断桩处理方案

9-B断桩处理方案

一、工程概况

9-B桩基设计桩长30m，护筒顶标高34.952m，在浇筑至23.352m 时，导管埋深3.5米，因混凝土凝固过快，导管内混凝土凝固，无法继续浇筑混凝土，形成断桩。

二、处理方案

在桩基四周5m位置，打设4个降水井，直径50cm，深度25m，用水泵将桩基周围地下水降低至断桩位置以下。从地表往下开挖3米深，坡度1:0.5，在基坑底部设2m宽平台。再继续下7.6m深钢护筒，钢护筒外侧可焊接钢筋，增加钢护筒刚度，护筒外径为1.48m，厚度为8mm。抽干护筒内泥浆水，在抽水过程中，随着水面降低，在钢护筒内安装横向支撑，横向支撑采用12#工字钢，每2米一道。使用高压水枪将桩顶泥浆清理干净，边清理边抽水，直至桩顶无泥浆。将桩顶浮浆凿除，露出混凝土石子。在钢护筒上方安装直径1.5m的圆柱模板。

混凝土浇筑：在护筒内安装串筒至桩顶1.5m位置，串筒高度为1m/节，随着混凝土浇筑，逐渐拆除串筒，使串筒距混凝土面的高度始终保持在2m以内。使用一台70振动棒振捣成桩。

降水井位置图

护筒安装示意图

钢管内支撑示意图

三、注意事项

1、施工过程中，注意监测基坑边坡稳定性，防止土体失稳；

2、降水井降水稳定后，测量稳定水位，当水位在断桩断面以下2m 位置时，方可开挖基坑，以及护筒内抽水工作；

3、当抽水工作完成后，密切关注护筒底是否渗水，以及渗水量大小，防止护筒底突然涌水；

4、若在孔内使用电焊，必须两人作业，一人下井作业，另一人在孔口观察孔内作业人员。

5、下井作业必须配备软梯。

6、在井下施工过程中，配备空压机和软管，向井下送风，保证孔下工作人员用氧量。

钢护筒强度验算

施工过程中，四周采用降水井，故视为挖孔无地下水，钢护筒受力最大值为人工凿除钻孔桩最深段所承受的侧向土压力，内摩擦角∂=20°，因此，护筒厚度t可由下式计算：

t≥kpD/2fc （1）

p=0.5γh （2）

式中，k——安全系数取1.65；

P——土和地下水对护筒的最大侧压力（N/m2）；

D——护筒外径（m），取1.5m；

fc——钢材的轴心抗压强度设计值（N/mm2），钢护筒采用Q235钢，取

215 N/mm2。

γ——人工凿除钻孔桩深度范围内土体天然重度加权值（kN/m3）；

h——人工凿除钻孔桩最大深度（m）。

根据9-B桩基处理方案，人工凿除钻孔桩的最大深度h约为10m。参考山东省交通规划设计院地质勘查报告，9-B位置地质主要为粉质粘土、粉土等土层。通过计算，人工凿除钻孔桩深度范围内土体的天然重度加权值为γ=18.7（kN/m3）。将以上数值代入式（2），得出：

p=0.5γh=0.5×18.7×10=93.5（kN/m2)

将p值代入式（1），可得：

t≥kpD/2fc=1.65×93.5×1.5/（2×215）=0.54（mm）

结论：实际施工中钢护筒采用t=4mm钢板强度够，但整体稳定性较差，如不加内外筋肋时整体很软，因直径较大，1.5m直径的外圆随时都在变化，不可能是在理论状态。再者由于孔坑四周的土压力并不均衡，稍有差异时圆形即变成扁圆或椭圆，如再受力时将更为不利。

因此建议：

1、护筒必须卷圆才能受力好，焊接也要好；

2、如允许加筋时应在内（或外）侧加筋肋才能有稳定性。

因此，实际施工中钢护筒采用t=8mm的Q235钢材制作，其强度能够满足施工要求。