钻孔桩断桩预防及处理方法

杨云麟 王海峰

摘要：钻孔桩被广泛应用于桥梁工程建设中，其质量更是桥梁工程的关键。断桩是钻孔桩施工过程中常见的问题，本文从材料、施工过程、地质、应急等方面对断桩的原因进行分析并提出预防措施，对已出现的断桩问题从断桩深度等各因素考虑，提出处理方法。

关键词：钻孔灌注桩 断桩原因 预防处理

中图分类号：U443文献标识码： A

随着工程技术的发展以及旋挖钻机等新型机械的生产应用，钻孔灌注桩基础被广泛应用于桥梁建设中，并已形成了一套比较成熟的施工技术。但是由于钻孔灌注桩的施工受众多因素影响，灌注过程中容易引起断桩，并且断桩的处理也有很大的难度，因此对断桩的预防控制是钻孔灌注桩施工中的重点，对已出现的断桩处理更是一个困难而重要的问题。

1.断桩的原因分析

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩的完整性不足，不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分为以下几种情况：

1.1由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。

1.2由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。

1.3由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。

1.4混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。

1.5由于测量和计算错误，导管长度不够使导管底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土方量不足，不能埋住导管底部，从而形成断桩。

1.6在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。

1.7在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。

1.8导管水密性不足，接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。

1.9导管水密性不足，泥浆进入导管，使导管内混凝土出现离析，浆石分离，导管堵塞，无法灌注形成断桩。

1.10处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。

1.11导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。

1.12由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。

由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。

2.可采取的预防措施

2.1材料方面

集料的最大粒径应不大于导管内径的1／6～1／8以及钢筋最小净距的1／4，同时不大于40mm。拌和前，应检查水泥是否结块；如果在冬季施工，拌和前还应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在18～22cm范围内，混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。

2.2混凝土灌注

2.2.1制作钢筋笼时，为使焊口平顺，最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法，要保证接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。

2.2.2根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，尽量采用大直径导管。使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度，尤其要记好每节导管的长度、孔深，计算导管悬空高度及首批混凝土的用量，保证首批混凝土封底充足。导管底口距孔底的距离应不大于40～50cm（导管口不能埋入沉渣中），首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1m）和填充导管底部的需要。

2.2.3若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土，为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度，可在施工现场设置两条运输便道，前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土，连续灌注。

2.2.4混凝土运至灌注地点时，应检查其和易性和坍落度等，如不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。

2.2.5关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。

2.2.6首批混凝土拌和物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在2～6m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。

3.处理断桩的几种方法

3.1重新成孔法

断桩后如果混凝土尚未初凝，能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用旋挖钻及时挖出孔内混凝土，重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。

若混凝土已凝固，钢筋笼无法提出时，采用冲击钻再次成孔，下钢筋笼，灌注混凝土。

3.2湿接桩法（二次插管）

如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩（俗称二次插管）。

3.3接桩法

若断桩位置处于距地表10m以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。

3.4.注浆补强法

若断桩位置较深，无法进行接桩时，在桩顶钻孔取芯，确定断桩位置及范围，利用高压水将断桩位置的松散石子或泥浆沙石冲出桩体，全部冲出后注入高强度水泥浆补强桩体强度，提高桩体的承载力。

3.5取芯接桩法

明确断桩位置及范围，沿钢筋笼内边，利用水钻及分镐清除桩中心混凝土至断桩位置并伸入断桩位置以下完好桩体60-80cm，形成80-100cm孔道，清除断桩处的松散石子或泥浆沙石，重新浇筑混凝土至设计桩顶。

3.6补桩法

若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。

4.结语

钻孔桩出现断桩的原因是多样的，其处理也是有很大的难度，因此在施工过程中应提前预防控制，减少断桩的出现。对已出现的断桩应从地质、深度、地下水位等各方面考虑，提出可行的处理方法进行处理，提高工程质量。