【分享】钻孔灌注立柱桩的三大常见缺陷你知道吗？

yy猜猜 2016-03-19

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采用钻孔灌注工艺施工的立柱桩作为一种常见的立柱类型，在基坑支护工程中应用广泛。作为支撑体系的重要受力构件，承担着水平及竖向荷载的综合作用，因此成桩质量的好坏直接影响着支护体系的安全。但由于施工工艺常与支护桩相同，而且在基坑支护中数量相对较少等原因，一直以来针对立柱桩的研究相对较少。
但是，由于立柱桩通常独立承受顶部支撑梁及周边土体的作用，而且在基坑底部以上需要完全开挖并清理干净，这一特点使得立柱桩相对支护桩更能直观反映桩体的施工质量等问题。因此针对立柱桩的缺陷分析及修复处理方面的研究不但有助于指导立柱桩的施工，同时也能更直观的反映钻孔灌注桩的施工特点，有助于提升该种工艺的施工质量。
本文通过对钻孔灌注桩施工过程分析及相关工程实例介绍，探讨了钻孔灌注立柱桩的常见缺陷及防治办法，供广大行业同仁参考。

常见桩体缺陷分类

由于同为钻孔灌注桩施工工艺，因此常见缺陷类型也基本相同，根据桩体缺陷的表现形式具体划分为如下三类：

（1）桩体倾斜成孔过程没能做好铅垂度控制，或者成桩后开挖不规范，导致立柱桩倾斜。桩体倾斜过大将导致无法对中、难以满足受力要求甚至断桩等问题。（2）标高偏差由于标高控制不严，导致开挖后桩体标高与设计要求偏差较大，分为桩头过高或过低两种。前者凿除上部桩头即可开始支撑梁施工，但需要分析下部桩体长度是否满足承载力、嵌固深度等设计要求，如果不能满足还需采取措施进行加固处理；后者需要根据情况做接桩处理。

（3）桩体破损最常见的缺陷类型，由于地质条件较差、施工操作错误、开挖不规范等因素造成桩体出现破碎、钢筋裸露、缩径、扩径等问题，最严重的的桩体破损情况即断桩。一旦发生将对整个支护体系造成影响，必须处理。

缺陷成因分析

造成桩体缺陷的原因常常是多种多样，也往往是多种因素共同作用的结果，笔者根据施工过程将导致成桩缺陷的原因划分为如下几类：

1）钻孔过程

（1）泥浆护壁效果不好，土质条件较差等原因造成钻进过程孔壁坍塌，掏渣清孔处理不充分，影响浇筑质量，导致桩体缺陷。

（2）土质条件差，土体塑性大，易在钻头提出后回缩，导致孔径小于设计桩经，形成缩孔。
（3）钻机定位及摆放不严格，或者钻进过程遇有较硬地层，钻头受力不均，导致成孔偏位、桩身倾斜或卡钻事故发生。
（4）施工过程遭遇突然停水断电或混凝土供应不及时等情况，致使施工停滞时间过长，孔壁坍塌影响浇筑质量。

2）浇筑过程

（1）混凝土灌注时间长，表层混凝土流动性损失严重，形成硬盖，继续浇筑的混凝土顶破硬盖上升，将混有泥浆砂砾的表层覆盖包裹。
（2）对孔身及导管的埋置深度测量不准，导致标高控制不严，导管提出混凝土面。

（3）浇筑异常时猛提猛插导管，使导管内混凝土与表面浮浆泥土结合，形成夹泥缩孔。
（4）浇灌过程出现坍孔，清理不彻底导致灌注中断或桩体夹有泥石。
（5）埋管或导管挂在钢筋笼上时强制提升造成导管脱节。
（6）浇筑过程设备故障导致浇筑中断。

3）开挖过程

（1）混凝土养护不充分即开始对周边土体下挖施工，造成桩体凝结不充分，受力破损。
（2）没有分层分段开挖，形成较高土压力差，对桩体横向剪切作用加剧，造成桩体倾斜或破损。
（3）开挖过程野蛮施工，桩身土体没有人工清除，采用挖机粗放开挖，破坏桩体保护层。

预防及处理办法

在分析了造成桩体缺陷的影响因素后，就可以有针对性的采取措施预防桩体缺陷的发生。同时如果不慎出现缺陷情况，也可以快速分析原因，提供处理意见，将损失降到最低。

1）预防办法

（1）规范施工工艺。桩孔成孔后必须认真清孔，清孔工艺及时间根据孔内沉渣情况而定；清孔后及时灌注混凝土，计算并严格观测混凝土首次灌注量及总灌注量。
（2）严格控制参数。控制混凝土集料粒径，保持良好级配及和易性；导管口径下限控制在200mm以上；首次灌注混凝土导管埋住0.8m以上；正常灌注过程导管下端埋住2~3m，切勿起拔过多。
（3）施工准备充分。制定详细施工方案，做好材料调配计划，保证混凝土供应及时；做好水电等能源的供应应急预案，确保在意外断电断水时仍能及时完成混凝土浇筑施工。

2）补救措施

（1）原位复桩。施工工程发现断桩，采用彻底清理后原位重新浇筑新桩，是一种彻底的处理方式。效果最好但难度大，费用高，周期长。
（2）接桩。针对部分缺陷部位，确定缺陷标高及程度，采用局部加固方式，开挖并护壁后采用钢筋箍圈加固，与合格桩体接触部位采用凿毛处理，最后浇筑混凝土完成修复。
（3）复位纠偏。针对桩身倾斜但未断裂情况，可考虑局部开挖后用千斤顶纠偏复位处理。
（4）托换处理。针对桩身质量较差，无法单独承载受力情况，可以根据受力机理在桩体周边增设新的桩体形成扁担桩等方式进行托换处理。

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