浅谈钻孔灌注桩断桩的原因及处理方法

孙涛

摘要：通过对钻孔灌注桩水下施工中出现断桩事故的原因分析，提出了几种断桩处理方法，以彻底清除隐患，确保工程质量。

关键词：钻孔灌注桩；断桩原因；处理方法

前言

随着我国基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于各个民用市政等建筑工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程，大部分是在水下进行施工的，通常是看不见摸不着的，容易出现质量事故。影响灌注桩施工质量的因素很多，因此对其施工过程每一环节都必须严格要求，稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷，断桩就是经常发生且难以处理的病害之一。

1.形成断桩原因分析

断桩是严重的质量事故，对于引发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：

1.1混凝土首灌量不足，首灌量不足会导致孔底沉渣残留，甚至没有足够的

混凝土自重抵消（应大于）管道口水压，导致水或者泥浆倒灌，形成断桩。

1.2卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一，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。

1.3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。

1.4在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标，导管提升过猛或计算错误，使导管底口提出混凝土表面以外，或因停电、待料等原因造成灰渣而使导管进入泥浆，出现桩身中岩渣沉积成层，将使混凝土桩上下分开的现象，造成断桩。

1.5坍塌：因工程地质情况较差，施工方缺乏相應经验，在施工过程中，出现流砂、流塑等土质，使浆液变稀薄，比重降低，井壁坍塌造成断桩。

1.6导管漏水、机械故障造成施工不能连续进行，井中水位突然下降等因素都可能造成断桩。

2.断桩处理的几种方法

2.1方法一：二次插管法

当灌注混凝土工程中发生导管堵塞后，经上下蹿管，钢筋捅，振捣等方法仍不起作用，混凝土无法再灌注时，要及时作出二次插管的施工安排，以免耽误时机使混凝土凝固。一般从发生堵管到二次插入导管的时间不宜超过1小时。

处理的方法是拔出导管，除去卡管水泥混凝土，将导管底部用防水塞封闭，保证井孔内泥浆不能进入导管中。外加一定的压力，重新将导管插入已经灌注的混凝土内0.8-1.3m的深度，架设并加高混凝土灌注架，恢复灌注后的第一盘混凝土的灌注，高度及数量必须满足首批混凝土灌注的高度及数量。混凝土的坍落度宜采用规定范围的上限值，使混凝土有较好的流动性。准备工作就绪后，打开料斗阀门，使混凝土突然下落，冲开管底部混凝土防水塞，使灌注混凝土进入正常施工状态。

该办法必须要求时间短、速度快，在先期灌注的混凝土没有达到初凝时间之前完成。在操作过程中，拔出导管及放入导管时不要倾斜，防止撞击孔壁使孔壁坍塌；拔出与放入导管速度不能太快，速度快，混凝土的流动与泥浆的波动会使孔壁坍落，混凝土夹泥，这种现象尤其在细砂层段比较容易发生。

需要注意的是

（1）导管从井内拔出到重新下导管这段时间，各道工序的工作务必迅速准确，节约时间，防止因为时间耽误过长，混凝土初凝而造成无法灌注混凝土接桩。

（2）重新下导管时由于井内水压力较大，要随时注意观察导管内是否漏水，可以用手电筒照射观察，或投掷石子听水声，确保导管内无漏水。

（3）堵管提升导管后，在灌注桩顶面会留下一定厚度的离析混凝土，导管的插入深度一定要超过这层厚度，一般不得小于1m，如遇压力过大导管无法深入，可用现场挖机或振动锤来辅助下导管，确保导管二次插入混凝土的深度。如灌注时混凝土不流畅，可以上下反复提升导管。

此方法适合桩身混凝土没有完全初凝的情况下使用，在整个接桩工程中要快中有序，不能忙中出错，时间越短则接桩的质量越有保证。

2.2方法二：破钻复打法

在现场实际施工时有些桩为单桩单柱承载，有些桩为群桩整体承载，特别是桥桩桩径大，桩长深，在遇到一些意外情况下造成断桩，耽误了补救时间使桩身混凝土已经初凝，且补桩不宜的情况下可以采取此方法。

例如Φ1200mm钻孔灌注桩在灌注时出现断桩且桩身混凝土已初凝的情况下可以使用Φ600mm钻头进行替换，在原桩头上钻进破桩，同样的钻进工序，桩头换成Φ600，如原桩现场施工使用的是小型回旋式钻机，在有条件的情况下最好将使用机械换成260及以上的旋挖钻机，因为初凝的混凝土已经有了一定的强度，特别是拆导管替换钻头这段时间断桩桩身混凝土的强度逐渐增加，使用大功率旋挖机换上破钻钻头可以快速破钻。如现场不具备这种条件只有使用小型回旋式钻机采用水磨的方式慢慢进尺，进尺效果一样。

需要注意的是

（1）小直径的桩必须嵌入大直径桩深1.5-2m才能有效的发挥作用。

（2）如用小型钻机破钻在钻进时间过长的情况下一定要注意孔内泥浆的比重，做好换浆工作，保证桩身护壁不出现问题。

（3）如换大型机械进行破钻，破钻的桩头定位一定要做好，避免钻头不在中造成钻头打偏钻上钢筋无法进尺，甚至破坏原桩钢筋笼。

（4）为了保证桩的整体承载质量，新连接部分的桩身混凝土强度适宜提高2个及以上的等级。

此方法适合桩身混凝土已经初凝的情况下使用，同样在整个接桩工程中各道工序需紧密配合，环环相扣，最大限度的争取更多的时间，如能在断桩桩身混凝土在早期强度刚刚开始时钻机能顺利的进尺，以达到预定的深度，保证成桩质量。