钻孔灌注桩断桩预防及处理方法

钻孔灌注桩断桩预防及处理方法探讨

徐志超

（1.吉林东煤建筑基础工程公司，吉林长春130026）

(1.Jilin Dongmei Construction Foundation Engineering Corporation, Changchun Jilin 130026, China)

摘要：桩基施工出现断桩的质量事故的原因分析，预防措施和处理方法等。

关键词：断桩；预防；处理

钻孔灌注桩基础由于其施工设备简单、高效、易于操作而被广泛应用于桥梁建设中，目前已形成了一套比较成熟的施工工艺。但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响，控制不好容易引起断桩，因此对断桩的预防和处理是钻孔灌注桩施工中的一个重要问题。

一、断桩原因

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)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。

(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。

(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。

(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。

(5)由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。

(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。

(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。

(8)导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。

(9)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。

(10)导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。

(11)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。

二、可采取的预防措施

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、混凝土灌注

(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)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。

(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。

(4)混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。

(5)下导管时，其底口距孔底的距离应不大于40～50cm（导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）。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。

(6)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。

(7)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。

(8)当钢筋笼卡住导管时,要尽量先采取转动导管的办法,使导管脱离钢筋笼。

三、处理断桩的几种方法

(1)断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。

(2)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。

(3)若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。

(4)若断桩位置处于距地表5m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。

(5)若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下0.5m处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。

(6)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。

四、工程实例

实例一：某高铁桩基础工程,桩径1米，桩长56米,设计有声测管,灌注混凝土过程中拔管未按技术交底执行，埋管深度达到了12米多，混凝土不反料时再提导管已经无法提起，再转动导管也无法转动，此时混凝土距离桩顶标高距离5.6米。

处理措施：首先将孔内泥浆用泵抽出；人工将混凝土、沉渣、泥浆混合段淘出，同时割断导管，提出孔口；下面的混凝土已经初凝，人工凿至漏出新鲜混凝土面，清理干净，没有泥土存在，再用清水冲洗干净；浇注混凝土之前先撒一层约1cm-2cm高标号水泥砂浆（1:2），然后分层（层厚约30cm）浇注混凝土至桩顶，混凝土标号比原桩身混凝土高

一个标号。该桩最终检测合格。

在钻孔灌注桩施工中，由于影响因素多，地质条件等各种不可预见因素影响，难免遇到许多新情况和问题，但是只要保持重视的思想，抱着预防为主的原则，根据不同的地质情况作出相应的预防措施，出现情况及时果断处理，不断积累经验，是能够达到设计和规范要求，给客户交出合格的桩。

参考文献：

[1] 陈仲颐、叶书麟主编，基础工程学，中国建筑工业出版社，1991。

[2] 顾晓鲁主编，地基与基础，第二版，中国建筑工业出版社，1993。

[3] 刘金砺编著，桩基础设计与计算，中国建筑工业出版社，1991。

[4] 华祥征主编，基础工程设计与施工，吉林大学出版社出版，1996。

作者：徐志超男汉族1979年5月出生从事基础施工工程师吉林东煤建筑基础工程公司地址：吉林省长春市朝阳区建设街1929号（邮编：130000）

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