混凝土灌注桩桩断的形式成因及对策

马志强

摘要：在基础施工过程中，混凝土灌注桩断桩是工程施工中常见的问题。本文根据近几年的施工经验对混凝土灌注桩桩断的形式、成因进行分析，提出了故障发生时首先宜采取的措施及处理断桩的方法以及一些可预防断桩的对策方法，有利于更好的提高工程质量。

关键词：混凝土灌注桩；桩断；防止对策；

中图分类号： TV331 文献标识码： A

引言：

随着我国经济发展，建筑基础行业也随之繁荣发展。作为基础形式之一的钢筋混凝土灌注桩也因其技术成熟、施工工艺相对简单、承载力高、适应面广而得到广泛应用于工民建、公路、铁路、水利等多种工程基础上。按照规定,混凝土灌注桩一旦发生断桩事故,就视为废桩,由设计部门重新设计桩位。

1.混凝土灌注桩桩断的形式及形成原因

以钻孔灌注桩为例叙述，在灌注过程中，泥浆与水泥和沙子等混合物把已灌注的混凝土隔开，使桩体的截面受损，这就叫做断桩。由于操作失误、设备不良及水文地质条件等影响，容易发生此现象，甚至造成重大工程质量事故。常见的混凝土灌注桩桩断的形式如下。

1.1混凝土桩体与基岩之间出现不凝体

形成原因：一是由于地下水体的影响，地下水或泥浆浸入使混凝土水灰比增大 ， 造成混凝土强度降低 ， 形成薄弱层 ；二是混凝土首批灌注时，导管下口和孔底之间的距离出现偏差，或混凝土中的导管埋置深度不够。

1.2混凝土桩在桩尖位置出现了软弱层

形成原因：其一，由导管下端距孔底过远，孔内的泥浆把混凝土稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固；其二，沉淀层厚度超标，成孔后清孔未达到规范要求。

1.3灌注的标高问题

形成原因：混凝土灌注过程中，测定已灌混凝土表面高程误差，导致导管埋设深度过小，拔脱提漏现象出现，形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或使用不精确的探测仪器时，容易混合泥浆中的塌陷的土层并误为混凝土表面。

1.4 卡管现象

由于手工配料随心所欲，责任感差，造成施工过程中混凝土混合比误差大，使塌陷度波动大。塌陷度过大时会产生离析现象，相互挤压使粗骨料阻塞导管；塌陷度过小或灌注时间过长，缩短了混凝土的初凝时间，混凝土下落时所受阻力增大，而阻塞导管，导致卡管事故，造成断桩现象。

1.5 桩身出现空洞

形成原因：未采用“返回顶部”法灌注, 而是将混凝土采用从孔口直接捣入的办法灌注, 产生离心解析造成凝固后不密实坚硬，部分孔段产生疏松，空洞现象。

1.6桩身的某一横截面出现冷缝或软弱夹层, 上下分开了混凝土桩

形成原因：首先，在灌注过程中嵌入的导管的埋置深度量测不准，使导管提出混凝土面；二是处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，在这种情况下有可能使混凝土连续下降的导管与表面的浮浆泥土相结合，形成泥浆收缩内导管；第三由于当混凝土管堵塞或水严重泄露出去或埋管拔出导管处理事故后，未能将已灌注混凝土彻底清洗；最后由于坍孔在混凝土灌注过程中出现，无法进行清理或使用吸泥机，清理不彻底，形成混凝土中夹有泥石以及灌注中断。

2.混凝土灌注桩桩断的防止对策

2.1认真进行地质条件分析以及灌注桩断桩预判

掌握完整和准确的地质资料。对于重点工程，必须加大地质钻探密度，以合理安排桩位、确定钻机位置，确定泥浆相关参数。在有较大的地段的地下水活动时，事先要用套管或水泥进行密封止水处理。

2.2 钻孔清孔

桩孔成孔后，必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲洗， 冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，清孔后要及时将混凝土灌注在桩内，防止塌陷和孔内淤积沉渣。

