灌注桩断桩处理方法

韩 健

(山西路桥集团试验检测中心有限公司，山西太原 030032)

钻孔灌注桩通过几十年的工程实践，已经成为一种日臻成熟的施工方法。但是，由于灌注桩为地下隐蔽工程，属于水下作业，因此，其直观性差，稍有不慎，就会发生断桩。有时已经发生断桩，施工人员尚且不知。因此作为隐蔽工程又极其重要的基础工程，成桩后必须100%进行检测。常用的检测方法有超声波检测、小应变检测、大应变检测等。灌注桩一旦检测出是断桩，必须进行处理。

1 发生断桩的主要原因

1)首批混凝土数量不足，如果首批混凝土的数量不能保证导管埋深1 m以上，泥浆混入其中，就会造成断桩。

2)混凝土灌注过程中，未测导管埋深就盲目拔管，或计算失误，拔导管太多，导致导管离开混凝土表面，形成泥浆夹层，这就造成断桩。

3)混凝土灌注过程中，由于混凝土搅拌站发生故障，混凝土供应不济，或混凝土运输车出现故障，最终导致混凝土进场后超过了首批混凝土的初凝时间，混凝土不能从导管下口翻出，或者混凝土不能进场，形成断桩。

4)由于桩孔坍塌严重，导致混凝土无法灌注，形成断桩。

5)泥浆比重大，灌注时间长，混凝土的坍落度小，灌注困难。为解决这一问题，通过提导管的办法，但是吊车提速过快，导致导管离开混凝土表面，形成断桩。

6)由于洪水或极端天气影响，被迫中止施工，从而形成断桩。

2 断桩的处理方法

1)如果灌注桩在灌注过程中不知道发生了断桩，在桩基检测时，才发现该桩属于断桩，就采取如下处理办法。

通过分析检测反射波形图，确定断桩的位置，在桩头用钻芯机钻两个孔，深达断桩位置的下部。用高压水向下注压，冲洗断桩部位的泥浆，直至干净。然后配制水泥浆，水泥浆中应掺加微膨胀剂，可参照后张法预应力箱梁压浆剂的比例进行。要求水泥的品种和强度等级与桩体混凝土用水泥相同。水泥浆的强度宜高于桩体混凝土的强度一个等级，至少应与桩体混凝土强度等级相同。从一个孔中压入，从另一个孔中冒出浓浆，关闭出口阀门，稳压2 min，作好水泥浆的试件，待强度达到桩体混凝土设计强度后，重新进行检测，合格后方可进行下道工序施工。

2)如果混凝土中途到场时，已经超过首批混凝土的初凝时间，切不可强行灌注，应停止施工。待混凝土终凝后再做处理。视断桩位置分下列两种办法，酌情处理。

a.如果已经灌注的高度较小最好将泥浆用泥浆泵抽干，将外露的钢筋笼切除，移出孔外。如果混凝土凝结时间不长，钢筋的埋置深度不大，可选用大吨位吊车，将钢筋笼整体拔起。将孔回填砂砾或砂砾中掺入少量片石，重新用冲击钻成孔。b.如果已经灌注的高度较大，剩余的不多，可将泥浆抽干，人工清除泥浆沉淀、浮浆等至新鲜的混凝土表面以下50 cm～80 cm。这时需要特别注意一点，那就是安全问题，因为护壁是靠泥浆的压力起作用的，将泥浆抽干后，因散失侧压力，很可能导致孔壁坍塌，造成人员伤亡事件及增大清淤工作量，增加混凝土数量等后果。建议工地现场负责人密切观察护壁情况。最好预先制作钢护筒，一护到底，确保安全。然后按接桩处理，要求混凝土的强度等级高于桩基混凝土设计强度一个等级。施工方法与墩柱方法相同，每40 cm分层振捣。接桩部分与灌注桩结合部分，按施工缝进行处理。

3)也可采用扁担桩，即另设计两根桩基，通过系梁连接起来，这种方法安全系数有保障，也比钻芯注浆的施工周期短，但费用较高，扁担桩的设计桩径及桩长由设计单位设计，施工单位和监理都无权自行决定设计方案。

4)如果扁担桩受地形的限制，难以设置时，唯一的办法，就是原桩位成孔，重新灌注。

3 结语

本文结合自己多年的工作经验，全面分析钻孔灌注桩发生断桩的原因，并提出了处理断桩常用的几种方法。根据经验，这些方法都是可行的，最终能够满足使用的要求。但是，处理断桩是不得已而为之，是“事后诸葛亮”。最好的办法，当然是不出现断桩。如何才能防止断桩，我认为主要有以下几点:1)精确计算首批混凝土数量，确保首批混凝土能够将导管埋深1 m以上;2)导管长度要保证距孔底40 cm左右，不宜过大，通过精确测得孔深，每节导管的长度，合理组合导管，可将导管首先伸入孔底检验，再提到最终位置;3)拔导管前，必经用测绳测得混凝土的表面距孔口的距离，从而计算出导管的埋深。拆除导管后，导管的埋深仍然能够保证2 m以上。在这里需要特别强调的一点是，在实际施工中，很多人存在一个误区，将测绳探到孔底的位置，认为就是混凝土的高度，其实不然，在混凝土的顶部还有浮浆，以及泥浆的沉淀、沉渣等，通过长期比对，宜将这一部分高度按40 cm～50 cm左右考虑;4)切忌用简单的公式计算，来推算导管的埋深。因为这里有很多不确定因素，很容易将人引入误区:a.孔径的不确定性，钻头的直径一般比设计孔径小3 mm～5 mm，即可满足要求，但实际上由于钻头冲击过程中，与孤石、漂石、强风化岩或坚硬的岩层撞击后，会来回摆动，所以实际孔径一般较设计孔径大3 cm～5 cm。b.由于地质状况不明，是否存在塌孔，扩径现象，不得而知，所以不能通过简单的计算或前一、两次的数据来推算导管的埋深，如果正好遇到扩径的位置，很容易出现断桩，本人曾三次发现断桩在扩孔的位置附近，这不是偶然的。c.混凝土的拌合数量(即混凝土罐车的数量)不一定与配料车上的数量相同，而且一般来论，只会少，不会多。d.由于灌注桩使用的混凝土的坍落度都比较大(180 mm～220 mm)、拌合用水多，混凝土的有效体积小。以混凝土拌合站的盘重和地磅称重来计算混凝土的体积很不准确，一般都偏大;5)拔导管时，速度一定要慢，如果速度过快，很容易把导管拔脱(离开混凝土表面);6)灌注混凝土前，一定要做好充分的准备，预防意外事件的发生。希望本文能够给类似的工程提供借鉴。