大口徑鉆孔灌注樁斷樁即時接樁

馬洪偉

(1. 山東省魯南地質工程勘察院，山東 濟寧 272100；2. 山東省華魯工程總公司，山東 濟寧 272100)

大口徑鉆孔灌注樁斷樁即時接樁

馬洪偉1,2

(1. 山東省魯南地質工程勘察院，山東 濟寧 272100；2. 山東省華魯工程總公司，山東 濟寧 272100)

作者根據自身的施工實踐，介紹了針對大口徑鉆孔灌注樁發生斷樁事故時所采取的即時接樁處理方案，并簡要闡述了心得體會，供各位同仁參考。

大口徑；灌注樁；水下；斷樁；接樁

0 引言

大口徑鉆孔灌注樁在鐵路、公路、地鐵、高大構筑物建筑物基礎處理中有著廣泛的應用。該工藝屬于地下隱蔽工程，它由放點定位、設備對位、泥漿調配、鉆孔、安放鋼筋籠、安放導管、灌注水下混凝土等多個工序組成，其中最后一道工序是大口徑鉆孔灌注樁成敗的關鍵，而出現斷樁就是最嚴重的質量事故。從事地基與基礎施工的單位，都有可能遇到斷樁事故，常規處理方式是拔出鋼筋籠，進行掃孔，重新成孔，如果鋼筋籠拔不出來，只能事后補樁或者原位沖擊處理。這種方法，不僅拖延工期，還會增加施工成本，甚至給施工單位造成負面影響，特別是對于一些超深超大孔徑灌注量大于50 m3的鉆孔樁出現斷樁施工成本負面影響就更大。

灌注水下混凝土過程中出現的斷樁，如果能即時有效地處理，是可以變斷樁為完好樁的。這樣既可以不增加施工成本，又可以避免造成負面影響。筆者結合自己的施工實踐，談談大口徑鉆孔灌注樁在水下砼灌注工序的注意事項和常見斷樁事故的原因以及即時處理斷樁的方法。

1 水下砼灌注注意事項

(1)導管連接要緊密，連接處要注意加密封圈，導管底端距孔底約400 mm，在不穩定地層應注意勤測量孔底沉渣厚度。

(2)泥漿密度宜控制在1.10～1.15 g/cm3，在流砂、淤泥質黏土等易坍塌地層泥漿密度宜控制在1.25～1.30 g/cm3，泥漿要調勻，流動性好。

(3)灌注開盤封底時，混凝土必須連續供應，和易性要好，坍落度180～220 mm；減管時，導管埋深不宜低于2 m。

(4)灌注過程中應經常測量砼深，與實際灌注量核對，一旦出現較大偏差，立即找出原因，做出對策，保證灌注質量。

(5)灌注快結束時，即時校對砼高度，防止出現樁頭不夠高和超灌浪費問題。

2 斷樁事故的形式及原因

(1)灌注開盤封底不順，導管內出現混漿，形成導管內部卡堵，不得不終止砼灌注，這可能是孔底沉渣過厚埋住導管底口或是導管底口距孔底過近又加了封底球膽造成的。

(2)灌注過程中，導管上下串動或拆減時，導管連接部位不緊密漏水致使管內砼離析形成堵管無法疏通而造成斷樁。

(3)灌注過程中因導管斷裂或脫落造成斷樁。

(4)減管時，計算不準，埋深過小或沒有埋深造成斷樁。

3 斷樁的即時接樁法

3.1 開盤堵管的即時處理方法

對于開盤就堵管而形成的第一類斷樁事故，處理時首先要猛串猛掂導管，如果導管不能疏通，應立即提出導管，減管時孔口要做防護，防止導管內的混凝土落入鉆孔內。提出導管后立即測量孔深砼深，測算出鉆孔內混凝土落入量，然后重新安裝導管，按照第一次封底的程序進行二次封底，灌注要結束時將樁頭超灌一些，確保樁頭質量。

