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摘要：断桩是钻孔灌注桩质量缺陷中最严重的。一旦断桩对工程的工期影响较大，处理的费用较高。本文对钻孔灌注桩断桩的原因进行了分析，并针对原因，提出一些控制与处理措施。
关键词：钻孔灌注桩断桩原因处治
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应用于建筑工程及其他工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，施工工序较多，工艺流程相互衔接紧密，不宜长时间中间停顿；主要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视；同时影响灌注桩施工质量的因素很多，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等难以全部预见，不可避免地会出现诸如桩身缩径、夹泥、断桩和沉渣过厚等各种形态的质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。其中断桩是钻孔灌注桩质量缺陷中最严重的。一旦断桩对工程的工期影响较大，处理的费用较高。本文对钻孔灌注桩断桩的原因进行了分析，并针对原因，提出一些控制与处理措施。
一、钻孔灌注柱断桩的形式及原因
1、断桩形式。从目前情况看，常见的断桩形式一般有以四种：
（1）混凝上桩体与基岩之间被不凝固。由于导管下孔距孔底过远或混凝上被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固而出现断桩现象。
（2）桩身中段出现混凝土不凝体。受地下水活动的影响或泞管密封不良，冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大，也能产生断桩现象。
（3）桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。在浇注混凝上时，泞管提升过多，露出了混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，这些问题也是产生断桩现象的重要原因。
（4）桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注，而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土，产生离析，造成凝固后不密实，个别区段产生疏松、空洞现象。
2、断桩的原因。
（1）初灌未封底。桩底沉渣量过大，使初灌不能正常返浆，或导管距孔底太远，初灌量不够没有埋住导管，从而导致断桩。
（2）导管堵塞。浇注时间过长，上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土浇注极为困难而堵管。
（3）导管漏水。导管使用前须做密封试验，浇注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。在浇注过程中发现漏水应加快浇注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。
（4）导管拔出混凝土面。导管提漏有两种原因:
①当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。
②因泥浆过稠，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。浇注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是浇注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。
（5）导管被混凝土埋住、卡死。在浇注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及浇注时间过长，导致已浇混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。
（6）坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有分包或转包，施工者经验不足，在浇注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。
（7）机械故障和停电。机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待浇注前的准备工作，以保证桩基的质量。
二、钻孔灌注柱断桩的控制
1、成孔施工控制。钻孔灌注桩成孔的工序是：定桩位—护筒埋设—钻机就位—终孔—第一次清孔—下放钢筋笼—接人导管—第二次清孔，每个环节环环相扣，相互影响，都不能忽视。
（1）对操作人员的监控。钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大，要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有无作钻孔记录，要及时做好工序的检测验收工作。
（2）关于垂直度的控制。垂直控制主要依靠钻机就位的平整垂直，在钻进过程中应作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。
（3）孔内水位及泥浆比重应及时的控制。为了防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1m以上，钻进过程中适时控制泥浆比重，一般控制在1.1—1.3m范围内。
（4）终孔。终孔的确定主要参照三个因素，即设计这深度、钻速及浮渣取样，原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。后经抽芯取样证实，入岩深度均控制得较好。
（5）清孔。清孔分两进行。当确定可以终孔时，先进行第一次清孔，浇注混凝土前应再进行第二次清孔，并及时做好检测及记录。目前通常使用垂法测定孔底沉渣，此工作全靠手感，应由有经验的人员测定。
2、水下混凝土施工控制。水下砼施工隐蔽性强，很容易产生质量问题，是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在并行灌混凝土前必须做好各项准备，关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管拆管的高度要现场即时核定，混凝土灌注应连续施工，中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。
（1）原材料、配合比、坍落度的控制。碎石应注意控制不宜大于导管内径的1／6，以20mm—40mm为宜，水泥宜采用标号不低于425#的转窑普通硅酸盐水泥，骨料应合理级配，令混凝土有良好的各易性，坍落度宜控制在18cm—22cm之间。
（2）控制第一批混凝土量。混凝土导管的第一节底管应不小于4m，第一批混凝土量应能令导管埋入混凝土1m以上，監控应根据桩径予以核定。
（3）提升及拆管的监控。混凝土应连续灌注，随着桩内混凝土面的不断升高，需适时提升、拆卸导管，拆管前须用测绳测定混凝土面的高度，以确定提管高度即拆管节数，埋管深度宜保持在2m—3m，过多则影响灌注速度或造成塞管，过少则易造成浮浆或泥巴夹层。
三、钻孔灌注柱断桩的处理
1、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｡断桩后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。
2、如果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10 cm 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，即完成湿接桩。
3、若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。
4、若断桩位置处于距地表 5 m 以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。
5、若断桩位置处于地表5m以下，10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可做混凝土或钢筋混凝土护壁，采用挖竖井的方法开挖，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢 管为模板浇筑混凝土。
6、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。
四、结语
实践表明，混凝土灌注桩工程是一个系统工程，我们只要在设计、施工工艺、材料选择能够充分考虑的各种因素的影响，同时分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续地施工，还是完全可以避免钻孔灌注桩断桩的出现。
参考文献：
