钻孔灌注桩断桩的成因和处理的措施

刘春江

摘  要：混凝土灌注桩是建筑工程中常见的一种地基基础隐蔽工程，在施工过程中常造成断桩、夹泥等质量缺陷，本文就施工中的断桩的成因和处理的措施进行探讨。

关键词：钻孔灌注桩;断桩成因;处理措施

在建筑结构中，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，被广泛地应用于建筑与其他领域。由于桩基工程属于地下隐蔽工程，施工工序较多，工艺流程相互衔接紧密，环环相扣，切主要工序大部分都是在水下或地下进行，不便监视;同时，影响正常施工和桩身灌注质量的因素较多，难以全都预见，因此会诸如桩身缩径、夹泥、断桩和沉渣过厚等各种形式的钻孔灌注桩质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。因此，在施工中如何控制钻孔灌注桩的质量，预防钻孔灌注桩断桩事故的发生及如何对灌注桩缺陷进行有效处理等问题进行经验总结就显得十分重要。

1.常见的断桩形式

1.1混凝上桩体与基岩之间不凝固。由于导管下孔距孔底过远或混凝上被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固而出现断桩现象。

1.2桩身中段出现混凝土不凝体。受地下水活动的影响或泞管密封不良，冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大，也能产生断桩现象。

1.3桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。在浇注混凝上时，泞管提升过多，露出了混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，这些问题也是产生断桩现象的重要原因。

1.4桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注，而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土，产生离析，造成凝固后不密实，个别区段产生疏松、空洞现象。

2.断桩产生的各类原因分析

众所周知，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現较大误差，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

由于施工现场出现机械故障、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.断桩的预防措施

针对以上原因，在施工过程中对症采取有效的预防和防护，就可以防止断桩的产生。防止断桩的具体措施：

3.1灌注混凝土时施工工序应迅速、连续进行，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。混凝土初凝时间一般为1.5h左右，导管在5一l0min应挪动一下，以确保导管能有效提升。灌人的混凝土的塌落度以18 -25cm为宜，并应具有一定的流动性，保持塌落度降低至15cm的时间不应过长，尽量在8h内灌注完毕。每小时灌注高度不小于l0m，以防止顶层混凝土失去流动性，造成提升导管困难。

3.2延长混凝土的拌和时间（一般混凝土的拌和时间的1.5倍），一经开始灌注，连续进行直至最终完成，中途因为任何原因停止灌注的时间都不应超过30min，按照现场灌注混凝土的速度及混凝土的性质控制好导管埋入混凝土的深度，但规定任何时候都不应小于1.0m，一般应控制在2-4m之内，以确保不出现导管进水现象。

4.断桩处理措施

灌注桩施工完毕后，按照国家有关规定都应进行一定数量的桩基检测，以鉴定桩基施工的质量。对于在施工过程中出现过问题进行了处理的灌注桩更是做到逐桩检测。通过高应变、低应变检测技术手段，就可以判断桩基是否存在缺陷，桩的完整性是否良好以及桩基承载力是否达到设计要求。对于通过高、低应变试验判定出现断桩的桩基，可采用以下方法处理：

4.1 原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩，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。

4.2接桩。为确保工程质量，停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。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。挖至合格数处利用人工凿毛，按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。

4.3桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难，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。此方法日进度缓慢，如果遇到个别桩水处理不好、降不下去，更是困难重重，导致质量、工期和经济上的重大损失。

4.4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。

4.5加桩处理法。对于有严重缺陷的桩，不考虑或仅考虑部分可用，则可以废弃该桩，而在其附近另设一根桩。该方法属最可靠的方法之一，但需要进行变更设计，增大桩基承台尺寸，使之与补桩有效连接，此时一般承台较难满足要求，需另外配筋。此方法缺点是增加了工程数量和费用，且改变了结构外观，工期长，工程量大，造价高，对于仅存在局部缺陷的桩基一般不用此法。

4.6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，或设抗震地梁。

5结束语

钻孔灌注桩基础施工存在一定的技术难度，在施工中必须由有经验的施工人员主持，并掌握钻孔地区地质和水文地质情况，编制科学的施工组织设计，充分考虑施工中可能出现的意外情况，根据现场实际情况，采取切实有效的措施，使工程保质、保量按期完成。