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摘要：由于钻孔灌注桩适应性强、成本低、施工工艺简单、承载力大等优点，它广泛运用在工程建设过程中，并取得良好的效果，但也会常常出现断桩的问题，不仅影响工期，还造成经济受损，本文通过都断桩原因分析并提出综合处治的措施。
关键词 钻孔桩断桩原因分析 综合处治
中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：
1引言
随着我国经济的高速发展，基础设施建设的大规模发展，钻孔灌注桩由于其适应性强、成本低、施工工艺简单、承载能力大等优点被广泛运用在桥梁的基础设施。由于钻孔灌注桩是隐蔽性工程，在施工影响因素较多，施工过程中要综合考虑各项因子，否则易出工程质量事故，不仅影响工期，而且造成的经济损失也较大，因此通过对钻孔灌注桩断桩原因分析及综合处治措施的研究意义十分重大。
2 断桩原因分析
断桩是指泥浆与水泥砂浆混合物把灌注桩的上下段混凝土隔开,使混凝土变质或截面受损,成为断桩。常见断桩的原因有以下几种: （1）首批混凝土浇灌质量，是整个水下灌注混凝土桩的第一关键，如果因首批混凝土的水灰比过大，坍落度大，流动性小，而未获成功，再灌时由于上层混凝土受孔内泥浆水的影响，使其呈砂、石子和夹泥层松散现象，就形成了断桩。
（2）导管拔出混凝土面，常见有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但假如此时导管埋深很少，极易提漏；b.因泥浆过浓，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判定错误，而在拆管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏。c.灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误（灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面），导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。
（2）表层混凝土初凝，桩基灌注过程中，若灌注时间过长，则上部混凝土将接近初凝，并形成硬壳，而且随时间推移，泥浆中钻渣等将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，并阻止下部混凝土上翻，造成混凝土灌注极为困难，最终堵管，若处理不好便会形成断桩。
（3）导管提升过猛使混凝土卡管时,往往采用抖动导管的办法来迫使导管内混凝土下降,此时导管没有提离混凝土表面(只是埋深变浅),则可能有泥浆混入,形成桩身夹泥。如导管提离混凝土面太大,就成为断桩。 （4）灌注中途,混凝土卡管或导管严重漏水,需拔出导管才能处理,也将形成断桩。 （5）突然停电,现场没有配备发电机或发电机也突然发生故障,搅拌设备或吊机突然损坏,浇灌过程中突然暴雨无法继续浇灌等等,使中途停顿时间太长,不得不将导管提离混凝土面形成断桩。 （6）由于地质情况不了解，在灌注过程中，混凝土从导管中下落时产生较大冲击，如土层质量不好，护壁质量较差，会使孔壁坍塌。坍塌的土方使导管的埋深增加，若提起不及时，将卡住导管，并长时间提不起导管，轻者造成断桩，重者导管被埋入孔内。
（7）混凝土灌注前泥浆比重、含砂率过大或泥浆的粘度过小,在灌注过程中泥浆或砂发生大量沉降,致使导管在混凝土中的埋置深度过小。
3断桩的综合处治措施
3.1断桩的预防措施
（1）材料方面
集料的最大粒径应不大于导管内径的1/6～1/8以及钢筋最小近距的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，拌合前海应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的塌落度在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。
（2）混凝土灌注
①灌注前清孔要彻底。泥浆比重控制在1.03～1.1之间,太小容易坍孔,太大不易翻浆；含砂率控制在2%以内,否则容易发生沉淀；粘度控制在18～20Pa.S之间,太小容易沉淀,太大混凝土翻浆难度增大。
②灌注时速度要快,要求连续进行,不能间歇,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,保证在适当的灌注时间内灌注完毕,尽可能减少孔壁在小比重的泥浆中的浸泡时间。
③ 导管提升不可过猛,若遇堵管应尽量不采用将导管提出的办法解决。
④ 要准确测量混凝土面,要保证设备的正常工作,要有备用设备。
⑤ 要注意天气预报,合理安排灌注时间。
⑥ 保证足够的混凝土拌和时间。拌和好的混凝土应尽快进行灌注,如运距较远,所需等待时间较长,一般长于30分钟,就必须采用混凝土罐车运输,并且运输过程中混凝土罐应低速转动。
⑦ 导管首次使用前,应做水密承压和接头抗拉试验,并对导管按联结顺序依次编号,确保导管使用过程中不漏水、不进水并有足够的抗拉能力。导管安装时各管节不可混用,应按编号联结,并且联结要牢固,避免使用中引起松动,导致进水。雨季施工尤其暴雨季节,要采取防雨措施,以防雨水由漏斗进入导管。
3.2 断桩处理方法
