预防混凝土灌注桩断桩的施工策略

预防混凝土灌注桩断桩的施工策略

孟玲卫

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司内蒙古呼和浩特010000

摘要：在现代建筑工程混凝土钻孔灌注桩施工中，对于断桩的预防及处理补救都应建立在应用先进施工理念与技术的基础上，并且严把分项工程及隐蔽T程的施工质量关。另外，当混凝土钻孔灌注桩出现断桩质量事故时，工程技术人员应从技术、化学泥浆调制比例、机械设备运行状况等方面进行认真分析，并组织专业人员采取合理的技术处理措施，及时设法补救，对于确实存在缺陷的基桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。本文分析断桩的形成和原因，介绍了断桩的预防措施，确保工程质量。

关键词：混凝土灌注桩；质量控制；断桩处理

随着我国交通基础设施的迅猛发展，混凝土灌注桩作为一种深基础型式，以其适应性强、承载力大、施工较为简单，被广泛应用于桥梁及其它工程领域中。灌注桩属于典型的隐蔽工程，在混凝土灌注桩施工时，由于地质条件差，水位高，水矿化度高，会给钢筋混凝土灌注桩的施工和质量保证带来一定困难，如果处理不好，将来可能留下后患。在施工过程中，关键的是对成孔和混凝土浇筑成桩两项工艺加强控制。作为预防断桩的应急预案，一旦灌注过程中发生断桩，在条件合适的情况下使用上述方法，能起到事半功倍的效果，可以大大降低事故，确保工程质量。

一、断桩的形成和原因分析

1、泥浆指标不符要求，孔壁坍塌。若地下水丰富，在打“水孔”时应采用护壁形式钻孔。护壁是在钻孔时为了防止孔壁塌孔而采用设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣等工艺，防止松散土壤塌落的措施。如果护壁不牢，灌注时间又较长，很容易在灌注时塌孔，所以在钻孔过程中，要适量增加粘土。钻孔在灌注前进行，不管采用何种方法，都要使清孔后的泥浆指标达到要求。

2、桩体与基岩之间被不凝固的混凝土充填原因有两点：①由于导管底部距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固。②受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入使混凝土水灰比增大。

3、集料配合比不均匀。集料粒径不得大于1/5导管直径。配合比要经实验得出，并严格执行。配合比不适宜，会引起混凝土离析，或者过干，两者都会使混凝土流通不畅，引起断桩。机械出现故障，也会引起断桩。

4、桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩隔断。在浇筑混凝土的过程中，不可避免的会涉及导管的提升和起拔工序，一旦操作不当，导致导管露出混凝土面，又或是施工过程中出现停电等问题，那么桩体内部都会出现“夹渣”现象，断层产生，断桩随之形成。

5、桩身出现空洞体。造成此事故的原因是未采用“回顶”法灌注，而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生离析造成混凝土凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象。

二、断桩的预防措施

在国内公路桥梁工程地基处理混凝土钻孔灌注桩施工中，断桩是一种非常常见的工程质量问题，一旦发生后果不堪设想，因而必须引起施工单位的高度重视。采取有效措施尽可能地避免断桩发生，可以有效地提升工程整体质量、提高施工单位的经济收益。

1、科学选择导管。导管是引发断桩的一个隐患，因此在使用之前，必须对之进行检漏及抗拉力试验，消除导管渗漏问题。为导管设计组装编号，待安装结束随即进行复核、检验，并将之制定为必须始终贯彻落实的“法”。根据桩径以及石料的粒径科学确定导管的直径，如条件允许，尽可能地选用大直径导管。

2、合理安置导管。安置导管必须保证底口与孔距小于40cm，且管口不能被沉淀的淤泥渣阻塞。另外首批混凝土灌注完成之后，导管至少被埋1m，整个灌注工作必须保证导管被埋2～4m区间范围内。

3、科学使用混凝土。混凝土的易性必须保障，塌落需要被控制于18～22cm区间范围内。如果灌注的时间相对较长，那么必须在获得监理工程师许可之后，向混凝土中添加缓凝剂，以防止早期灌注的混凝土因发生凝结而阻塞导管。

4、合理焊接。为保证钢筋笼焊口平顺，应采取对焊的焊接方式制作钢筋笼。如若需要使用搭接焊，一定要避免钢筋笼内出现焊缝错台卡住导管。

5、充裕施工材料。施工过程所应用的设备必须预先备用，材料等也需要准备充裕，以避免混凝土灌注工作被中止。混凝土阻塞导管问题可以尽可能地避免，然而想要尽数消除却并不可能。一旦出现此问题，需要全面衡量问题，科学选择应对手段，如拔插抖动法、型钢插入疏通法、震动疏通法等。

三、断桩的处理方法

断桩按其中断位置分为深层断桩和浅层断桩。中断灌注时，若混凝土面距孔口较远，称为深层断桩。据孔口较近，称为浅层断桩。一般处理方法有：清空重钻法、沉井接桩法、扩大承台法、复合地基法、扁担桩法等，下面分别简要介绍：

1、清空重钻法。深层断桩发生在开始灌注桩不久，混凝土面距孔底较近，而钢筋笼又埋深不大。出现这种情况，应放弃灌桩，提出钢筋笼，重新钻孔至原孔底，进行二次灌注。如果断桩出现在灌注一段时间后，钢筋笼架埋深较大，不能提出。应当提出导管，弃掉废料，排除导致断桩故障的同时，将小于钢筋笼直径的滚筒钻下致断桩处，并将泥浆及混凝土完全取净，进行第二次灌桩。

2、沉井接桩法。发生浅层断桩且在简单降水可处理的条件下，最好最经济的办法就是沉井接桩处理法。首先用土填充钻孔，以不影响附近的施工，待混凝土完全凝结后进行处理。沉井是用混凝土或钢筋混凝土制成的井筒构造物。处理前，准备与桩径相同内径的混凝土管，移至桩的设计位置，然后在井内挖土，使井筒在自重作用下克服土的摩擦力，徐徐下沉，再接第二节井筒。节与节之间用钢筋绑扎，以免相错。直至下沉到断桩位置，对已经凝固的混凝土凿毛，清洗干净后进行接桩，连同混凝土管浇筑成一体。

3、扩大承台法。由于原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求，而需要扩大桩基承台的面积。①桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求，可用扩大承台法处理；②考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求，需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载；③桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降，或为提高抗震能力，可采用把独立的桩基承台连成整块，提高基础整体性，或设抗震地粱。

4、复合地基法。此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种：①承台下做换土地基。在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台；②在确认混凝土不能继续灌注后，应缓慢将导管拔出混凝土面，并分节拆除，排查堵管原因；同时应立即组织吊车1～2台到现场配合作业，目的是在确定好处理方案后能及时进行方案的实施，如果没有充足的设备保证，很难在有限的时间内完成处理方案。

混凝土灌注桩施工简单、承载力大，在工程中应用广泛。然而，因为混凝土灌注桩属于隐蔽工程，一旦遭遇恶劣地质条件且相关操作处理不当，那么整个工程的质量将难以保障。基于此，在混凝土灌注桩施工过程中，必须不断强化成孔以及混凝土浇筑成桩技术，积极设计相应的对策，降低事故，以提升整个工程的质量，保障人民的生命财产安全。

参考文献：

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