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摘要：钻孔灌注桩凭借成本适中、施工简便、适应性强等特点，在公路、桥梁及其它工程领域被广泛地应用。但是，断桩现象在施工中时有发生。本文结合工程施工实际，对钻孔灌注桩断桩的产生原因及预防措施和处理方法进行了简要的分析，从而保证桩基施工质量，减少不必要的损失。
关键词：钻孔灌注桩断桩 原因 预防措施 处理方法
0 引言
在我国经济建设过程中，钻孔灌注桩凭借成本适中、施工简便、适应性强等特点，在铁路、公路、桥梁及其它工程领域被广泛地应用。作为新型的施工方法，钻孔灌注桩施工较为隐蔽，施工时受人、机、料、法、环诸多因素影响，施工时要严格要求，详细考虑各种因素对每个环节的影响，稍有疏忽或者防护措施不到位，在灌注时就会发生质量事故，大到断桩，小到塌孔松散及缩颈，延长工期，影响整个工程施工质量，给国家和人民造成重大财产损失。所以，为了确保钻孔灌注桩的质量，在施工过程中必须高度重视、严把质量关，避免发生断桩，降低断桩造成的损失，便于工程顺利施工。
1 断桩的原因分析
1.1 混凝土施工时灌注不连续 在混凝土施工过程中，混凝土灌注不连续、灌注持续时间长，是造成断桩事故的最主要因素。对混凝土灌注施工时，由于环境因素和机械故障等，都可能造成断桩。钻机的吊装设备作业能力小，导管拆卸时间过长，从而导致混凝土塌落度过小、流动性差，造成断桩。因此在混凝土灌注施工前，做好充分的准备工作，检查好机械设备、关注天气变化情况等，保证混凝土施工灌注连续性。
1.2 卡管现象 卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一，通常有以下两个方面造成卡管事故：①由混凝土离析诱发的卡管。为了防止断桩，要求混凝土要有较好的和易性和流动性，避免运输和灌注过程中产生离析现象，确保混凝土在水下坍落度一般控制在180mm～220mm；否则，容易卡管，导致断桩。在搅拌机拌合混凝土时，造成拌出来的混凝土干稀不均，对塌落度的控制力度不到位，造成断桩。坍落度过大时，会产生离析使粗骨料相互挤压堵塞导管；坍落度过小时，会缩短混凝土初凝时间，加大混凝土下落时的阻力，造成导管阻塞。所以，为了减少和避免断桩现象的发生，采取措施严格控制混凝土配合比、及时检查坍落度、缩短灌注时间等。②由于原材料、砂石料的不合格引起卡管，碎石或卵石粒径过大，砂子过粗或偏细，细度膜数不合理，使拌合出来的混凝土流动性差。同时，如果导管内壁粗糙，使混凝土下落中受阻，造成卡管事故。为了确保混凝土良好的和易性，因此在施工时常检查砂、石料的级配，控制好水灰比例。
1.3 导管原因引起的断桩 ①混凝土首批灌注时发生断桩，主要原因有两方面：一方面导管下端处于密封状态，四周承受泥浆压力，造成导管漏气、漏水引起断桩；另一方面混凝土下落时产生的气压，使导管内原有气体无法排出，造成导管接头漏水、漏气引起断桩。②在浇筑混凝土的过程中发生断桩，主要原因：一是导管口挂住钢筋笼产生断桩；二是导管接头发生断裂，使导管脱离混凝土面产生断桩。
1.4 由于混凝土量少引发断桩 对混凝土初灌时，导管埋置深度应保证不小于1m，否则导管可能因进泥、进水，导致灌注不能继续，发生断桩。
1.5 导管埋深引起的断桩 在灌注过程中，导管埋置
