如何预防断桩？出现断桩后如何处理？

来源：公路工程技术

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泥浆与水泥砂浆混合物隔开了灌注桩的上下段的混凝土，造成混凝土变质或截面受损成为断桩。如不对断桩作妥善处理，造成桩不能使用，这在施工过程中是很严重的质量问题。要十分注意，在灌注时防止断桩。

常见断桩的原因有以下几种：  

①导管埋设深度达不到设计要求，长时间的灌注对混凝土流动性的影响较大，继续灌注的混凝土冲破表面逐渐上升，直至将表层包裹覆盖形成桩身夹泥或断桩。

②在灌注期间，导管猛地向上提升造成卡管，此时多通过抖动导管的方式来促使混凝土下降，导管埋深变浅，但并未提离混凝土表面，致使泥浆混入，出现桩身夹泥的现象。如果导管提离混凝土面太大，就会导致断桩。

③灌注过程中，由于卡管或漏水问题而必须拔出导管进行处理，这也是断桩形成的一个主要原因。

④因前期测深不准，灌注时将沉积于混凝土面上的浓泥浆中的泥块误认为是混凝土，致使观测到的混凝土高于混凝土实际高度，致使提升导管时导管因埋深较浅而出现断桩。另外，拆卸导管时若尺度把握不准，也可能出现类似的问题。

⑤灌注过程中现场突然停电，或因暴雨天气、机械故障必须中断灌注，且中途长时间停顿，必须将导管提离混凝土面导致断桩。

⑥灌注期间孔壁突然坍塌造成断桩。

⑦灌注桩基础前，泥浆比重和含砂率超出设计要求，或泥浆粘度不达标，致使灌注时砂浆大量沉降，缩短了导管在浆体中的埋深而导致断桩。

⑧灌注时 混凝土离析 影响了强度的形成，甚至造成断桩。

导致混凝土离析的原因主要有三方面：

1）用于桩体灌注的混凝土在灌注前已存在离析现象；

2）灌注时导管突然进水，致使水泥与骨料离析；

3）灌注阶段导管埋深达不到灌注要求，首批浇筑的混凝土离析后未经处理便继续浇筑，致使离析的混凝土留在桩体内，浇筑后极易形成断桩。 

对于可能产生断桩的事故，制订有效的预防措施，应做好预防工作，灌注前认真检查灌注流程和人机配备，开工后参照操作规程按部就班的进行灌注。

1.检查桩截面抗拉强度，严格控制材料质量和用量，确保截面设计强度。

①桥涵的设计并非全部出自专业的设计单位。桥涵设计中极少考虑冻胀力对桩身强度的影响，这在中小桥涵设计中极易被忽略。

②配比实际标号一般应超出设计标号10%～15%，每m3混凝土用量一般不低于350kg。

③严格控制成桩质量。开工前，提前测验桥涵施工所用钢筋材料的力学性能，禁止采用劣质钢筋施工，对于需要的焊条级别，钢筋的焊接工艺，一定要按规范去实施，坚持标准。 

2. 为保证混凝土施工的连续性，严密施工组织设计。

桩灌注开工前，仔细检查人员、机械设备是否到位，开工后尽量一步灌注到位，严格把控成桩质量。

①导管的分解长度不能超过导管的提升高度，而且拆装搬运要简单方便，下端可加长到4～6m，而中节一般为2m左右。各节内径应大小一致，管内壁偏差不大于±2mm，光滑、顺直、无局部凸凹，尽量在15分钟以内完成导管的拆卸，灌注一经开工就必须一步到位，中途停止会引起质量事故。

②灌注时为了使混凝土保持较好的流动性，宜采用卵石适宜粒径为0.5～3.0cm的骨料灌注，而且必须将塌落度控制在18～22cm，至少预留5h完成混凝土初凝，确保最大粒径不超过4.0cm。如有必要，可添加适量的外加剂以延长初凝时间。

③导管在混凝土中的最大埋深为6m，通常是大于lm小于2m，埋深过浅会出现离析或断桩等质量问题，埋置过深会对混凝土下降形成更大的阻力，而且也会影响导管提升速率。

3.增设隔水设施，以防导管或底口进水。

①灌注开工前，先通过实验检测导管的承压能力和接头抗拉能力，及时修补破裂的焊缝，以确保接头严密。

②精确计算首批混凝土的灌注量，以确保整个灌注过程良好接洽，严格控制导管埋深的同时又要将导管充满。 

4.防止坍孔。

施工时指派专人观测水位变化情况，因河流汛期，观察护筒四周是否渗水，认真量测河流水位升降数据。水位的变化对水下钻孔桩施工的影响非常大。若水位差明显降低，必须尽快补救，确保孔内水头高度始终符合施工要求，施工时孔口不宜大幅度震动，孔附近的承重也应该尽量减小。 

