概述桩基础桥梁断桩的原因及预防措施

摘 要：在现代桥梁工程施工中，钻孔灌注桩技术得到了广泛的应用，并且在不断的应用中，施工技术持续改进，施工水平有了很大提高。钻孔灌注桩技术操作简便，结构性能强，在实际应用中深受好评。但是，钻孔灌注桩的施工质量也会受到多种因素的影响，如果控制不好将会留下安全隐患，所以，必须提高质量意识，对所出现的问题采取必要的预防措施，才能保证桥梁工程的施工质量。

关键词：桥梁工程；钻孔灌注桩；断桩；问题

中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号：

影响钻孔灌注桩质量的因素是多方面的，会对工程产生不同程度的危害，导致结构稳定性差，严重时会出现断桩，给桩基础造成破坏，导致安全事故发生。本文中对产生断桩的主要原因进行了分析，并提出了相应的预防措施，希望对同类工程施工起到借鉴作用。

一、断桩产生的原因分析

断桩形成的主要原因是桩基混凝土施工中混入泥浆或泥砂，将混凝土隔开，形成两段，导致混凝土变质或是截面受损破坏了桩的整体受力形态，形成废桩。造成断桩的因素是各种各样的，具体分析起来，断桩产生的原因有以下几个方面：

1、初灌混凝土量不足。在开始灌注时，由于导管底端离孔底太大或第一罐混凝土量测算不准，造成初灌后导管埋管深度不够或导管根本就没埋入混凝土内，从而造成初灌混凝土与后续灌注的混凝土分离而发生夹层断桩。

2、导管拔管长度控制不准，导管被拔出混凝土面。由于测量已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管拔管长度控制不准，可能会出现导管埋深过小或拔脱提漏现象，形成夹层断桩。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的沉渣或坍土层误认为是混凝土表面。

3、混凝土初凝和终凝时间太短。若混凝土初凝和终凝时间太短或灌注时间过长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣。若采用法兰盘连接的导管埋深过大，加上混凝土灌注时间过长，混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，导管提升阻力加大的，容易造成连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

4、孔内悬浮的砂粒太多。若清孔后孔内悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中，砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内造成桩身夹渣断桩。

5、导管堵管。灌注混凝土时发生堵管的原因很多，主要有以下几方面：①使用的原材料不合格；②混凝土配制质量差；③灌注导管破漏；④灌注导管底距孔底深度太小；⑤完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长；⑥隔水栓不规范；⑦导管埋深过大。出现堵管后，若处理不当，容易导致混凝土灌注中断，从而可能造成断桩事故的发生。

6、井壁坍塌。若工程地质情况较差或受水位涨落等因素的影响，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等, 而施工单位技术水低、经验少或处理不当，容易造成泥砂性断桩。

7、机械故障或停电造成施工不连续。机械故障或停电造成混凝土灌注中断，在混凝土终凝前无法连续施工，从而造成断桩。另外，机械故障或停电机可能使得无法向井内补水，可能会出现井中水位突然下降，引起井壁坍塌，从而造成断桩。因此，做好施工组织，认真对待灌注前的准备工作, 这对保证桩基的质量是也十分重要的。

二、断桩的预防措施

1、严格检验施工的原材料

（1）进料的时候，进货员应当对于骨料严格的进行检查，在采购的时候一定要选取质量好的骨料并定点进行购买。在选材料的时候对于粗骨料和细骨料的尺寸应当有所限制，一定要选取适合的，质量保证的骨料。

（2）对减水剂的质量做严格的检查。在采购的过程中，对与减水剂应该做好抽查工作，并且测试混凝土的凝结时间，并且对于凝结时间作出统计和记录，保证混凝土能够满足施工的需要。

（3）水泥的严格检验。采购水泥时，应选择大型旋窑生产的高质量水泥，根据设计要求，选用相应规格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥来作为原料。同时，水泥的初凝时间不应早于2.5h。

