钻孔灌注桩断桩问题分析

钻孔灌注桩断桩问题分析

庞富元

广州市第四建筑工程有限公司510000

摘要：钻孔灌注桩断桩是钻孔灌注桩基础中产生的质量问题，一旦桩身混凝土在某个部分连接过程中，被泥浆或者是砂砾渗透内部，导致混凝土变质、截面受损，就会造成整根桩承载力减弱，出现断桩，从而引发建筑物下陷、倾斜，甚至是倒塌。文章主要分析了钻孔灌注桩断桩问题，以供参考完善。

关键词：钻孔灌注桩；断桩问题；措施

钻孔灌注桩是一种通过钻孔机械钻出桩孔，并在孔中灌注混凝土，或者是放置事先制作的钢筋笼而形成的灌注桩。钻孔灌注桩因其自身具有施工低噪音、低振动、桩长与直径调节灵活、含钢量少、单桩承载力高以及能快速嵌入持力层等优点，被广泛应用到高层建筑、公路桥梁建设中。与此同时钻孔灌注桩主要是埋于地层内的隐蔽结构，极易受外界环境因素的影响，一旦控制不当，极易引发断桩事故。因此在实际施工时，必须加强施工的管控，认真做好防范工作，才能降低断桩发生的概率。

1、钻孔灌注桩断桩的主要原因

1.1气堵

气堵即是在浇筑混凝土时，混凝土下落的速度与导管排出空气的速度不协调，无法及时排出导管中的空气，堵塞导管，造成混凝土在管内形成压缩空气柱。

1.2堵管

堵管作为引起钻孔灌注桩断桩的主要原因，如果混凝土搅拌不均匀、石料粒径与规定要求不符，延长了混凝土凝固的时间，导致混凝土堵塞导管，或者是混凝土配合比不合理造成的堵管，从而形成断桩。

1.3脱管

在实际施工的过程中，一旦标高设计不当，已浇筑的部分混凝土超出标高，就会引起“拔、脱、提、漏”，引起夹层断桩。其中脱管的现象在混凝土凝固的后期较为常见，主要是因为混凝土沉淀物过量，在测量的过程中，无法准确判断出混凝土面与泥浆沉淀物，造成计算失误，降低了混凝土浇筑的精确度，引起断桩。

1.4埋管过深

埋管过深主要是指导管埋置超过设计标高，降低了浇筑混凝土的流动性，增加混凝土与导管内部的摩擦阻力，使得导管无法拨出，甚至是螺栓拉扯断裂，造成夹层断桩。

1.5清理残留

清理残留是指在钻孔灌注桩施工前，工作人员清孔不彻底，没有及时清理孔内的沉渣，导致混凝土在灌注的过程中与孔底混合在一起，影响到混凝土的凝固性能。

1.6孔内坍塌

在进行混凝土的浇筑过程中，如果工作人员没有做好孔内的加固工作，加上孔底存在不良的土体，势必会引发孔内坍塌，造成钻孔灌注桩断桩，不仅增加施工成本的投入，还降低了工程施工效率，甚至是返工[1]。

2、解决钻孔灌注桩断桩问题的措施

2.1严格控制混凝土下落速度

为有效解决导管气堵现象，工作人员必须使用润滑液涂抹导管内部，检查各导管内径，是否大小一致。在浇筑混凝土的过程中，禁止中途停止浇筑，以确保混凝土的流动性。此外，为了避免因下落速度引起气堵，还需控制混凝土下落速度，坍落度尽可能控制在18~22cm内，选择粒径为0.5~3.0cm的卵石作骨料，增加浇筑的稳定性。必要时，可适当增加缓凝剂，延长混凝土凝固的时间。

2.2加强堵管的处理力度

针对堵管引起的断桩问题，施工人员需要严格按照规定要求配置混凝土配合比，确保混合料搅拌均匀，以减少堵管发生的概率，避免发生断桩。此外，对于已经出现断桩的位置，且混凝土还未凝固时，需及时清理导管的混凝土，然后采用测锤对已浇筑的混凝土顶面位置进行测量，计算漏斗与导管容积，紧接着将导管放置到已经浇筑混凝土顶面距离10cm的位置，放入球胆，方可进行灌注[2]。

2.3仔细检查导管接口

为有效解决导管脱落的问题，工作人员需要加强对测量精度的控制，严格区分已经浇筑的混凝土与泥浆沉淀物，降低计算误差的发生率。在安装导管前，需要及时检查导管的密封性能，确定导管连接符合规定要求，然后使用水密承压和接头抗拉实验的方式进行检测，一旦发现导管脱落，必须采取相应措施进行处理。在实际安装导管时，需严格控制导管底端到孔底的间距，尽可能控制在0.3~0.5m内。并且在拨出导管时，需专人指挥，以免导管拨出的过程中发生断管。