当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成了断桩,如混杂泥浆的混凝土层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时,则重新插入导管。但灌注前应将进入导管内的水、沉淀土用吸泥和抽水的方法抽出。由于不可能将导管内的水完全抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量稠度,以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深且尚未初凝时,可于导管底部设置隔水层塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面要加压力,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自身重力将底塞压出,然后继续灌注。断桩位置较深,断桩处承受的弯矩不大,且断桩处以上已灌注混凝土时,可用压浆补强的方法处理。其做法是: (1)先用小型钻机沿桩身钻一探孔,探明断桩位置,另在探孔不远处,再沿桩身钻一孔,一个用作进浆孔,另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下最少1m；
(2)用高压水泵向一个孔压入清水,压水不宜小于0.5-0.7mPa,将夹泥和松散的混凝土碎渣以另一个孔中冲出来,直到排出清水为止；(3)用压浆泵压浆,第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀泥(宜用425号水泥),进浆管应插入钻孔1m以上,用麻絮填塞进浆管周围,防止水泥浆由进浆管口冒出,等孔内原有清水由出浆口冒出时,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实；(4)最后用水灰比0.4水泥浆压入,并增大灌浆压力至0.7-0.8mPa,稳定闷浆20-25分钟,压浆工作即可结束。待水泥浆硬化,应再作一次钻孔取芯,检查补强效果,如断桩、夹泥情况排除,认为合格后,可交付使用。 断桩位置不是很深但也有一定深度,该处承受较大的弯距,且断处以上已灌注混凝土时,为了加强其處理后的抗弯性能,则按照上述方法沿桩身钻的孔要大些,穿过断处要深些。用高压水冲洗后,在此孔中插入钢轨或钢筋束,然后按上述办法压浆填满。 当由于混凝土离析原因产生的断桩时，进行如下处理：如果离析段距桩顶小于10米且桩径大于100公分时,可采用人工对桩心混凝土进行凿处。清除离析混凝土后,在按立柱混凝土施工工艺进行桩心混凝土浇注。如果离析段距桩顶大于10米或桩径小于100公分时,可采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出,再重新灌注或用冲击钻冲孔、回填,重新钻孔灌注。
4 结语
钻孔灌注桩应桩基在地面下，是隐蔽性工程，如果没有处理好，对工程进度、经济效益影响非常大，因此保证桩基的施工质量就是保证工程质量、进度的控制。在施工时，应钻孔灌注是应对其进行合理的分析，在施工中加以科学预防，尽量减少短桩的发生，确保桩基工程质量。
参考文献：
[1] 杨雄健，杨晓美.浅析钻孔灌注桩的断桩处理[J].城市建设研究理论.2011
关键词 钻孔桩断桩原因分析 综合处治
中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：
1引言
随着我国经济的高速发展，基础设施建设的大规模发展，钻孔灌注桩由于其适应性强、成本低、施工工艺简单、承载能力大等优点被广泛运用在桥梁的基础设施。由于钻孔灌注桩是隐蔽性工程，在施工影响因素较多，施工过程中要综合考虑各项因子，否则易出工程质量事故，不仅影响工期，而且造成的经济损失也较大，因此通过对钻孔灌注桩断桩原因分析及综合处治措施的研究意义十分重大。
2 断桩原因分析
断桩是指泥浆与水泥砂浆混合物把灌注桩的上下段混凝土隔开,使混凝土变质或截面受损,成为断桩。常见断桩的原因有以下几种: （1）首批混凝土浇灌质量，是整个水下灌注混凝土桩的第一关键，如果因首批混凝土的水灰比过大，坍落度大，流动性小，而未获成功，再灌时由于上层混凝土受孔内泥浆水的影响，使其呈砂、石子和夹泥层松散现象，就形成了断桩。
（2）导管拔出混凝土面，常见有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但假如此时导管埋深很少，极易提漏；b.因泥浆过浓，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判定错误，而在拆管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏。c.灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误（灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面），导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。
（2）表层混凝土初凝，桩基灌注过程中，若灌注时间过长，则上部混凝土将接近初凝，并形成硬壳，而且随时间推移，泥浆中钻渣等将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，并阻止下部混凝土上翻，造成混凝土灌注极为困难，最终堵管，若处理不好便会形成断桩。
（3）导管提升过猛使混凝土卡管时,往往采用抖动导管的办法来迫使导管内混凝土下降,此时导管没有提离混凝土表面(只是埋深变浅),则可能有泥浆混入,形成桩身夹泥。如导管提离混凝土面太大,就成为断桩。 （4）灌注中途,混凝土卡管或导管严重漏水,需拔出导管才能处理,也将形成断桩。 （5）突然停电,现场没有配备发电机或发电机也突然发生故障,搅拌设备或吊机突然损坏,浇灌过程中突然暴雨无法继续浇灌等等,使中途停顿时间太长,不得不将导管提离混凝土面形成断桩。 （6）由于地质情况不了解，在灌注过程中，混凝土从导管中下落时产生较大冲击，如土层质量不好，护壁质量较差，会使孔壁坍塌。坍塌的土方使导管的埋深增加，若提起不及时，将卡住导管，并长时间提不起导管，轻者造成断桩，重者导管被埋入孔内。
