钻孔桩缺陷形成分析及处理方法

路桥建设　一、概述　８．断桩。断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的　因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时还必须　准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时　采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：　（１）灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高　出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象，形成　夹层断桩。特别是混凝土灌注后期，超压力不大或探测　仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表　面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内　混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失　误。　钻孔灌注桩作为桥梁的一种基础形式，是埋于地层　内的隐蔽建筑物。由于在施工过程中受到多种因素的影　响，容易产生一些缺陷，所以在施工中必须对各种因素　加以详细考虑，尽量避免缺陷桩的产生。同时，加强对成　桩质量认真检查，查明桩身的完整性，查清缺陷及其位　置，并对影响桩承载和寿命的桩身缺陷进行必要的处理　和补救，以保证工程质量，避免遗留事故隐患。　二、钻孔桩缺陷形成分析　总结多年来桥梁施工管理和处理钻孔桩事故的一　些经验，发现主要有以下几方面的因素容易产生缺陷　桩。　（２）在灌注过程中，导管埋深过大，以及灌注时间　过长，导致已灌混凝土流动性降低，混凝土与导管壁的　摩擦力增大，加上导管是采用已很落后而且提升阻力很　大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管　破裂而产生断桩。　１．测量放线错误，使整个建筑物错位或桩基验收时　出现桩位偏差过大。　２．单桩承载力达不到设计要求。　３．成孔中断事故。如钻孔时卡钻、塌孔。　４．灌注桩成桩质量缺陷，包括沉渣超厚、混凝土离　析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变　形严重等。　（３）卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于　人工配料或机械配料不及时校核，随意性大，责任心差，　造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波　动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析　现象．使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注　时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落　阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严　格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此　类断桩的重要措施。　５．缩颈，在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及　时，或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生　缩孔现象。　６．灌注时发生井壁坍落。成孔后灌注水下混凝土时　容易发生坍孔现象，若坍塌不止，应将导管拔出，以粘土　回填重新成孔。轻微坍落在施工中不易被察觉，声测时　发现局部裹泥或夹砂现象。根据实际情况还可以采用压　浆、旋喷等工艺处理桩芯局部夹泥砂或空洞等缺陷。　７．灌注桩顶标高不足。常见的有两种，一是施工控　制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇；另一种虽然　（４）坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施　工时重视不够，经验不足，在灌注过程中，井壁坍塌严重　或出现流砂、软塑状质等造成泥沙性断桩。这类现象在　工程的断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置　深、难处理，是导致工期无限延期以及经济上造成大量　浪费的重要因素之一。　标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出　现桩顶标高不足。　河南科技２００６．６　１－　７５　维普资讯 http://www.cqvip.com （５）导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续　进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此　应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量很　重要。　三、钻孔桩缺陷的处理方法　１．缺陷桩处理的一般原则。　（１）处理前应具备以下条件：　ａ．查清事故性质和范围。　ｂ．目的要明确，要有预定处理方案。　ｃ．参加的技术人员和监理意见要一致，并确定处理　方案。　ｄ．处理方案必须经设计人员签字认可。　（２）缺陷处理应满足的基本条件：　ａ．制定的处理方案要安全可靠，经济合理，施工期　短，方法可行。　ｂ．对未施工部分提出预防和改进措施，防止事故再　次发生。　（３）事故处理应及时，防止留下隐患：　ａ．桩成孔后，应检查桩孔深度、沉渣厚度、桩孔垂直　度等数据，必须符合设计要求，只要有一项不符合设计　要求，就应及时分析解决，并经业主代表签字认可后，方　能移动钻机、灌注混凝土，防止以后提出复查等要求而　产生不必要的浪费。　ｂ．基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的检测　资料，发现质量上有争议问题，必须意见一致后方能挖　土，防止基桩开挖后再来处理，造成不必要的麻烦。　（４）就考虑事故处理对已定工程质量和后续工程　方式的影响。如在事故处理中采取补桩时，是否损坏混　凝土强度还较低的邻近桩。　（５）对处理方案要进行技术经济比较，选择安全可　靠、经济合理和施工方便的最佳方案。　２．缺陷桩常用的处理方法。　缺陷桩处理常用方法有扩大承台、原位复桩、接桩、　桩芯凿井法、补桩、补强，改变施工方法，修改设计方案　等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用　情况。　（１）扩大承台（梁）法。　ａ．桩位偏差过大，原设计的承台（梁）断面宽度满足　不了规范要求，此时采用扩大承台（梁）来处理。　ｂ．考虑桩基共同作用，当单桩承载力达不到设计要　求，可用扩大承台（梁）并考虑桩与天然地基共同分组上　部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台（梁）断面　宽度的同时，适当加大承台（梁）的配筋。　（２）原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波　检测出的断桩，采用彻底清理后，在原位重新浇筑一根　７６　河南科技２００６．６　Ｊｚ　新桩，做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周　期长、费用高，可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数　量等因素选择采用。　（３）接桩。确定接桩方案，首先对桩进行声测，确定　好混凝土的部位。其次，根据设计提供的地质资料确定　井点，降水一开挖一２０＃素混凝土进行护壁，护壁内用钢筋　箍圈进行加固。第三，挖至合格数处利用人工凿毛，按挖　孑Ｌ法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。　（４）桩芯凿井法。这种方法做起来比较困难，即边　降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一井，深度至少超过缺　陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孑Ｌ混凝土　施工方法浇筑膨胀混凝土。　（５）接桩法。当成桩后桩顶标高不足时，常采用接　桩法处理，方法有以下两种：　ａ．开挖接桩挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，　并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝　土至设计标高。　ｂ．嵌入式接桩当成桩中出现混凝土停浇事故后，清　除已浇混凝土有困难时，可采用此法。　（６）补桩法。桩基承台（梁）施工前补桩，如钻孔桩距　过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩。　（７）钻：ｆＬ￣ｂ强法。此法适应条件是桩身混凝土严重　蜂窝、离析、松散、强度不够及桩长不足，桩底沉渣过厚　等事故，常用高压注浆法来处理。　ａ．桩身混凝土局部有离析、蜂窝时，可用钻机钻到　质量缺陷下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。　ｂ．桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高；对　桩长不足部分注浆加固。　（８）改变施工方法。桩基事故有些是因为施工顺序　错误或方式工艺不当所造成，处理时一方面对事故桩采　取适当的补救措施；另一方面要改变错误的施工方法，　以防止事故的发生。常用的方法有以下两种：　ａ．改变成桩施工顺序：如桩布置太密不便施工时，　可采用间隔成桩法。　ｂ．改变成桩方法。如成孔桩出现较大的地下水时，　采用套管内成桩的方法。　（９）修改设计。　ａ．改变桩型。当地质资料与实际情况不符时，造成　桩基事故，可采用改变桩型的方法处理，如灌注桩成桩　困难时，可采用打预制桩。　ｂ．改变桩位。灌注桩出现废桩或遇到地下管线障　碍，可改变桩位方法处理。　１２．上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗　资巨大，只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设　计材料，以减轻上部结构荷载的方法。