深度也是一个重要施工标准。导管埋置深度过大或过小，都会引发断桩现象。①埋置深度过大。混凝土的流动性降低、灌注时间延长，增大了混凝土和导管壁的摩擦力，导致螺栓在提升时被拉断甚至引发导管破裂，产生断桩。②埋置深度过小。灌注混凝土后期，由于泥浆沉淀增厚，混凝土探测深度不准确，造成导管提漏、进水，形成夹层，引发断桩。为了避免发生断桩，导管埋置深度不小于2m。因此，浇筑混凝土时，测定已灌混凝土表面高程，做好记录，推算导管的埋藏深度以及是否需要提升。
1.6 施工原因 混凝土随着导管的不断提升逐渐被稀释，水灰比逐渐增大，导致未凝固的混凝土软件填满混凝土桩体与基岩之间的夹层。桩身中的岩渣沉积层把混凝土分为上下两层产生空洞。在混凝土浇注过程时，由于提升过多导致导管露出混凝土表面，或停电、等料等原因造成桩身出现空洞体。通过向空洞体灌注混凝土，导致混凝土产生离析，形成不坚硬、不密实的混凝土，最后导致个别孔段出现疏松、空洞现象，产生断桩。
2 预防断桩措施
2.1 材料方面 混凝土要有良好的和易性、坍落度控
制在18cm～22cm内，在运输和灌注时不能出现离析现象、泌水现象。首先拌和前检查水泥结块情况；其次在冬季施工时，拌和前对细集料进行过筛处理；第三集料最大粒径保持在导管内径的1/6～1/8、钢筋最小径距的1/4，同时小于40mm，避免堵塞导管。
2.2 灌注混凝土方面 ①通过对焊的方法焊接钢筋笼确保钢筋焊口平顺。为了防止钢筋笼卡住导管，利用搭接焊法，要确保钢筋接头不在笼内形成错台。②通常采用大直径导管，导管之间采用丝扣式连接，并且记录每节导管的长度。③使用传统方式运输混凝土时，为保证导管的埋置深度和连续灌注，在现场设置两条运输便道，分别从两条便道运送混凝土。④混凝土运送到目的地时，为保证混凝土的均匀性和坍落度，应对混凝土进行二次拌和，拌和仍不符合要求不能使用。⑤输送导管。导管首次埋置深度和填充导管底部的混凝土要与首批灌注混凝土的数量相符合，保证导管底口距孔底的距离不大于40cm～50cm。⑥为了防止发生意外，要备用关键设备，保证能够连续灌注混凝土。⑦连续灌注混凝土。当首批混凝土拌合物下落后灌注过程不能中断，对导管适时进行提拔，避免导管埋置过深。⑧混凝土泵送时，保证每盘料的和易性及坍落度，控制外加剂掺量使外加剂能够充分融合，夏季施工时及时降低输送管温度。
3 处理断桩的方法
3.1 二次成孔法 处理灌注混凝土过程中的断桩事故：第一直接提出钢筋笼。在孔内混凝土灌注高度不大，能够直接提出钢筋笼、清理、清孔完毕放下钢筋笼，进行混凝土灌注；第二不能直接提出钢筋笼。孔内混凝土由于灌注高度较高，中断灌注时间长，混凝土已初凝，此时无法直接提出钢筋笼。通过在孔口四周加设钢圈梁对孔口加固，把钢圈梁与灌注桩上的钢筋相互焊接，利用千斤给钢筋施加向上的拉力。由于已灌混凝土已经把断桩的钢筋笼下端固定，上端由孔口圈梁给钢筋笼施加向上的拉力，从而形成了一个双向约束的导管。利用直径合适的冲击钻在钢筋笼的内部通过穿心钻进，利用冲击钻的钻进施工，把钢筋和混凝土相分离，然后重新灌注成孔。二次成孔法的优点是：可以保证桩的质量；缺点是：成本大、周期长。因此，在选用二次成孔法时要与其他处理方法对比，从实际情况出发，谨慎选择。