（7）混凝土灌注前泥浆比重、含砂率过大或泥浆的粘度过小,在灌注过程中泥浆或砂发生大量沉降,致使导管在混凝土中的埋置深度过小。
3断桩的综合处治措施
3.1断桩的预防措施
（1）材料方面
集料的最大粒径应不大于导管内径的1/6～1/8以及钢筋最小近距的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，拌合前海应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的塌落度在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。
（2）混凝土灌注
①灌注前清孔要彻底。泥浆比重控制在1.03～1.1之间,太小容易坍孔,太大不易翻浆；含砂率控制在2%以内,否则容易发生沉淀；粘度控制在18～20Pa.S之间,太小容易沉淀,太大混凝土翻浆难度增大。
②灌注时速度要快,要求连续进行,不能间歇,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,保证在适当的灌注时间内灌注完毕,尽可能减少孔壁在小比重的泥浆中的浸泡时间。
③ 导管提升不可过猛,若遇堵管应尽量不采用将导管提出的办法解决。
④ 要准确测量混凝土面,要保证设备的正常工作,要有备用设备。
⑤ 要注意天气预报,合理安排灌注时间。
⑥ 保证足够的混凝土拌和时间。拌和好的混凝土应尽快进行灌注,如运距较远,所需等待时间较长,一般长于30分钟,就必须采用混凝土罐车运输,并且运输过程中混凝土罐应低速转动。
⑦ 导管首次使用前,应做水密承压和接头抗拉试验,并对导管按联结顺序依次编号,确保导管使用过程中不漏水、不进水并有足够的抗拉能力。导管安装时各管节不可混用,应按编号联结,并且联结要牢固,避免使用中引起松动,导致进水。雨季施工尤其暴雨季节,要采取防雨措施,以防雨水由漏斗进入导管。
3.2 断桩处理方法
当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成了断桩,如混杂泥浆的混凝土层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时,则重新插入导管。但灌注前应将进入导管内的水、沉淀土用吸泥和抽水的方法抽出。由于不可能将导管内的水完全抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量稠度,以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深且尚未初凝时,可于导管底部设置隔水层塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面要加压力,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自身重力将底塞压出,然后继续灌注。断桩位置较深,断桩处承受的弯矩不大,且断桩处以上已灌注混凝土时,可用压浆补强的方法处理。其做法是: (1)先用小型钻机沿桩身钻一探孔,探明断桩位置,另在探孔不远处,再沿桩身钻一孔,一个用作进浆孔,另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下最少1m；
(2)用高压水泵向一个孔压入清水,压水不宜小于0.5-0.7mPa,将夹泥和松散的混凝土碎渣以另一个孔中冲出来,直到排出清水为止；(3)用压浆泵压浆,第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀泥(宜用425号水泥),进浆管应插入钻孔1m以上,用麻絮填塞进浆管周围,防止水泥浆由进浆管口冒出,等孔内原有清水由出浆口冒出时,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实；(4)最后用水灰比0.4水泥浆压入,并增大灌浆压力至0.7-0.8mPa,稳定闷浆20-25分钟,压浆工作即可结束。待水泥浆硬化,应再作一次钻孔取芯,检查补强效果,如断桩、夹泥情况排除,认为合格后,可交付使用。 断桩位置不是很深但也有一定深度,该处承受较大的弯距,且断处以上已灌注混凝土时,为了加强其處理后的抗弯性能,则按照上述方法沿桩身钻的孔要大些,穿过断处要深些。用高压水冲洗后,在此孔中插入钢轨或钢筋束,然后按上述办法压浆填满。 当由于混凝土离析原因产生的断桩时，进行如下处理：如果离析段距桩顶小于10米且桩径大于100公分时,可采用人工对桩心混凝土进行凿处。清除离析混凝土后,在按立柱混凝土施工工艺进行桩心混凝土浇注。如果离析段距桩顶大于10米或桩径小于100公分时,可采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出,再重新灌注或用冲击钻冲孔、回填,重新钻孔灌注。
4 结语
钻孔灌注桩应桩基在地面下，是隐蔽性工程，如果没有处理好，对工程进度、经济效益影响非常大，因此保证桩基的施工质量就是保证工程质量、进度的控制。在施工时，应钻孔灌注是应对其进行合理的分析，在施工中加以科学预防，尽量减少短桩的发生，确保桩基工程质量。
参考文献：
[1] 杨雄健，杨晓美.浅析钻孔灌注桩的断桩处理[J].城市建设研究理论.2011