探讨钻孔灌注桩断桩原因及预防措施

摘要：钻孔灌注桩以其施工设备简单、易于操作、成本适中、适应性强等优点被广泛应用于公路桥梁建设及其他工程领域，在钻孔灌注桩施工中，由于操作失误、设备不良及受多种因素影响，极易发生断桩现象，给工程施工和工程质量带来极大的安全隐患。因此，找出失误原因最大限度的预防断桩是施工人员面临的一个重大课题，通过实践，本文对钻孔灌注桩断桩的原因及预防措施作了简要分析与同行共同探讨。

关键词：钻孔灌注桩；断桩原因；预防措施

一、前言

335省道后西庄中桥位于莒县陵阳镇后西庄村北，该工程按照一级路标准设计，桥面宽度24m,全长85.04m.上部构造为120块预制预应力钢筋混凝土空心板，下部结构为12片盖梁、16颗墩柱、28颗钻孔灌注桩基础，其中钻孔灌注桩的浇筑是施工的难点，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，其施工过程每一环节都必须要严格要求，针对当地条件，对各种影响因素都认真考虑，采取安全又经济的措施，避免了事故发生给国家带来的损失，保证了工程质量。

二、钻孔灌注桩的断桩原因

在钻孔灌注桩施工中，由于机械故障多灌注不连续、导管埋置深度不够灌注不均匀、配合比不当灌注放量不合适、平面位置偏差大灌注倾斜率大、泥浆比重大沉淀厚层等原因，影响灌注桩的质量，甚至发生断桩现象。因此，找出失误原因，防患于未然，是当前施工的重中之重。断桩产生的原因主要有以下几个方面：

1.灌注混凝土过程中，由于运输机械少、机械故障多等问题，导致混凝土浇筑不连续，振捣不够及时，导致在灌注过程中造成混凝土初凝，混凝土孔洞多，影响了灌注桩的整体性，严重影响了灌注桩混凝土强度，进而影响了灌注桩质量，导致断桩。

2.在灌注过程中，没有定时检查导管的埋置深度，导管埋深过小或将导管提拔过量或在提拔导管时盲目提拔，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，都会造成混凝土灌注中断导致断桩。

3.在灌注混凝土过程中，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。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. 在灌注混凝土过程中，因工程地质情况较差，桩清孔后未用泥浆比重计测量泥浆比重，也没有将顶、中、低部分别取样检测砂率或未定时测量孔底沉垫层厚度，导致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. 在灌注混凝土过程中，由于导管下距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填。桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣桩身出现空洞体。未采用“回顶”法灌注，而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象，导致断桩。

三、预防措施

1.加强机械保养增加备用机械，利用空闲时间对砼搅拌机进行修理更换有缺损的零部件，安排一名专职修理工加强平时保养，租赁一台搅拌机备用材料要准备充足，灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩中的孔径扩展情况，保证首次灌注量充足，以保证混凝土能够连续灌注。

2. 经常验检测保证导管埋深使之符合规范要求，保证导管埋深在2―6米之间，制作专用的测孔器，每20分钟检测一次埋深，根据灌注砼方量计算埋深，导管内外混凝土的上升高度，合理掌握导管的拆卸长度，在正常情况下应保持导管下端被埋2―3米，切勿起拔过多，从而保证了灌注桩的整体连续密实性。

3. 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，保证混凝土强度，避免因灌注桩质量问题引起断桩。

4. 现场每棵桩清孔后都用泥浆比重计测量泥浆比重保证在1.05-1.10之间，符合规范规定1.03-1.10。清孔后分别分桩孔的顶、中、低部分别取样检测砂率，保证在0.5-1.5%之间，小于规范要求2％。灌注之前，测量孔底沉垫层厚度，保证在5-20cm之间，符合规范规定30cm以内。

5. 在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。在正常情况下，导管内外混凝土界面的距离是开始大，然后逐渐缩小，最后重合。若发现管内外混凝土灌注曲线距离拉大，并且导管外混凝土曲线变平，而管内混凝土曲线变陡，则是断桩预兆，应查明原因，尽快处理。扩大承台，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。

四、结语

灌注桩基础施工的关键是砼的灌注工作能否连续，这其中有多方面的原因，但在今后工程施工中应着重考虑使用商品砼一次性备足所需砼数量，灌注时间一般控制在40分钟左右，能够有效的杜绝断桩事故的发生。钻孔灌注桩打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案，由设计部门出具修改设计通知。

作者简介：

孙建秀，1983年6月，山东莒县人，民族汉，2006年毕业于青岛理工大学，毕业后一直在日照市莒县公路局从事道路桥梁工程施工。

孙昕，1986年2月，山东莒县人，民族汉，2007年毕业山东潍坊交通职业学院，毕业后一直在日照市莒县公路局从事道路桥梁工程施工。