286根樁施工完畢后經(jīng)檢測，I類樁273根，占總樁數(shù)的95.5％；II類樁12根，占總樁數(shù)的4.2％；III類樁1根，占總樁數(shù)的0.3％；其中III類樁為在樁頂下13m處存在缺陷，并初步判斷為斷樁。三、斷樁的處理原理及步驟1．處理原理：采用高壓水頭將缺陷段處混凝土及泥砂進(jìn)行高壓切割，將所夾泥沙等物排出后壓入水泥漿進(jìn)行固結(jié)，以使樁身砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。2．處理步驟①抽芯驗(yàn)

4、證：為驗(yàn)證小應(yīng)變檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性及缺陷段的位置，在樁頂對稱位置鉆取兩個(gè)小孔并取樣(抽芯孔位置見圖一)。發(fā)現(xiàn)1#孔在樁身12.8m～13.2m處存在混凝土局部夾砂現(xiàn)象，其它位置巖芯較為完整。2#孔取芯結(jié)果良好，巖芯完整。②鉆孔布管：在樁頂布置5個(gè)鉆孔（其中兩個(gè)孔為取樣孔），呈梅花型布置，采用地質(zhì)鉆機(jī)取樣鉆進(jìn)，孔徑φ76mm，孔深16m。③高壓洗割：采用BW-350/30高壓泵，在孔深13-15m處對缺陷段位置進(jìn)行高壓洗割，并將洗割掉的泥砂通過高壓水流排出孔外，直止完全清洗干凈為止。高壓泵最大工作壓力達(dá)30Mpa，以保證

5、將強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的混凝土也沖刷干凈。④布管：鉆孔清洗干凈后，在每個(gè)孔內(nèi)下入直徑為1英寸的壓漿管，壓漿管底部安裝壓漿器，并將壓漿器包裹好后置于缺陷段位置，以防止孔內(nèi)泥砂將壓漿器孔眼堵塞。⑤封孔：孔底至樁頂標(biāo)高以下11m處用1～3mm中粗砂填充，上部0～1lm用水泥球封孔。水泥球采用PO42.5級水泥制作，并加入適量早強(qiáng)劑，水灰比不大于0.4：1。⑥壓漿：封孔10天后即可壓漿，泵壓控制在0.5～3.0Mpa之間。水泥漿采用PO42.5級水泥配制，水灰比0.45：1，單孔壓漿量大于500Kg。四、處理效果壓漿完畢后14

6、天進(jìn)行小應(yīng)變檢測，檢測曲線如圖二所示，并判斷為Ⅱ類樁。五、斷樁質(zhì)量事故原因分析及對策1、大直徑(直徑大于800mm)、深孔(孔深超過30m)鉆孔灌注樁必須采用反循環(huán)施工工藝，并嚴(yán)格控制泥漿比重不大于1.25，泥漿含砂率小于5%，孔底沉渣不大于10cm。若泥漿比重過大、含砂率較高或孔底沉渣較圖二：小應(yīng)變檢測曲線圖厚，在混凝土灌注過程中，孔內(nèi)泥砂極易與混凝土混合，造成混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重者造成斷樁事故。2、本場區(qū)②層粉質(zhì)粘土及亞粉土層中普遍夾有淤泥及淤泥質(zhì)土，在鉆進(jìn)及混凝土灌注過程中極易發(fā)生塌孔事故。特別在灌注

7、過程中發(fā)生塌孔，孔壁泥土就直接夾雜在混凝土中，造成斷樁事故。所以必須選用優(yōu)質(zhì)泥漿保持孔壁穩(wěn)定，同時(shí)在灌注過程中要保持孔壁內(nèi)、外壓力平衡，當(dāng)泥漿滲漏嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。3、現(xiàn)場攪拌混凝土由于勞動強(qiáng)度大，施工效率底，砼和易性差。特別在大直徑灌注樁混凝土灌注過程中每次拔管時(shí)間間隔長，砼面浮漿多，灌注過程中容易出現(xiàn)夾泥夾砂現(xiàn)象，嚴(yán)重者出現(xiàn)斷樁。因此，在大直徑灌注樁施工中盡量避免使用現(xiàn)場攪拌混凝土，或者采用現(xiàn)場攪拌時(shí)增加機(jī)械和人員數(shù)量，同時(shí)在混凝土中加入適量木質(zhì)素黃酸鹽，以增強(qiáng)砼的和易性。4、單孔灌注時(shí)間的增加或泥漿比

8、重較大，使砼面浮漿越積越多，用測繩測量砼面時(shí)容易產(chǎn)生較大誤差，在拔管時(shí)常因埋管深度不夠而使導(dǎo)管提離砼面。為防止此種情況的發(fā)生，在測量孔深時(shí)可適當(dāng)增加測錘的重量，并在砼面附近上下拉動測繩，以判斷測錘是否在砼面附近。當(dāng)砼面離地面較淺時(shí)，也可將長鋼筋直接插入孔內(nèi)測量。六、結(jié)語大直徑、深孔鉆孔灌注樁施工必須采用反循環(huán)施工工藝，并嚴(yán)格按規(guī)范要求組織施工，