2.3钻孔孔径测量

首先认真测量孔的内径，准确算出孔径及第一次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩孔径扩展，避免首次出现低灌注量。首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋80厘米以上的要求。第一次灌注时，起始部分或第1至2斗投料需采用水泥砂浆，并设法一次性灌入孔内。灌注导管口径下限应在200mm以上进行控制。所述导管的下端应尽量光滑。

2.4全面考虑施工设计，做到不留一个死角

先验算桩截面抗拉的强度，保证材料质量及截面设计用量，保证截面设计强度。由于并不是所有的桥涵设计都经专门的设计单位进行设计，所以施工单位员工应该具备较强的责任心，才能进一步防患于未然。

2.5灌注时留有余量，便于接桩。

为保证桩顶质量，在桩顶设计标高上应多灌一定高度，一般为0.5米至l米，在初凝后终凝前挖除。但还应保留30厘米以上，以待接桩或承台施工前凿除。接桩时，将多余部分混凝土凿除后用清水冲洗干净，然后方可接桩。

3.混凝土灌注桩桩断的处理方法

3.1从源头预防

做好前期的准备工作断桩问题的出现对工程施工的影响是十分严重的。尽管我们可以在发现问题后及时化解，但是，从源头上化解可能发生断桩的因素更为重要。在进行清孔时也要根据工程需要和设计要求科学调整孔内泥浆的相对密度。

3.2 在原来的位置上复桩

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，在原位重新确定一根新桩浇筑，彻底处理问题残骸。这种方法效果虽然好，但是难度大且周期长，费用较高。

3.3 重新接桩。

为了确保工程质量，终止混凝土的浇筑并提前拔出管子。确定重新接桩的方案。首先，确定好桩的混凝土的部位；然后根据设计提供的地质资料确定井点降水，护壁内用钢筋箍圈进行加固。最后利用人工凿毛挖至合格数处，按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。

3.4手工修补法断桩

水中的桩基础可采用钢板桩构筑围堰,经过抽水、封底进行手工修补;对于位于陆地上的桩基础可采用接桩基直径大的挖孔桩(其直径适合于手工开挖即可)挖至断裂面后,凿初混凝土的缺陷地方,再进行补强加固修补混凝土。

3.5遇到断桩情况冷静处理，注意科学规范的处理方式

对于那些在施工过程中用声波等先进手段检测出来的断桩，首先要对原先的灌注桩进行彻底的清理，以免影响后面的施工。然后，在原先的位置重新浇筑一根新的混凝土桩。其次采用高压法，这种方法运用的范围十分小，一般在桩身混凝土出现离心解析时考虑运用，且由于处理不够彻底，需配合其他手段。

3.6绘制曲线观察

在灌注混凝土过程中，为了监视混凝土灌注桩断桩的出现，要定时及时测量导管内外混凝土的深度，然后绘制曲线，通常导管内外混凝上界面的间距是由大变小，最后和在一起。若发现管内外棍凝土灌注曲线间距越来越大，并且管子的曲线越来越平缓，而管里面的曲线变的越来越陡，预兆着断桩事件的可能发生，应查明原因，尽快处理，以免后患。

3.7加桩处理法

有严重缺陷的桩则选择不用或仅考虑部分使用，或者可以废弃该桩,在附近另设一根混凝土灌注桩。该方法属最靠谱的方法之一,但需要进行变更设计方案,增大桩基支撑台尺寸,使之与补桩有效连接。此时一般支撑台较难满足要求,需另外配钢筋。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,如果仅存在局部缺陷的桩基一般不用此法。

综上所述，通过采取这几种方法，清除各种可能导致断桩事故的障碍，并制定断桩事故预备的方案，充分重视施工过程中的质量控制和监督，强化现场工程质量管理，尽最大努力避免混凝土灌注桩桩断桩问题。

4.结论

通过对混凝土灌注桩桩断原因的了解，以及对其处理措施的最新进展的掌握，可在施工中针对各种不同的情况，采用各种有效的措施，来预防和减少断桩事故的发生，以保证建筑物以及施工人员的安全和使用寿命。

参考文献：

[1]刘士江.关于桩基工程中断桩问题的探讨.城市建设理论研究,2013

[2]陈欢.小孔径钻孔灌注桩施工中常见问题分析及防止措施.中小企业管理与科技，2014