桥梁钻孔灌注桩发生断桩的原因及处治方法.doc

1、桥梁钻孔灌注桩发生断桩的原因及处治方法【摘要】本文从钻孔灌注桩施工过程中引起断桩原因，如何预防断桩、发生断桩后如何处理等几方面进行探讨。 Abstract： This paper discusses from several aspects, such as pile fracture cause during the construction process of cast-in-place bored piles, how to prevent pile fracture and how to treat after pile fracture, etc. 【关键词】桥梁钻孔灌注桩；断桩原

2、因；处治 Keywords: Cast-in-place bored piles of bridge; fracture cause; treatment 中图分类号：U443.15+4 文献标识码： A 文章编号： 引言 钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但钻孔灌注桩属于隐蔽工程，施工中稍有不慎或疏忽，就会出现灌注桩断桩的质量事故，不仅会给国家造成巨大的财产损失，还会严重影响施工工期及整体工程的质量和安全。因此，应从场地准备、钻孔、清孔到灌注水下混凝土各个环节严格把关，尽量避免断桩事故的发生。以下就断桩的原因、如何预防断桩、

3、发生断桩后如何处治等几方面进行探讨。 1.产生断桩的原因分析 钻孔灌注桩发生断桩的原因主要有以下几个方面： （1）骨料级配差，混凝土和易性差而造成的离析卡管。例如：当混凝土坍落度过大时，产生的离析现象会使粗骨料相互挤压而阻塞导管；当混凝土坍落度过小或灌注时间延长时，会因混凝土初凝时间缩短、下落阻力增大而阻塞导管，这是诱发断桩事故的重要原因之一。 （2）泥浆指标未达到要求、钻机基础不平稳、钻架摆幅过大、钻杆上端无导向设备、基底土质差甚至出现流沙层而导致扩孔或塌孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。 （3）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

4、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。（4）由于检测和计算错误，初灌混凝土量过少引起导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。 （5）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。 （6）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。 （7）导管埋置深度过深，管口的混凝土已凝固，

5、无法提起导管或将导管拔管，造成断桩。 （8）机械设备故障、停电且无备用设备引起施工不能连续，中断时间超过混凝土初凝时间，很容易造成断桩事故的发生。 2.处理断桩常用的几种方法 2.1 原桩复位 对在施工过程中及时发现或检测出的断桩，在彻底处理病害，可采取原桩凿除，在桩位重新灌注新桩的一种施工方法。这是一种较为彻底的处理方法，实施效果好，缺点是施工的难度大、施工周期长、费用高。2.2 接桩法 接桩法是在已完成浇注施工部分的基础上接续施工的一种断桩处理方法。此方法应根据钻孔灌注桩所处地下水位的情况以及桩径的大小，制定出接桩法施工方案。首先，通过超声波测定出混凝土准确的断桩部位；其次，根据地质特征，

6、确定采用井点降水开挖C20 素混凝土护壁的方法，并钢筋箍圈进行护壁加固；最后，当挖至合格的接桩部位时，用人工将混凝土凿毛，按挖孔法施工方法进行混凝土的浇注。 2.3 压浆法 当断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大，且断桩处以上已灌注混凝土时，可用压浆方法处理。首先，用小型钻机沿桩身钻一探孔，探明断桩位置，另在离孔不远处再沿桩钻一小孔，孔底比断桩处标高略低，然后把高压输水管插入小孔中，用高压水把断桩处的泥砂冲洗出来，冲洗干净后提出输水管，插入压浆管并封死孔口，另一小孔作为出浆口，开动压浆泵进行压浆，当把孔存水从出浆孔全部压出并有水泥砂浆压出时，即可将出浆孔堵死，继续压浆直到压不进水泥砂浆为止。然后

7、慢慢提起压浆管，使压浆孔全部填满。 2.4 桩芯凿井法 此方法是在缺陷桩中心凿井后进行处理的一种加固方法。一般井的开挖直径约 8Ocm，深度至少超过桩的缺陷部位，边凿井边降水，达到要求后封闭，清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孔施工方法浇注膨胀混凝土。 2.5 补桩法 若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。补桩法应征得设计和业主的同意，由设计单位出设计变更图纸。采用此法完全可以保证桩的质量，但成本大、周期长，因此应根据实际情况和要求，与其他处理方法作经济对比，慎重选择。 3断桩防治措施 （1）关键设备（混凝土搅拌设备、发电机、运输车

8、辆）要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土连续灌注。 （2）混凝土和易性要好，坍落度应控制在 1822cm。若灌注时间较长，可以混凝土中加入缓凝剂，以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞导管。 （3）在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺。当采用搭接焊时，要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。（4）导管直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管；对每节导管进行组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管使用前，要对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。 （5）下导管时，其底口距孔底的距离控制在 2540cm（注意导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）之间，同时要能保证

9、首批混凝土灌注后能埋住导管到少 1.0m。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2.06.0m 的范围内，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。 （6）在提拔导管时要通过测量混凝土的灌注深度、已灌注的混凝土量及已拆导管长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管。 （7）当混凝土堵塞导管时，可采用拔插抖动导管（注意不得将导管口拔出混凝土面） ，当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通，也可以在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。 （8）当钢筋笼卡住导管时，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。 4.结束语 钻孔灌注桩的施工过程是我们无法直接能观察到的

10、，在施工过程中存在的困难较大，它需要克服地质结构变化与地下水的影响。因此，必须充分重视施工过程的质量管理，彻底清除各种可能导致断桩事故的隐患，根据现场实际情况采采取切实有效的质量控制手段和应对措施，预防和减少断桩事故的发生，使工程保质、保量按期完成。 参考文献： 1 张涛.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的分析与处治J.山西建筑,2005(6). 2 王仁.桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷原因分析及防治J.山西建筑,2004(4). 3 卫正红.浅谈钢筋混凝土钻孔灌注桩施工J.山西建筑,2004(8). 4 陈磊.钻孔灌注桩施工技术J.山西建筑，2011.4 5 范晓龙, 孙皓,温俊萍. 某高速公路钻孔灌注桩事故分析及处理 J. 山西建筑, 2009, 35( 7): 121-122. 6公路桥梁施工技术规范 （JTG/T F50-2011） 7公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004）