钻孔灌注桩基础“断桩”的成因与应对探讨

樊鹏

山东省路桥集团有限公司 山东 济南 250021

1 钻孔灌注桩基础“断桩”的成因分析

（1）砼方面。①用于浇筑的砼所用水泥、砂、碎石或外加剂质量达不到要求，或搅拌不充分，或运输过程中出现离析造成浇筑时卡管，引发断桩；②砼材料的坍落度不符合要求，坍落度过小容易堵管，造成砼浇筑中断，引起断桩；坍落度过大则管内砼压力不足，以导致泥浆侵入，形成淤泥夹层，出现断桩；③底层首仓砼供应量不足以满足导管埋深及设计要求，一般首次砼埋设深度要在1m以上，灌注砼时很容易忽视底孔孔径的变化，未切实调整砼的初灌量，引起埋深不够，导致出现断桩。

（2）施工方面。①砼浇筑时导管被卡或接头断裂引起的断桩，大多是由于导管埋设过深、导管接头断裂或是钢筋笼被卡，致使砼浇筑间断而引起断桩。②导管密实性能较差引起的断桩。施工时没有采用密封性较好的钢质导管，没有做水密承压试验，以致砼灌注作业时出现漏浆，降低了混凝管内土压力，引起泥浆下沉出现断桩。③砼浇注时提管不及时，埋管过深难以拔出，用力提管时可能造成折断，导致断桩。④灌注桩施工时孔壁坍塌，泥浆裹入砼内，若清除不及时、不彻底将在砼中形成泥浆夹层，导致断桩。⑤电路故障、机械故障、天气恶劣等外界因素的影响，致使砼浇筑施工被动中断而造成断桩。

（3）其他方面。前期准备不充分、施工计划不合理、应急预案不完善，以至于施工机械设备等出现故障时无备用替换而不得不暂停施工，或是砼浇筑过程中因运输路线不畅、天气突降大雨或风量过大等导致的砼浇筑无法继续的特殊情况，均会导致出现断桩事故。

2 钻孔灌注桩基础“断桩”的应对举措

2.1 “断桩”的预防举措

（1）紧抓砼质量管控。首先，严加把控桩基灌注用砼原材质量，确保砼拌制用水泥、砂石、粉煤灰等原材料质量达标，做好砼配比的严格控制，并严格依照砼配比设计与试验数据进行砼拌制，进而有效保证砼的灌注质量。其次，砼搅拌应充分均匀，砼坍落度控制在18～22cm，砼的运输过程中须保持慢搅拌状态，以免出现泌水和离析现象。另外，砼运抵施工现场后，应由专业试验人员开展试验检测，确保其坍落度、流动性等各项工作性能均满足灌注要求后方可开展灌注作业。

（2）紧抓施工管控。①灌注作业前，须按要求做好技术交底，完善各项准备工作，并制定有效的应急预案；②加强桩基钻孔作业的质量控制，确保护壁措施到位，以免泥浆侵入造成夹泥断桩；③钢筋笼制作宜采用机械连接，确保整体平顺、尺寸精准，防止钢筋笼变形或尺寸不准造成卡管形成的断桩；④根据桩径、砼骨料级配及灌注要求确定导管直径，并做好导管的接头抗拉和水密性试验，确保导管密闭性要求；⑤保证砼的质量可靠，出机口和入仓前做好质量检测，不合格料严禁入仓，灌注应保持连续不间断，防止等料时间过久造成砼初凝而形成断桩；⑥砼浇筑下管时，提前计算拔管砼方量，严格首批砼灌注程序，控制导管埋深约2～6m，持续灌注砼并适时拔管，实时量测灌注深度计算导管埋深不得小于1m。

2.2 “断桩”的处理举措

（1）压浆补强法。采用注浆法进行断桩处理时，须首先沿桩身钻孔，确定断桩的确切位置，并通过低应变检测或钻芯取样检测的方式，查明桩基出现断桩的成因，如是由于缩颈、夹泥还是蜂窝、松散等造成的断桩，然后根据断桩的具体成因选择合理的注浆方法。例如，对于因夹泥而导致的断桩，可选择高压旋喷钻机对夹泥位置进行切削处理，使夹泥位置处保持贯通，然后采取高压注浆补强，以促使注浆浆液充分渗透、灌注密实。该方法使用快捷且高效经济，但不能确定注浆补桩后的质量能否达到要求。

（2）二次成孔法。断桩深度较浅时且钢筋笼能够拔出时，可直接重新钻孔补桩；断桩较深或者中断时间已在砼初凝后，应先加固孔口，再在孔口四周布置钢圈梁，接长灌注桩的钢筋并与钢圈梁焊接连接，钢筋与已浇注砼完全分离，然后从钢筋笼内部用冲击钻钻孔灌注成孔补桩。该方法适用于在砼强度较低时复钻，桩基位置不变化，施工难度较低的断桩情况。

（3）接桩法。适用于未达到桩顶标高的已浇筑桩基，剩余至标高顶面长度不大，且地质条件较好，直接可用挖孔接桩，挖至已浇注桩基顶面后凿除松散浮层或浮浆，处理干净后浇注砼至设计顶高。①原浇注砼未初凝，接导管浇注，当导管被砼填满瞬间，将导管压入原砼顶面以下10cm完成接桩。②原浇注砼已初凝，当浇注面在地下水位以上时，采取挖孔处理，凿毛砼面浮层后直接灌注；当浇筑面在地下水位以下且距离设计标高不太深时，采用井点降水和挖孔结合；若浇筑面在地下水位以下且距离孔口较深，采用桩芯凿井处理。该方法只能在地质较好情况下实施。

（4）补桩法。因塌孔或导管卡管无法拔出等造成断桩且深度较大时，可与设计单位协商并根据质量报告制定补桩方案，在原桩基两侧按设计的桩心距离对称补桩，断桩一根补桩两根。该方法适用于断桩深度较大的情况，但该处理方法成本高、工期长、美观性差，在应用该法时务须要结合实际，在与其他方法对比后进行慎重选择。

3 结束语

研究表明，“断桩”对于桥梁结构的安全承荷影响重大，因此务须竭力规避。对此，务须要于施工之前事先探明地质情况，掌握外部环境等相应影响因素，并从施工原材料开始着手控制，严加把控每道工序的作业质量。对于已出现“断桩”情况的，需首先分析引发“断桩”的成因，并切合实际采取妥当、适宜、经济的补救处理措施，进而为桥梁构建质量的有效确保夯牢根基。