钻孔灌注桩施工过程中关于断桩问题浅析
【摘要】目前，钻孔灌注桩桩基础在公路桥梁中得到广泛的应用，但钻孔灌注桩的施工，从场地准备、钻孔、清孔到灌注水下混凝土各个环节均容易发生各类故障，最严重的是发生断桩质量事故。
灌注桩经鉴定发现断桩事故后，势必重钻补桩，造成经济上、时间上的重大损失，本文结合工程实例，分析钻孔灌注桩施工过程中引起断桩的若干因素以及发生断桩后采取的解决方法。
毕业论文网 【关键词】导管、断桩、坍落度、 一、发生断桩的因素 1、⑴．在混凝土浇筑过程中，导管口不慎挂住钢筋笼或在浇筑过程抽拔管引起导管接头断裂，使导管脱离混凝土面引起断桩。
⑵．灌注首批混凝土时，导管底埋入混凝土中，导管下端为封闭状态，导管上部四周要承受井孔内泥浆压力，另外，导管下端封闭时，如迅猛灌注混凝土时，导管内原有空气无法排出，因而要承受混凝土下落时引起的气压。
水压或气压过大时，可能使导管被压扁或接头漏水、漏气，引起堵管，导致断桩。
因此，导管使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验。
2、由于水下混凝土坍落度要求为18—20cm，因此混凝土在运输和灌筑进程中，要求混凝土应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析、泌水；灌注时保持有足够的流动性，否则容易卡管，引起断桩。
因此，在施工过程中应经常检查砂、石料的级配，保持混凝土有良好的和易性。
3、最先灌注的混凝土将位于桩的最顶层，混凝土的初灌量应保证导管埋深不小于1米，是因为埋入深度若过小，会使后灌混凝土下落时不是顶升整层已灌注的混凝土，而是在导管附近将先灌注的混凝土顶破，使后灌注的混凝土浸水，使先后灌注层之间产生夹泥层而断桩。
4、在灌注后期，首批混凝土表面的泥浆沉淀增厚，有时甚至有少量坍土，若导管埋深太小，特别在灌注过程中，在探测混凝土表面高度不准确有情况下，容易造成导管提漏、进水，造成夹层、断桩。
5、在混凝土浇筑过程中，应经常测定已灌混凝土表面高程，做好详细记录，据以决定导管已埋深多少和是否需要提升导管。
探测应精确，否则易将泥浆坍土层误认为混凝土表面，导致导管埋深过小，出现提漏，形成断桩。
探测器一般使用测锤，因此要求测锤应重一些，一般不小于4?K。
二、在施工过程出现断桩采取的措施 本文结合双永高速公路A7合同段洋城大桥和下盂大桥钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中出现断桩采取的解救措施。
洋城大桥共有72根钻孔灌注桩，下盂大桥共有46根钻孔灌注桩。
根据招标文件规定，钻孔灌注桩Ⅰ类桩必须达到95%，不允许出现Ⅲ类桩，因此保质、保量完成灌注桩施工，不仅保证工期，并且将产生明显的经济效益。
（一）编制科学的施工组织设计，指导施工，周密考虑混凝土灌注过程中可能出现的情况及采取的解决方案，并备好工具，以便能及时实施处理方案。
（二）首批混凝土灌注时发生断桩的处理方案： 洋城大桥6#墩左2#桩，施工桩长为23.61米，为嵌岩桩；在首批混凝土初灌时，由于导管提升太快，导管底口距孔底间隙过大，使2.5m3混凝土全部流出导管，引起初灌混凝土浸水，当时没有吸泥设备，无法将已灌注的混凝土拌和物吸出。
该桩的处理方案是：拆除导管，吊出钢筋笼，清孔后重新灌注混凝土。