3.2 直接二次封底法

灌注過程中及減管時出現的斷樁，如果樁徑大于800 mm，樁長不小于30 m，灌注過程進行了一半及以上，鋼筋籠拔不出來，這樣的斷樁，更適合采取即時接樁的方式。

3.2.1 施工過程

灌注過程中出現斷樁，應先提出孔內導管，立即測量砼深，確定砼深位置，根據導管底口落在孔內砼浮漿面上的原則計算出二次下入導管的長度以及注滿導管的砼量并立即安裝導管，按照第一次封底的程序做好二次封底的準備。封底料斗容量至少1 m3，料斗與導管連接好并用鉆機或吊車懸吊，導管上口距孔口1 m左右，導管底口落在孔內砼浮漿面上，料斗封底蓋板蓋好并灌滿混凝土，然后打開蓋板，混凝土自由下落擠出導管內泥漿，當看到孔口返漿順利和料斗內混凝土下落位置的量超過注滿導管的量的一倍時，快速落下料斗與導管，保證導管底口重新插入混凝土中，此時若返漿順利就繼續灌注混凝土，若返漿不順，就上下輕串導管，直至有返漿再繼續灌注，至此，直接二次封底就成功了。

3.2.2 二次封底法的適用條件

(1)現場必須有技術精湛的技術人員和有經驗的操作人員，這是保證二次封底成功的關鍵；

(2)泥漿密度不要超過1.15 g/cm3，含砂率不大于4%，黏度20 s左右，如果超標，會降低成功率；

(3)二次封底的混凝土和易性要好，坍落度200 mm 左右。

3.2.3 二次封底法的優缺點

優點是快速及時，避免因操作時間過長，混凝土初凝導致質量缺陷；缺點是對現場技術人員和事故樁孔內泥漿性能指標達到要求才能保證成樁質量。在灌注過程中，往往因混凝土的堿性作用以及擠壓孔壁泥皮導致泥漿變稠而失去二次封底的條件。

3.2.4 工程實例

山東淄博某小區高層3#住宅樓，地層以黏土粉土為主夾雜薄層砂，樁端坐在卵石層里。事故樁為群樁的邊樁，樁徑1 m，樁長38 m，孔深48 m，鋼筋籠長26 m，砼深20 m時出現不明原因的堵管，經墩提不能疏通導管后立即將導管從孔內逐節提出，并做好孔口防護，防止導管內的混凝土落入事故孔內，在倒數第二節發現兩節導管連接處混凝土離析形成硬塊卡堵，根據經驗判斷，這是兩節導管連接不緊密漏水導致的。導管連接不緊密漏水而混凝土灌注又不連續時，很容易發生這種堵管現象。提完導管后立即測量砼深和泥漿性能，經測量砼深20 m，浮漿0.5 m左右，確定二次下入導管長度21 m，泥漿性能指標為密度1.15 g/cm3，黏度23 s，含砂率4%，具備直接二次封底的條件?，F場立即準備，按照直接二次封底法的程序和技術要求成功進行了這次斷樁即時處理。事后經混凝土取芯和小應變檢測結果為一類樁，這為我們以后處理此類事故提供了寶貴的經驗。

3.3 導管底口封堵法

3.3.1 方法介紹

(1)工具準備

準備一根3～4 m導管底節，底口是平口，沿導管底口外緣并垂直于外緣焊接長度15 mm，直徑8～10 mm的3根圓鋼桿作為掛桿，掛桿要大致均分并焊接牢固；再準備一塊大于導管直徑20 mm左右，厚度5 mm左右的橡皮密封墊作為密封；然后再準備一塊直徑和密封墊差不多，厚度為4 mm以上的圓鋼板作為封堵導管底口的蓋板，在蓋板的一面畫一個以蓋板的中心為原點直徑比導管底口外徑略大的圓，沿該圓的外周焊接3個開口的圓鋼直角平鉤，開口略大，方向一致，順時針方向，位置與導管底口的掛桿對應，蓋板另一面焊接3個直徑14～16 mm鋼筋U型環，環的高度500 mm左右，U型環的兩個端點焊接在蓋板上，整個U型環與蓋板面大體垂直，它的作用主要是增加蓋板的摩阻力。這三個構件做好后先連接在一起試用，連接順序為導管底口→密封墊→蓋板，連接好后，檢查密封情況、掛桿和直角平鉤的連接牢固度以及脫鉤難易度。順時針掛上，順時針脫鉤，因為導管螺紋為正螺紋，一定要通過試驗，做到既掛的牢靠又容易脫鉤，密封墊既不要太薄還要有彈性，保證密封效果。

