公路桥梁钻孔灌注桩断桩的处理与预防

李 阳

（宿迁市地方海事局，江苏 宿迁 223800）

1 公路桥梁中常见的断桩形式及影响原因

1.1 公路桥梁中常见的断桩形式

从目前公路桥梁的具体情况看，常见的断桩形式有：①基岩和混凝土桩体之间未能凝固。在导管下孔距离孔底过远，或混凝土被某种冲洗液或水稀释时，水灰比例会发生变化，混凝土不能凝固，断桩现象便会出现。②桩身出现混凝土的不凝情况。有时，地下水活动发生变化，泞管封闭不够严密，冲洗液深入其内部，局部混凝土水灰比增大，也能产生断桩现象。③桩身中岩渣发生沉积，使混凝土桩分开。进行混凝土浇注时，泞管提升长度过大，混凝土面露出，有时由于主观原因（如停电、待料）造成夹渣现象。④桩身表面出现空洞体。为了简便，灌注时未采用“回顶”法，仅仅通过孔口直接倾倒，使凝固后不够密，容易产生离析，甚至个别地方产生了疏松和空洞。

1.2 影响断桩的因素

由于泥浆进入桩基混凝土的某个部分或全部端面段，使整个桩的受理性受到极大的破坏，形成废桩。段桩的影响因素多种多样，但从工程分析，一般是由工程原材料和施工技术不恰当所造成的，总体而言，影响断桩的因素有：①水泥初凝时间不够充足；②砂粒中有杂质，骨料粒径太大；③混凝土的和易性和流动性不好；④未做好相应的清理工作；⑤导管埋得程度不对或发生进水现象；⑥由于各类主观原因，使灌注时间太长。

2 断桩产生的各类原因分析

众所周知，断桩是产生严重公路桥梁质量事故的重要诱因，对于导致断桩的种种原因，我们必须结合工程具体状况，在施工开始阶段进行认真分析，彻底清除其存在的问题，找出相应的对策，预防事故的发生，但如果发生事故，就要及时采取补救措施。断桩产生的原因有：

2.1 在灌注混凝土时

对已灌混凝土未能标高正确，使导管埋的过浅，拔脱提漏现象导致夹层断桩出现。这种现象经常出现在钻孔灌注桩后期，由于超压力较小，探测仪出现问题，易将泥浆中混合的坍土层误认为是混凝土表面。因此，必须在遵守相关规章制度规定的前提下，对深锤测量孔内混凝土的表面高度进行测量与核对，才能保证其质量。

2.2 在进行灌注时

埋置导管的深浅程度是衡量施工情况的重要因素，一般来说，由于导管所埋的深度过大，灌注时间较长，导致已灌好的混凝土没有一定的流动性，使混凝土与导管壁有较强的摩擦，而如果导管使用的是提升阻力较大且十分落后的法兰盘连接的导管，在提升时，由于种种原因会产生断桩。

2.3 卡管现象出现

一般情况下，出现卡管现象，都是主观原因造成的，这种主观原因包括配料问题、责任问题等，卡管现象容易造成混凝土配合比出现较大误差，坍落度过大，混合料稀干程度存在问题，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；由于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，要克服主观因素，控制混凝土配合和灌注时间，这是有效避免断桩的重要方法。

2.4 坍塌现象出现

由于公路桥梁施工地点的地质问题，或者是施工单位在施工时的主观原因，有时在进行灌注时，井壁发生坍塌，出现流砂、软塑状质，出现类泥砂性断桩现象。这类现象经常发生，很难处理，甚至会导致公路桥梁工程无限期延迟，造成人力、物力和财力的大量损失。

2.5 其他原因

由于公路和桥梁施工现场出现导管漏水、停电等问题，造成施工停滞，不能持续作业，都有可能发生断桩现象。因此，在公路桥梁开始之前，需要认真进行准备工作，这对保证桩基的质量有十分重要的作用。

3 断桩的预防与处治措施

根据断桩经常发生的原因，我们需要对其进行预防和处理，一般来说，主要的预防和处理措施有：

3.1 预防措施

（1）水泥要选择初凝时间不早于2.5 h的，而桩长、桩径大、灌注时间长的，可以采取在混凝土中加入缓凝剂的手段。

（2）材料对于工程来说有着重要作用，在工程准备阶段，应严格控制材料，如粗骨料的最大粒径小于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的 1/4等，要按照相关的工程标准和工程的实际情况进行工程材料的控制。

（3）有效降低工程施工与试验的差距，施工时要及时检测材料的含水量，并有效保证混凝土的和易性和流动性。

（4）清孔工作要严格按照相关规程，一般来说，在灌注前需要对孔底沉淀层厚度进行多次测定，进行清孔时，可用灌注导管做吸泥管，然后用空气吸泥机清孔，或对孔底高压射水或射风使沉渣悬浮，然后进行混凝土灌注。

（5）在灌注马上结束时，若混凝土顶升困难，可保证漏斗底口高出井孔水面，在孔内加水稀释泥浆，并将沉淀土掏出。在拔出最后一段导管时要注意速度，防止泥浆进入桩内。

3.2 处理措施

3.2.1 刚开始灌注时断桩的处理方式

开盘后，如果仅灌注几米就停止，而且在短期内不能进行灌注，则应马上将导管拔出，用气举法将未凝结的混凝土吸出，如果发生断桩时，大量混凝土已在孔内，气举法难以将混凝土吸出，这时可使用割除部分钢筋笼，用冲击钻将混凝土连同钢筋全部冲碎清除，钢筋碎断后可用电磁铁吸除。

3.2.2 内套钢护筒，清水接桩

在停止灌注时，混凝土面如果距离孔口不到20 m，可用牙轮钻从混凝土面钻入大概1 m来清除混凝土，接着做一条比所用的护筒小点、而比钢筋笼的直径大点并接近设计桩径的钢护筒，并将其放入孔内，然后让其进入混凝土面。

3.2.3 冻结法

利用人工制冷在桩外部钻孔并放冷混凝土，然后将混凝土以上护筒以下的孔壁土体中的水冻结，形成有一定强度的冻土帷幕，达到人工处理断面并在干处浇注混凝土的目的。

3.2.4 旋喷帷幕法

在桩身进行连续钻孔，然后旋喷灌浆，并在帷幕形成后用小钻头扫除桩经内1 m后混凝土，将泥浆换为清水，并清除余渣，最后在清水中灌注水下混凝土。

4 结束语

综上所述，我们看出断桩的产生有着十分复杂的原因，只有通过综合分析，在实际的工程中找到断桩原因，并进行恰当的处理和预防，便可有效地处理断桩问题，保证公路桥梁的工程施工质量。

1 张涛.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的分析与处治［J］.山西建筑，2005（6）

2 王仁.桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷原因分析及防治［J］.山西建筑，2004（4）