该桩在时间和经济损失都很小的情况下重新浇筑成功，后经福建省交通建设质量安全监督局检测，该桩评为Ⅰ类桩。
（三）在混凝土面离井孔水面以下不很深的情况下发生断桩时，用底塞隔水的方法，并外加一定压力重新插入导管，恢复灌注。
洋城大桥7#墩右1#桩，桩长24米，为嵌岩桩。
在混凝土灌注过程中，拌和楼发生故障，致使混凝土浇筑停滞2小时40分钟，使导管内混凝土严重发生堵管，此时尚有4米长混凝土尚未浇筑，已浇筑混凝土离地面高度为6米。
该桩处理方案是： ⑴．做好已浇混凝土高程量测记录，拔除导管，仔细观测护筒内水位变化，以判断导管内混凝土是否落入孔中，并清除导管内混凝土。
⑵．重新安装导管，在导管口用1cm厚，直径比导管大1cm的钢板点焊，封住导管口，检查导管口与钢板交接处是否有缝隙。
用氧炔焰烘干导管与钢板交接处，并用玻璃胶密封钢板与导管口交接处缝隙，使其不漏水。
⑶．用钻机冲锤把封闭好的导管打入已灌注好的混凝土面以下1m。
⑷．用9m长的Φ25钢筋伸入导管，把点焊在导管口的隔水钢板捅开，使其与导管分离。
该桩后经福建省交通建设质量安全监督局检测，鉴定为Ⅰ类桩。
（四）另一种无法用底塞隔水的方法重新灌注时，我们采用以下方法解决： 下盂大桥5#墩左1#桩，施工桩长为19.14米，桩径Φ1500mm，为嵌岩桩；该桩在施工过程中，由于导管挂住钢筋笼，拔断导管，出现断桩。
在断桩处离原地面8.8米深。
在卸导管时，导管内部分混凝土落入孔内，根据断桩前后量测的混凝土面标高，断桩后卸入孔内的混凝土高度50cm厚。
该桩处理的方案是： ⑴．制作9m长的钢护筒，直径为Φ1600，壁厚5mm，分三节。
⑵．定位埋设护筒，利用钻机冲锤均匀打入护筒，直到护筒嵌入强风化层，此时护筒底离混凝土面30cm. ⑶．利用人工挖孔，挖除孔内淤泥至混凝土面。
⑷．利用风镐破除落入孔内的50cm厚混凝土，发现夹层后再破除50cm桩头，直到到混凝土新鲜面。
⑸．接触面加固：沿着混凝土面周围打锚杆11根，锚因钢筋Φ28长1m，加强交接面的抗折能力。
⑹．接桩前准备，用钢刷刷洗净粘在钢筋上的泥土，清洗桩头，使桩头干净无浮渣。
因钢护筒已嵌入强风化岩层，因此孔壁周围渗水量极小。
⑺．下导管：导管总长为L=8.8+0.5=9.3m，先用水泵抽干水后，立即利用导管灌注混凝土，防止混凝土离析。
混凝土配合比采用原有灌注桩混凝土配合比，坍落度控制在13～15cm，并铺以振动棒振捣密实，此时不考虑预留桩头，混凝土高度浇至桩顶设计高程即可。
经福建省交通建设质量安全监督局鉴定，该桩等级为Ⅰ类桩。
（五）在混凝土面离井孔水面以下较深的情况下，发生堵管，可用长杆辅以振动器使混凝土下落，若发生断桩，应根据现场实际情况，拔出钢筋笼，重新清孔，重新灌注混凝土。
经福建省交通建设质量安全监督局检测，洋城大桥桥钻孔灌注桩Ⅰ类桩70根，占总数的97.2%；Ⅱ类桩2根，占总数的2.8%；下盂大桥钻孔灌注桩Ⅰ类桩45根，占总数的97.8%；Ⅱ类桩1根，占总数的2.2%，该工程的钻孔灌注桩施工工期短、质量好，取得了一定的经济效益和社会效益。
结 束 语 钻孔灌注桩基础施工存在一定的技术难度，在施工中必须有经验的施工人员主持，并掌握钻孔地区地质和水文地质情况，编制科学的施工组织设计，充分考虑施工中可能出现的意外情况，根据现场实际情况，采取切实有效的措施，使工程保质、保量按期完成。