桩基础施工中断桩的原因分析、预防措施及处理方法原因分析

断桩的原因分析、预防措施及处理方法原因分析

1、导管接头断裂：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导管引起导管接头断裂，使导管脱离混凝土面引起断桩。

2、导管压扁或接头漏水、漏气，导致断桩。

3、封底时，由于导管底端距孔底过高，混凝土被泥浆稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。

4、导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时充填，造成泥浆填入。

5、在灌注过程中，未能及时提管、拆管，导致导管埋深过深、摩擦力过大而拔不动导管。

6、初灌混凝土量过少引起的断桩：混凝土的初灌量应保证导管埋深不小于1m，因为埋入深度过小，不能保证混凝土完全埋住导管，可能会使导管进泥或进水。

7、灌注混凝土过程中，因导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：（1）当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏；即使没有提漏，但因提起导管时导管埋深较浅时，混凝土流速较大，冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层。

（2）因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面较难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩。

8、混凝土中粗骨料粒径过大造成堵管而未及时得到处理。

9、混凝土塌落度过小造成卡管而未及时得到处理。

10、混凝土塌落度过大或已经离析造成断桩。

11、因机械故障等原因使得混凝土灌注时间过长，首批混凝土已初凝而提不动导管。

预防措施

1、成孔后，必须认真清孔，防止孔壁坍塌。清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定；如果因故不能及时灌注需进行二次清孔。

2、灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

3、尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇混凝土时要有足量混凝土，产生的冲击力可以克服泥浆阻力；快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。

4、混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。探测器一般使用测锤，要求测锤应重一些，一般不小于4kg。

5、严格控制混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度应满足灌注要求（一般为18-22cm）；粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6～1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm；要求在导管顶部设置过滤网。

6、在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。

7、在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，必要时应有备用搅拌机、发电机等应急设施，灌车数量要有富余。

8、导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

9、 对导管的要求：（1）导管应有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；（2）各节的安装接头的对接位置，要预先试拼并作好标记，安插导管时须按试拼时的状态对号安装，所有的法兰盘接头均须垫入5mm-7mm厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水；（3）内径应一致，其误差应＜±2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；（4）最下端一节导管长度要长一些，一般为4m左右，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内减小磨擦。每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录；（5）导管使用前做好水密性试验、抗压试验及接头抗拉试验。

处理方法

1、 二次成孔法　

灌注过程中，孔内混凝上灌注高度不大时，如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土；若孔内混凝上灌注高度很高时，中断时间过长，混凝土已初凝无法拨出钢筋笼时，此时宜对孔口进行加固，在加强后的孔口四周布设钢圈梁，把灌注桩钢筋接长后逐一焊接到钢圈梁上，然后用千斤顶顶压抬高钢圈梁给钢筋施加向上的拉力。断桩的钢筋笼下部由已灌注的砼锚固，上端由孔口圈梁反向锚固并施加向上的拉力，这样整个钢筋笼形成了一个双向约束的导管。根据冲击钻机的适应性，可选用一个合适直径的冲击钻锤在钢筋笼的内部穿心钻进，这样避开了剪不断、打不烂的钢筋，将钢混一体的断桩的处理转化为冲击钻在低强度的砼中的钻进施工，将钢筋和已灌注的混凝土完全分离，重新灌注成孔。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。

2、 接桩法

（1）湿接桩法：湿接桩主要适用于在灌注过程中因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间(此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定) ，将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成接桩。

（2）干接桩法：干接桩主要适用于在灌注过程中，灌注被迫中断又未继续灌注而造成的半截桩。使用该法应根据半截桩混凝土面所处地下水位的情况以及桩径的大小等采用不同的方法：

① 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。

② 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。

③ 当混凝土面处在地下水位以下且断面位置距孔口较深，桩径较大时，可采取桩芯凿井的方法处理。

3、 注桨法　

注浆法是处理断桩事故后期处理最常见的方法。与其他方法相比，该方法经济、快捷，但不能保证每根处理桩都能达到质量要求。使用注浆法时，先用小型钻机沿桩身钻一探孔，查明断桩的具体位置，应根据断桩的位置，可采用桩内注浆法或者桩外注浆法处理。

（1）桩内注浆法

① 当断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大时：另沿桩身再钻一个小孔，一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔，孔深要求达到补强位置1m 以下。用高压水泵向孔内压入清水，其泵压应大于20MPa。水流自下而上在缺陷段内进行喷射，喷管提升速度为10cm/min，旋转速度为20转/min，处理长度应为缺陷段上、下各延伸50cm。高压水将缺陷段内的软弱部分切割成泥浆状，当由一孔进行切割而另一孔有水溢出时，则可认定病害区已被打通，可换另外一孔重复操作直至全部打通；钻孔之间连通后，压入清水利用水循环将废渣排出桩体，当所有孔内水流变为清水，清渣工作结束。用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，进浆口应用麻絮填堵在铁管周围，待孔内原有水从另一孔全部压出来之后，再用水灰比0.5的浓水泥浆（宜用52.5级水泥）压入。浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封填，并以麻袋堵实。最后再用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7～0.8MPa 时关闭进浆阀，稳压压浆20～25min，压浆补强工作结束。对于空洞和严重断桩，可在浆液中加入一定量的小粒径碎砾石。待水泥浆硬化后，应再钻孔取芯检查补强效果。需要强调一点的是，对于混凝土严重离析，空洞等质量事故，均可采用该方法补强。

② 如果桩径较大，采用双孔压浆补强有时不能将断桩处的泥碴和松散混凝土碎碴清除干净，可在桩身中心钻一个注浆孔，在注浆孔的四周可设置3～4个出浆孔。

③ 当断桩位置不是很深，但也有一定深度，且该处需承受较大弯矩时，为了增加处理后的抗弯性能，则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些，穿过断面处要深一些。用高压水冲洗后，在钻孔内插入钢筋束或钢轨，然后压浆填满钻孔。钻孔数量及插筋量应与设计单位协商，征得设计单位的同意后方能实施。

④ 当断桩的位置处于桩的底部时，采用钻孔注浆的方法处理效果不太理想，一般不采用这种方式处理。

（2）桩外压浆法 其处理工艺如下：

① 钻孔：先用黄泥将孔内填满夯实，再在离桩外0.5处，沿桩周钻直径为110mm钻孔8～12个孔，深度要求达到已浇注的砼表面以下1m，再清除孔内残碴，下入直径为Φ42mm压浆管到孔底，投入2～4cm石子及砂至孔口。

② 压水：封闭孔口，利用压浆管向孔内注入清水，将孔内泥浆洗净，时间1～2h，泵压不小于0.3MPa。

③ 注浆：封闭孔口，向孔内注纯水泥浆，水灰比为0.4～0.5，水泥为525硅酸盐矿碴水泥，注浆压力为0.3～0.5MPa。泵压超0. 5MPa时，随时提管直到注满并返浆到地面为止。

4 钻孔压浆顺序，以不影响相邻孔浆液凝固为原则。

5待浆液固结后，采用人工挖孔，将填入黄泥运走。凿除浮浆，将孔内清洗干净。

6浇注水下砼。处理后，经检验该桩砼是否达设计要求。采用此法处理断桩，关键工序是压浆要保证桩外围地层形成一个整体，阻止水在清理孔中杂物时不流入或少流入孔内。

4、 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 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。

5、 原位复桩

对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩，采用冲击钻将桩体（或人工用风镐）彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高，可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。