高速公路桥梁钻孔灌注桩的断桩原因与处理

阮巨荣

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

1 断桩原因

就目前来看，钻孔灌注桩基础施工技术已经比较成熟，然而，在实际施工中，由于受到不同因素的影响，如果处理不当，将产生断桩。为预防或处理断桩事故，首先要了解可能造成断桩的因素。

断桩即桩体混凝土被分成至少两个部分，引起混凝土变质，造成整个横截面被严重破坏，最终影响桩身对上部荷载的正常承载，与预期的受力要求不相符。断桩成因包括。

(1)混凝土坍落度损失过大，或石料粒径、导管直径等不符合要求，灌注时导管内部卡阻，而且在初凝以前无法疏通或取出导管，最终引起断桩事故。

(2)混凝土发生离析(如运输时震荡过大或长时间等待)，也没有进行必要的二次搅拌处理，灌注时骨料堆积于导管当中，不得不将导管提出产生断桩事故。

(3)因水泥发生结块，而且在搅拌操作中没有处理，导管内结块大量堆积，而且初凝前导管也未能疏通，引起断桩的问题。

(4)灌注中突然塌孔，且没有及时发现和处理，或即便进行了吸泥也但不彻底，使灌注后桩身无法形成一个整体。

(5)因事先检测或计算的结果不准确，加之导管长度不足导致导管口的底部和桩孔底部之间的垂直距离较大，首灌的部分未能彻底埋住导管底，引起断桩。

(6)在持续提拔导管的过程中，操作过于随意，导致导管被提拔过量，使导管从混凝土中被拔出。

(7)提升导管的操作中，由于钢筋笼的存在使导管无法提升，在初凝以前也没有解决该问题，使桩身中存在很大一部分没有灌注到位，进而引起断桩。

(8)导管接长时未能封堵好接口导致渗漏，使泥浆大量混入，导致灌注好的部分出现泥浆夹层，引起断桩。

(9)在处理堵管这一常见问题的过程中，对导管的上提速度过快，或对导管的提升或插入过于猛烈，导致导管中的混凝土接连下落，并与浮浆或者是泥土发生接触，出现夹泥缩孔。

(10)导管埋深过量难以提升或在提升导管时用力过猛导致断裂引起断桩。

(11)由于其它因素导致灌注频繁中断，并且每次中断的时间都较长，灌注的混凝土初凝，使导管不能提升，造成断桩。

通过对断桩产生原因的分析可知，钻孔灌注桩施工会受到很多因素的影响，在灌注开始前必须从多个方面入手切实做好施工准备，防止意外状况的出现。

2 断桩预防措施

2.1 施工材料方面

集料粒径受导管内径控制，一般为内径1/6～1/8，同时要保持在钢筋最小净距1/4左右，并不超过40 mm。搅拌操作进行前，检查好水泥，不能有结块存在，并将细集料过筛，清除冻结料，以免堵管。混凝土的坍落度要按照180～220 mm的范围严格控制，将混凝土拌和完成后，应表现出良好和易性。对混凝土进行运输与灌注时，应防止离析与泌水等问题的发生。

2.2 混凝土灌注方面

(1)导管直径主要和桩径及石料规格有关，为便于施工防止断桩，建议选择大导管。下管前，做好管段编号，并通过试验检测水密承压性与接头抗拉性，这样能防止导管渗漏。装好导管后，应立即建立完善检验及复核制度，并对每节导管的实际长度进行准确记录。

(2)将混凝土运输到灌注施工现场后，检测坍落度及均匀性指标，当不符合规定时间，要根据实际情况进行二次拌和处理，经二次拌和，若问题依然存在，则应废弃，不可施工，否则断桩等质量问题的产生将是必然。

(3)下管时，导管底口和桩孔底部之间的距离应控制40～50 cm范围内，同时注意导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣当中。第一批灌注的混凝土，其数量以满足导管第一次埋置深度为准控制，同时要将导管底部填充密实。

(4)运输车辆、发电机、托泵和起重设备等关键设备必须有备用，并将施工材料准备充足，确保混凝土灌注施工保持连续。

(5)首批混凝土结束下落后，开始后续灌注。后续灌注中，混凝土内导管埋深应控制在2～6 m范围内，随着灌注的不断进行提升导管，提升速度和混凝土液面上升速度尽量一致。

(6)若混凝土的运输利用运输车完成，则要配备好搅拌车，否则势必影响到灌注连续性。

3 断桩处理方法

断桩问题发生后应立即根据灌注的深度采取相应的措施加以处理。

(1)如果断桩的产生时间为首封或首封结束后，应先中断灌注的过程，将钢筋笼从桩孔中取出，用冲击钻二次钻孔，在清孔完成后下放钢筋笼，最后进行混凝土的灌注。

(2)当混凝土灌注过程中，在没有进入或刚进入到护筒中产生断桩时，先将导管提出，并对导管进行清理，用测锤测量完成灌注的混凝土顶面具体位置，计算确定漏斗和导管理论容积，将导管下入至完成灌注的混凝土表面顶部上方10 cm后，方可加球胆。恢复正常灌注过程后，随时观察漏斗中液面位置，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)若断桩产生时间为混凝土灌注至护筒处时，应立即停止灌注，并将护筒中的泥浆抽干，将泥浆和掺有泥浆的混凝土清理干净，直到露出良好的混凝土表面，根据实际情况进行必要的凿毛，清理好钢筋表面附着泥浆后，以护筒直接为模板实施灌注。

4 结 语

综上所述，断桩是高速公路桥梁钻孔灌注桩施工中最常见的问题之一，对此，以上结合工程实际情况，在罗列断桩产生原因的基础上，提出行之有效的断桩预防和处理措施，旨在为其它高速公路桥梁工程的钻孔灌注桩施工提供技术参考。