1、李德宏，浅谈钻孔灌注桩断桩原因及处理，《 城市建设理论研究》 2011年第7期
2、尚东升。钻孔灌注桩断桩的成因与防治及处治措施，《山西建筑》 2011年24期
关键词：钻孔灌注桩断桩原因处治
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应用于建筑工程及其他工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，施工工序较多，工艺流程相互衔接紧密，不宜长时间中间停顿；主要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视；同时影响灌注桩施工质量的因素很多，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等难以全部预见，不可避免地会出现诸如桩身缩径、夹泥、断桩和沉渣过厚等各种形态的质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。其中断桩是钻孔灌注桩质量缺陷中最严重的。一旦断桩对工程的工期影响较大，处理的费用较高。本文对钻孔灌注桩断桩的原因进行了分析，并针对原因，提出一些控制与处理措施。
一、钻孔灌注柱断桩的形式及原因
1、断桩形式。从目前情况看，常见的断桩形式一般有以四种：
（1）混凝上桩体与基岩之间被不凝固。由于导管下孔距孔底过远或混凝上被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固而出现断桩现象。
（2）桩身中段出现混凝土不凝体。受地下水活动的影响或泞管密封不良，冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大，也能产生断桩现象。
（3）桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。在浇注混凝上时，泞管提升过多，露出了混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，这些问题也是产生断桩现象的重要原因。
（4）桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注，而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土，产生离析，造成凝固后不密实，个别区段产生疏松、空洞现象。
2、断桩的原因。
（1）初灌未封底。桩底沉渣量过大，使初灌不能正常返浆，或导管距孔底太远，初灌量不够没有埋住导管，从而导致断桩。
（2）导管堵塞。浇注时间过长，上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土浇注极为困难而堵管。
（3）导管漏水。导管使用前须做密封试验，浇注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。在浇注过程中发现漏水应加快浇注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。
（4）导管拔出混凝土面。导管提漏有两种原因:
①当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。
②因泥浆过稠，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。浇注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是浇注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。
（5）导管被混凝土埋住、卡死。在浇注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及浇注时间过长，导致已浇混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。
（6）坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有分包或转包，施工者经验不足，在浇注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。
（7）机械故障和停电。机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待浇注前的准备工作，以保证桩基的质量。
二、钻孔灌注柱断桩的控制
1、成孔施工控制。钻孔灌注桩成孔的工序是：定桩位—护筒埋设—钻机就位—终孔—第一次清孔—下放钢筋笼—接人导管—第二次清孔，每个环节环环相扣，相互影响，都不能忽视。
（1）对操作人员的监控。钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大，要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有无作钻孔记录，要及时做好工序的检测验收工作。
（2）关于垂直度的控制。垂直控制主要依靠钻机就位的平整垂直，在钻进过程中应作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。
（3）孔内水位及泥浆比重应及时的控制。为了防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1m以上，钻进过程中适时控制泥浆比重，一般控制在1.1—1.3m范围内。
（4）终孔。终孔的确定主要参照三个因素，即设计这深度、钻速及浮渣取样，原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。后经抽芯取样证实，入岩深度均控制得较好。
（5）清孔。清孔分两进行。当确定可以终孔时，先进行第一次清孔，浇注混凝土前应再进行第二次清孔，并及时做好检测及记录。目前通常使用垂法测定孔底沉渣，此工作全靠手感，应由有经验的人员测定。
2、水下混凝土施工控制。水下砼施工隐蔽性强，很容易产生质量问题，是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在并行灌混凝土前必须做好各项准备，关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管拆管的高度要现场即时核定，混凝土灌注应连续施工，中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。
（1）原材料、配合比、坍落度的控制。碎石应注意控制不宜大于导管内径的1／6，以20mm—40mm为宜，水泥宜采用标号不低于425#的转窑普通硅酸盐水泥，骨料应合理级配，令混凝土有良好的各易性，坍落度宜控制在18cm—22cm之间。
（2）控制第一批混凝土量。混凝土导管的第一节底管应不小于4m，第一批混凝土量应能令导管埋入混凝土1m以上，監控应根据桩径予以核定。
（3）提升及拆管的监控。混凝土应连续灌注，随着桩内混凝土面的不断升高，需适时提升、拆卸导管，拆管前须用测绳测定混凝土面的高度，以确定提管高度即拆管节数，埋管深度宜保持在2m—3m，过多则影响灌注速度或造成塞管，过少则易造成浮浆或泥巴夹层。
三、钻孔灌注柱断桩的处理
1、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｡断桩后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。
2、如果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10 cm 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，即完成湿接桩。
3、若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。
4、若断桩位置处于距地表 5 m 以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。
5、若断桩位置处于地表5m以下，10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可做混凝土或钢筋混凝土护壁，采用挖竖井的方法开挖，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢 管为模板浇筑混凝土。
6、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。
四、结语
实践表明，混凝土灌注桩工程是一个系统工程，我们只要在设计、施工工艺、材料选择能够充分考虑的各种因素的影响，同时分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续地施工，还是完全可以避免钻孔灌注桩断桩的出现。
参考文献：
1、李德宏，浅谈钻孔灌注桩断桩原因及处理，《 城市建设理论研究》 2011年第7期
2、尚东升。钻孔灌注桩断桩的成因与防治及处治措施，《山西建筑》 2011年24期