(2)使用方法

灌注中出現斷樁時，立即提出導管，測量砼深，計算導管長度，導管長度至少超過砼深1 m，把準備好的底口封堵工具連接起來，作為導管底節，然后安裝導管，安裝過程中因為導管底口被蓋板封堵，在浮力的作用下導管會上浮，這時需要向導管內邊充混凝土邊安裝，當導管埋深達到1.5 m以上時，就要順時針旋轉導管使底部的蓋板脫鉤，這時蓋板下面焊接的U型鋼筋就起到了摩阻反力的作用，這個摩阻反力與混凝土對蓋板的浮力就可以在導管順時針旋轉時使得蓋板與導管底節脫鉤，可以通過觀察導管內的砼面變化判斷是否脫鉤。如果脫鉤困難，可以繼續加導管，導管難以下插時就容易脫鉤了。脫鉤后就可以正常灌注混凝土，如果孔口順利返漿，證明底口封堵法成功。

3.3.2 底口封堵法的適用條件

該法比直接二次封底法適用條件更寬，樁身質量更有保障，出現斷樁需要即時接樁時應優先使用此法。施工鉆孔樁前要提前準備兩套底口封堵工具，以備不時之需。

3.3.3 底口封堵法的優缺點

優點是接樁條件寬，樁身質量有保障；缺點是安放導管時間比直接底口封堵法要長，安放時如不小心蓋板底端碰觸鋼筋籠就有脫鉤的危險，所以要小心安放。

3.3.4 工程實例

山東青島某立交橋，事故樁為10#墩6#樁，地層依次為黏土、粉土、粗砂、花崗巖。樁徑1.5 m，樁長35 m，孔深38 m，全籠。砼深23 m減管時，操作人員失誤將導管底口提離砼面造成斷樁。發現斷樁后，現場人員立即將導管提出，下入準備好的接樁工具。不過此舉遭到了甲方技術人員和現場監理的阻撓，經過耐心解釋，才同意繼續灌注，并對該樁做了詳細記錄，事后重點檢測。最后按照底口封堵法技術要求和程序完成了接樁。25天后，對該樁進行了取芯和小應變檢測為一類樁，即時接樁成功。

在同一個工地其他施工單位因意外也出現斷樁事故，但沒有即時接樁，而是想拔出鋼筋籠重新掃孔處理，結果由于鋼筋籠埋深過多而拔不出來，時間一長，混凝土初凝，失去了即時接樁的條件，也沒有用鉆具對孔內混凝土進行混漿松動處理，就放棄該樁繼續施工其他鉆孔樁。事故樁所在的墩臺樁基完成后，用沖擊鉆進行原位處理，結果用了一個多月的時間才得以處理完該樁，造成較大的損失和負面影響。

4 結語

直接二次封底法和導管底口封堵法可以歸結為斷樁即時接樁法。通過以上分析和工程案例說明，灌注過程中，不管什么原因出現的斷樁，只要具備即時接樁條件，就立即應用其中一種方法進行接樁，只要按即時接樁程序和技術要求操作，可以保證成樁質量，接樁完成后盡快檢測進行驗證。對不具備即時接樁條件鋼筋籠又拔不出的斷樁，也要下入鉆具對孔內混凝土進行混漿松動處理為日后處理該樁減少麻煩。事故不可怕，如何臨場處理很關鍵，更為重要的是灌注前要做好周密安排，杜絕斷樁事故。

2017-04-10

馬洪偉(1969-)，男，山東省華魯工程總公司副總經理，探礦工程師，從事樁基施工與管理工作，山東省濟寧市兗州區建設東路272號，Tel：15965370208。

TU473

A

1009-282X(2017)04-0033-03