热力管道直埋敷设稳态径向温度场模型及求解

　　随着改革开放的深入及经济的不断飞速发展，建筑行业迎来了新的建设高潮，期间遇到的地质条件也越来越复杂，在基础施工中遇到的问题越来越多，钻孔灌注桩作为一种基础形式，由于其具有承载力大，成本适中，施工简便，适应性强等特点被广泛的应用到建筑工程领域。影响灌注桩施工质量的因素很多，且其属于隐蔽工程，这要求我们在施工过程中对每一个环节必须严格要求，对各种不利因素必须详细考虑。若在施工过程中质量控制措施不到位，就会产生质量事故，甚至断桩报废，给国家及人民财产造成重大损失。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，避免发生事故，以利于工程的顺利开展。下面将对钻孔灌注桩的断桩现象进行简要分析，并提出处理及防治措施，希望对工程技术人员有一定的帮助。

　　一、钻孔灌注桩断桩原因

　　对于断桩这么严重的质量事故，要预防其的发生，必须施工组织设计的时候就要有所考虑，不但要想法彻底清除其隐患，还应有必要的处理对策，一旦发生事故可以及时采取补救措施，减少事故带来的损失，下面简要介绍断桩产生的原因。

　　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。特别是钻孔灌注桩后期，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。

　　2、在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。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，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管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。

　　3、卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料随意性大，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。

　　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，施工者缺乏相应的经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期延期及经济上大量浪费的重要因素之一。

　　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。

　　6、施工原因，由于导管下距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土充填。桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣桩身出现空洞体。未采用“回顶”法灌注，而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象。

　　二、常用的处理措施

　　1、原位复桩。对在施工过程中及时发现的断桩，采用彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，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。

　　2、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-开挖-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，按挖孔混凝土施工方法进行混凝土的浇注。

　　3、桩芯凿井法，即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土，但此方法进度缓慢，如果遇到个别桩水处理不好，更是困难重重，导致经济上的重大损失。

　　4、补送结合法，当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力;其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可提高承受地震荷载的能力。

　　5、纠偏法，桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。

　　6、扩大承台法，由于以下三种原因，原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求，而需要扩大桩基承台的面积。

　　1桩位偏差大，原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求，可用扩大承台法处理。

　　2考虑桩土共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

　　3桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降，或为提高抗震能力，可采用把独立的桩基承台连成整块，提高基础整体性。

　　三、总结

　　钻孔灌注桩打桩过程中，施工单位应根据地勘报告及设计图纸，认真分析地质情况，及早做好相应的预防措施;若发现质量问题，切忌自行处理，必须报监理，并会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案;最后由设计部门出具相应的修改设计措施，以使工程质量满足设计要求。钻孔灌注桩属于隐蔽工程，出现问题不易发现，这要求我们在实际的工程中，多总结经验并借鉴其他工程项目中的经验教训，根据工程的实际情况，研究具体的施工措施及预防方案，确保钻孔灌注桩的顺利施工，以确保建筑工程的质量安全，保证国家及人民的经济利益不受损害。

　　参考文献

　　1、《桩基工程手册》，史佩栋，人民交通出版社，200809

　　2、《桩基工程》，穆保岗等，东南大学出版社，200906

　　3、《桩基工程设计与施工技术》，刘金砺等，中国建材工业出版社，201111

　　4、《桩基工程》，叶建良等，中国地质大学出版社，200010

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文章名称： 热力管道直埋敷设稳态径向温度场模型及求解

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