钻孔灌注桩断桩成因分析与防治措施

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1、钻孔灌注桩断桩成因分析与防治措施在钻孔灌注桩施工过程中，成桩工序是最重要的环节。这是因为在整个施工过程中，有60%～70%的质量问题发生在这个阶段。在这个阶段中断桩是一种常见且危险非常严重的事故。所谓断桩是指灌注完成后的桩身某一截完全无连续性或出现蜂窝、局部加泥、局部砼不凝固等部分无连续性。断桩将造成重大质量事故，影响施工计划和施工进度，造成重大经济损失。为了减少经济损失和某些工程的特殊性，往往要求断桩后在原桩位进行处理。因此，分析研究断桩发生的原因并采取预防与处理措施非常必要。1产生断桩的原因1.清孔不彻底清孔不彻底，

2、一是因孔底沉渣过厚，二是因泥浆比重过大、含砂量高。孔底沉淀过厚，清孔系数m0值大大降低，桩尖处的极限承载力降低，将形成废桩；泥浆比重过大、含砂量高，在灌注水下混凝土时，易造成钢筋笼外部无混凝土而形成部分断桩和产生夹层断桩。同时随着灌注的进行，孔内的泥砂逐渐沉积在已灌注的混凝土顶面，并随混凝土的上升而上升，造成混凝土顶面沉积泥砂过厚，灌注深度难以探测准确，易造成导管提漏形成断桩。2.灌注过程中坍孔和缩径灌注过程中的坍：一是由于清孔后泥浆比重不够及其泥浆性能指标不能满足要求，使孔壁未能形成坚实的泥皮，孔壁坍塌、掉块；二是清孔

3、后，河水、潮水上涨致使孔内出现承压水，或钻孔通过强透水层，孔内水流失后未能及时补水，造成孔内水头高度不够孔壁坍塌、掉块会造成断桩、夹层甚至埋管事故。灌注过程中缩径往往是因为钻孔穿过地层中的膨胀土（软弱土）层长时间浸水后膨胀，造成孔径缩小，产生部分断桩或夹层断桩。3.导管进水及埋身不合理导管是水下混凝土灌注的主要设备，如果导管连接不直，接头处密封不可靠，漏气漏水，必然会使桩身存在气孔、缺陷、直至产生断桩。初灌时，如果导管底口距离孔底过近，一旦混凝土淹没底口，就会使混凝土流动速度大大减缓，致使灌注困难；若距离过大，会造成混凝

4、土离析，严重影响桩底混凝土质量。导管在混凝土内卖身过小，灌注时产生的超压力和冲击力会大大增加，往往会使导管外混凝土面上的浮泥皮、沉渣夹裹卷进混凝土内形成夹层；反之若埋深过大，导管底口压力减小，管内混凝土不易流出，容易造成堵塞，甚至埋管事故。4.初灌量选择不当及混凝土质量不好初灌混凝土用量的选择对整个桩的灌注质量至关重要。初灌量不足，导管埋深过浅或未埋住，都会使导管进水，造成混凝土严重离析，形成断桩。如果初灌量过大，则会使导管提升困难，影响后续灌注。水泥初凝时间过短，灌注后期，首批灌注的混凝土已初凝，混凝土的流动性大大降低

5、，而继续灌注的混凝土冲破顶层而上升，在两层混凝土中夹存泥浆、渣土，甚至全桩夹有泥浆、渣土而形成断桩。骨料粒径偏大或河砂中夹有大粒径的河卵石，致使灌注过程中，混凝土在导管中形成卡管。实际生产中由于气候等诸多因素的影响，拌制的混凝土含砂率、水灰比与实验室提供的含砂率、水灰比存在较大的偏差。混凝土的和易性、流动性较差均易导致卡管。卡管时间处理过长将导致灌注时间过长，首批灌注混凝土已经初凝，易形成断桩。若卡管后，用吊绳拌动导管，导管上安装附着式震捣器，用长杆冲捣导管内混凝土等方法后不能使导管内混凝土下落时，应当立即吊出导管，在已

6、灌注的混凝土顶面再次清孔后，重新灌注。5.灌注时操作不当灌注中途停工过久，先灌入的混凝土达到初凝失去了流动性而形成断桩。灌注过程中混凝土拌和物从漏斗顶益出或从漏斗外掉入孔内，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，导致测深不准，误将导管提离混凝土面，孔内泥浆混入混凝土而造成断桩事故。提离导管过猛，导管内的混凝土会急剧下降，并对混凝土面有一定的扰动，若将导管提离混凝土面，导管内的混凝土会直接冲击浮浆造成断桩。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，导管上部有空气时，整斗混凝土灌入漏斗和导管，管内空气来不及排出，在导管内形成高压气囊并挤出接头

7、处的橡皮垫，而使导管漏水，致使混凝土离析。若进入的泥浆多，离析发生到一定程度，离析出的卵石易在口出现“架桥”而堵管，以以致无法灌入，从而造成断桩事故。2预防措施1.按规范要求清孔成孔后应立即进行清孔，而且清孔应尽量采用泵吸反循环清孔，反循环清孔时，泥浆上返速度快，孔底排渣较干净。泥浆的比重在1.05～1.20t/m3之间，含砂率小于4%。粘度试验中，泥浆通过漏斗粘度计的时间是17s～20s。灌注前，必须对孔底沉淀层厚度在进行一次测定，清孔后孔内沉渣厚度，摩擦桩不大于0.4～0.6d（d为设计桩径），端承桩不大于50㎜。如

8、厚度超过规定，需再次清孔，符合要求后立即灌注混凝土。2.保持孔壁稳定，控制坍孔缩径发现坍孔、掉块，应采取相应措施，如调整泥浆性能、保持水头压力或加大水头压力、移开重物或机械震动等，然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土。如不继续坍孔，可以恢复正常灌注。如坍孔不停止，坍孔部位较深，应该将导管拔出，重新填埋钻孔。对于易产生缩孔地