2.4依据规定要求埋管

对于导管的放置，在作业前工作人员需对导管进行测试，确定无漏水现象，并检查接头位置橡胶密封垫圈与导管加工的质量，提升密封性能的可靠性。在放置导管时，对于内径为200mm的导管，初次浇筑混凝土时，埋深控制在1.2~2.0m内，连续浇筑埋深为1.5~4.0，到达桩顶部浇筑时，埋深控制在0.8~1.2m内。对于内径为230~255mm的导管，初灌埋深为1.0~1.5m，连续灌注埋深为1.5~3.5m。若内径为300m的导管，在初灌的过程中，导管埋深为0.8~1.2m，连续灌注埋深为1.2~3.0m，桩顶部灌注埋深为1.0~1.2m[3]。

2.5做好清孔工作

对于钻孔灌注桩的清理，工作人员需要采用泵吸反循环的方式进行清孔，及时清理地层钻孔中的粗砂和卵石，然后通过泵吸正循环的方式来清理高粘度泥浆，必要时，可适当增加泥浆泵的流量，及时清除砂石，确保孔底干净、无杂物。例如某高层建筑桩基础采用钻孔灌注桩，桩基地质层底部是中砂砾层，厚为8m。钻孔灌注桩施工完工后，在实施桩基检测的过层中，发现该桩长17.5~18.0部位无反应，导管被中粗砂砾淤埋，最终确定为断桩。面对这种情况，为避免因清孔不彻底引发断桩，工作人员需将桩底淤积的粗砂清理干净，然后使用水泥浆进行置换处理。此外，为加大清孔频度，避免埋钻事故的发生，施工人员还需依据清孔的顺序，将钻头放置在距离孔底18.5m的位置，通过泵吸的方式进行清孔，连续清孔30min，待到中粗砂沿着钻杆与孔壁排出后，使用Na2CO3与聚乙烯来增加PH值，分散孔底的土颗粒，从而确保泥浆的使用性能。但需要注意的是，在实际情况的过程中，需要安排专业人员统计清出的中粗砂，在清孔6h后，待到泥浆变成白色，即可停止清孔。

2.6安排专业监管水头，防止坍孔

在施工的过程中，需要安排专业人员负责观察孔内的施工水位，确保护筒周围无渗水情况。如果在水中进行钻孔灌注桩施工时，因河流汛期的影响，工作人员还需密切观察河流水位，一旦发现水位差异明显，需采取有效措施进行处理，确保孔内水头的高度。对于坍塌的位置，必须改善泥浆性能，加高水头后进行钻孔。而对于护筒内的坍孔，应通过护筒跟进和下内护筒的方式来处理。一旦完全坍塌，工作人员必须回填钻孔，然后使用粘土、纯碱与水泥混合搅拌，填入到钻孔内部，并高出2~4m，避免断桩范围进一步扩大[4]。例如对于某钻孔灌注桩孔内坍塌的处理，工作人员需要及时清理内部杂物，然后分小块沿着桩中心向下凿直径为80cm的竖井，并架设垂直运输架，安装通风机、活动盖板、水泵与吊桶，以观察地下水位，由于正值雨季，加上坍塌的部位处在地下水3~4m位置，为实现降低水位，方便施工，工作人员通过桩外压力钻孔灌注浆帷幕形成的挡水墙对该部位进行压浆护壁，通过高频率振动器插入长为2.5m的钻杆，直到嵌入坍塌部位，然后使用泥浆泵将泥浆灌入桩位，形成一个完整的帷幕挡墙。

结束语

综上所述，在钻孔灌注桩施工的过程中，如果工作人员操作不当，造成气堵、导管堵塞、脱管、埋管过深、清孔不彻底以及孔内坍塌都会引起断桩。因此为避免发生断桩问题，必须严格控制混凝土下落速度、加强堵管的处理力度、依据规定要求埋管、仔细检查导管接口、做好清孔工作，并安排专业监管水头，防止坍孔，这样才能确保工程项目施工顺利进行。

参考文献：

[1]胡天翔，卜凡永.公路桥梁钻孔灌注桩断桩的原因分析[J].中国科技博览，2015（48）：190-190.

[2]叶文.钻孔灌注桩断桩问题的防治[J].工程技术：全文版，2016（9）：229-229.

[3]卢红岩.桥梁钻孔灌注桩断桩的处治实践[J].交通世界：工程技术，2014（29）：219-220.

[4]党红.钻孔灌注桩断桩预防及处理措施[J].科技信息，2013（8）：406-406.