2、导管控制措施。将各节导管接头用到的胶垫预先与法兰的对接位置进行试拼，导管安插时要按照试拼情况对应型号拦装。在进行安装时，应对正放平并将螺栓拧紧以防漏水、漏气现象的发生；当导管堵塞时，不应猛拔或猛插导管，防止混凝土的快速下落，与表面泥土或浮浆相互作用，导致形成断桩。

3、灌注桩混凝土质量控制措施。混凝土配合比的确定与控制在实际工程施工之前，通过多次试验建立起完善的混凝土配合比数据库，作为施工时混凝土的配合依据，确保实际生产与试验之间没有太大的偏差。施工过程中还要做好对材料含水量的检测工作，同时依据砂石的含水量的不同来确定减水剂的用量，以确保混凝土的和易性和流动性符合规范要求。

三、对出现的断桩的处理

1、灌注过程中发现断桩的处理

在灌注桩浇筑过程经常会出现由于导管拔不动、导管拔脱、卡管、坍孔等原因引起断桩事故的发生。

在灌注过程中发生断桩，若后期不易接桩时，应立即停止浇筑，折除导管，拔出钢筋笼，尽快重新成孔浇筑混凝土。断桩的钢筋笼下部由已灌注的砼锚固，上端由孔口圈梁锚固并施加向上的拉力，这样整个钢筋笼形成了一个双向约束的受力体系。根据钢筋笼直径，选用一个合适直径的冲击钻在钢筋笼的内部穿心钻进，这样既减小了二次成孔的难度，又可回收废弃钢筋，将钢混一体的断桩处理转化为冲击钻在低强度砼中的钻进施工，将钢筋和已灌注的混凝土分离，提出钢筋笼后尽快重新成孔灌注。若后期有接桩条件时，应立即停止浇筑，在四周设立安全围护措施，待后期挖孔接长，并应注意接桩时凿除桩顶表面砼，按砼施工缝进行处理。此类断桩应早发现早处理，施工较方便且风险也不大。

2、检测发现的缺陷桩处理

检测时发现的缺陷桩一般针对III类桩进行处理。不但处理过程很麻烦，而且风险也很大，可用下面的处理方案：

断桩位置较深时，可采用钻孔压浆法进行处理。一般沿桩身钻孔，一个做进浆孔，一个做出浆孔。钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机钻杆进行垂直度校正，以防止钻孔偏斜过大甚至偏出桩外，无法安排下道工序。同时，在钻机钻孔取芯过程中，要对每节混凝土芯样进行认真分析总结，密切关注芯样的变化情况。孔深位置要求达到补强位置1m以下，再用高压水（泵压大于20MPa）向孔内压清水。水流自下而上在缺陷段内进行喷射，喷管提升速度为10cm/min，旋转速度为20转/min，处理长度为缺陷段上、下各延伸50cm。高压水将缺陷段软弱部分切割成泥浆状，当由一孔进行切割而另一孔有水溢出时，则可认为病害区已打通，可换另一孔重复操作，直到全部打通。再继续注入高压清水将废渣排出，当溢出水流变为清水时，清渣工作结束。用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，将孔内原有水从另一孔全部压出来后，再用水灰比为0.5的浓水泥浆（宜用52.5级水泥）并适当掺加膨胀剂的水泥浆压入。当浓浆从出浆口冒出并与注入的水泥浆浓度相同时停止压浆，用小石子混凝土将出浆口封填堵实，由进浆口进行补压，压力增大到0.7～0.8MPa时，稳压20～25min后关闭进浆阀。待水泥浆硬化后，应取芯检查补强效果。

如果断桩位置较浅，有接桩条件时，可采用大开挖或下钢套筒等措施，破碎桩基到断桩处，再重新接长桩基。

结 语

总之，从上面的分析看，虽然断桩的产生有着很多原因，只要我们认真分析清楚断桩产生的原因，找出相应的预防措施，断桩是可以避免的。如果产生了断桩,我们还应采取相应的处理措施。

参考文献：

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