5.多余浇灌及接桩。

为提高桩顶灌注质量，当桩顶达到设计标高后应该继续灌0.5～1m，待混凝土初凝后终凝前，多余的桩顶保留30cm，其余的部分全部挖除。在接桩或承台施工前将多余的30cm桩顶凿除并用清水彻底冲洗，之后开始接桩施工。

通过超声波检测到断桩后尽快彻底清理，以便在原位复桩。要在原位浇筑一根新桩难度不小，而且需要付出双倍的灌注成本，施工周期长，因此在具体的施工活动中可参照当地的地质特点、缺陷点的数量和桩体的重要程度有计划的应用。 

2.1 湿接桩法

因严重堵管造成断桩时，在灌注过程中适用湿接桩，已浇筑的混凝土尚未初凝之时，在导管拔出并彻底清理后可通过测锤量测其顶面位置，根据测量数据，通过计算可得到漏斗及导管的容积，当导管下沉到距离已浇筑混凝土顶面10cm的部位再加球胆。灌注过程中应实时观测漏斗内混凝土顶面的位置，在混凝土从漏斗下落直至将导管填满的瞬间，把导管压入已浇筑混凝土顶面之下，接桩施工随即完成。 

2.2 干接桩法

浇筑桩体混凝土时，因各种原因中途停顿而未继续浇筑，由此形成的半截桩可进行干接桩。接桩方法因半截桩桩径及其混凝土面所在地下水位而异：

①当混凝土面的高度小于地下水位的高度，并且断面距孔口较深，桩径过大时，可应用桩芯凿井的方法处理。

②当混凝土面处地下水位以上时，可以采取挖孔的方法，直接挖到混凝土面，凿毛清洗后直接灌注。应注意开挖时遇到不稳定地层应进行人工护壁。

③当混凝土面处于地下水位以下时，如果断面位置距孔口不太深时，可以采用挖孔与 井点降水 相结合的方法处理。 

2.3 桩芯凿井法

桩芯凿井法施工周期长。施工过程中，若个别桩水位居高不下，便更难以处理，最终可能因工期延误或质量不达标使施工方蒙受经济损失。在缺陷桩中心边降水边采用风镐凿一直径为80cm的井，这种方法说起来容易做起来难，深度最好超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，将钢筋笼吊放到指定位置，用挖孔混凝土施工法灌注 膨胀混凝土 。 

2.4 纠偏法

纠偏法的应用条件是：

1)短桩；

2)桩身倾斜但是依然完整未断裂。

出现这两种情况后可通过千斤顶对桩体进行纠偏复位。 

2.5 补送结合法

采用分节连接打入桩，当逐根沉入时，打设质量达不到设计要求的接桩的连节点可能会脱开，脱桩后可通过送补结合法进行处理。复打存在质量疑点的桩，桩体下沉后将松开的接头顶紧，使其具有竖向承载力；其次，补设的桩体最好是完整的，全长的，一方面可补足整个基础的竖向承载力，同时地震荷载的承载能力会有所改善。 

2.6 二次成孔法

灌注阶段，如果孔内混凝土灌注高度不高，断桩后可及时将钢筋笼从孔内提出，再通过冲击钻进行二次钻孔，彻底清孔后重新吊放钢筋笼继续灌注；如果孔内混凝土灌注高度较高，中断时间过长，钢筋笼无法在混凝土初凝后拔出，可先加固孔口，在孔口周围布置钢圈梁，将灌注桩钢筋接长后一根一根地焊接在钢圈梁上，继而通过千斤顶抬高钢圈梁，使钢筋承受向上的拉力。由已灌注的砼锚固断桩的钢筋笼下部，由孔口圈梁反向锚固上端，同时对其施加向上的拉力，使钢筋笼成为双向约束的导管。为避开了剪不断、打不烂的钢筋，应根据冲击钻的型号和直径选用恰当的冲击钻锤，从钢筋笼内部穿心钻进。这样一来，钢混一体化的断桩处理便转化成了在低强度的砼中的钻进施工，已浇筑的混凝土与钢筋被彻底分离后进行二次浇筑成孔。 

2.7 注浆法

在桥涵施工中，最常见的一种断桩处理方法是注浆法。相较于上述几种桩体施工方法而言，注浆法虽然方便快捷、成本低廉，但灌注质量没有保障。使用注浆法时，为查明断桩的具体位置，先用 小型钻机 沿桩身钻一探孔，可采用桩内注浆法或者桩外注浆法根据断桩的位置处理。 

2.8 扩大承台法

原有的桩基承台平面尺寸由于以下三种原因，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考虑桩土共同作用。当单桩承载力不达标时，必须扩大承台同时考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

②桩位偏差大。原有的承台平面尺寸与现实要求不符，需要扩大承台。

③桩基质量达不到设计要求，可考虑增设抗震地梁以提高结构的抗震能力。另外，可将独立的桩基承台连成整块，以提高桩基整体的承载力，防止桩基承台发生不均匀沉降。

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