3.2 接桩法 ①湿接桩法。在灌注混凝土的过程中，由于导管堵塞而造成断桩，已灌注的混凝土还没有达到初凝，在这种情况下比较适合湿接桩法。该方法的流程是：直接拔出导管、进行清理，测量已灌混凝土的顶面位置，计算出漏斗和导管容积，把导管输送到凝土顶面以上10cm的位置处，然后加球胆。继续灌注混凝土，观察漏斗内混凝土顶面的位置，发现漏斗内下落的混凝土填满导管，把导管压入已灌混凝土顶面以下，完成接桩任务。②干接桩法。在灌注混凝土时，灌注过程被迫中断形成半截桩，根据半截桩混凝土面与所处地下水位的位置关系以及断桩直径的大小，采用合适的干接桩法，具体方法如下：a混凝土面高于地下水位。通过把挖孔一直挖到混凝土面，清洗凿毛后进行直接灌注。开挖时对遇到的不稳定地层采用人工护壁的方式进行处理。b混凝土面低于地下水位。通过挖孔与井点降水相结合的方法进行灌注，处理半截桩的断面位置距离孔口不太深时的情况。c通过取桩芯凿井的方法，进行对混凝土面低于地下水位，并且断面位置距孔口较深、桩径较大时情况的处理。
3.3 补桩法 如果断桩是由于坍孔、导管无法拔出等
造成的而又无法处理时，在这种情况下使用补桩法。补桩法由设计单位根据质量事故报告提出补桩方案，在征得设计和业主的同意后，由设计单位出设计变更图纸，在原桩两侧进行补桩处理。补桩法的优点是：能够确保桩的质量；缺点是：成本高、周期长。因此需要业主根据自身的情况和实际要求，与其他处理方法对比后，谨慎选择。
4 结束语
由于诸多不确定因素对钻孔灌注桩施工产生影响，出现断桩现象有时不可避免，处理起来也并不是十分复杂，关键是要选择科学、合理的处理方法，确保工程质量。
参考文献：
[1]胡俊.工程施工中的钻孔桩断桩处理技术[J].科技经济市场，2006（04）.
[2]刘聪聪，张民亮.钻孔桩灌注施工常见工程事故及处理[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（05）.
[3]卢长有.桥梁钻孔、成桩作业施工中注意事项[J].价值工程，2010（01）.
关键词：钻孔灌注桩断桩 原因 预防措施 处理方法
0 引言
在我国经济建设过程中，钻孔灌注桩凭借成本适中、施工简便、适应性强等特点，在铁路、公路、桥梁及其它工程领域被广泛地应用。作为新型的施工方法，钻孔灌注桩施工较为隐蔽，施工时受人、机、料、法、环诸多因素影响，施工时要严格要求，详细考虑各种因素对每个环节的影响，稍有疏忽或者防护措施不到位，在灌注时就会发生质量事故，大到断桩，小到塌孔松散及缩颈，延长工期，影响整个工程施工质量，给国家和人民造成重大财产损失。所以，为了确保钻孔灌注桩的质量，在施工过程中必须高度重视、严把质量关，避免发生断桩，降低断桩造成的损失，便于工程顺利施工。
1 断桩的原因分析
1.1 混凝土施工时灌注不连续 在混凝土施工过程中，混凝土灌注不连续、灌注持续时间长，是造成断桩事故的最主要因素。对混凝土灌注施工时，由于环境因素和机械故障等，都可能造成断桩。钻机的吊装设备作业能力小，导管拆卸时间过长，从而导致混凝土塌落度过小、流动性差，造成断桩。因此在混凝土灌注施工前，做好充分的准备工作，检查好机械设备、关注天气变化情况等，保证混凝土施工灌注连续性。
1.2 卡管现象 卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一，通常有以下两个方面造成卡管事故：①由混凝土离析诱发的卡管。为了防止断桩，要求混凝土要有较好的和易性和流动性，避免运输和灌注过程中产生离析现象，确保混凝土在水下坍落度一般控制在180mm～220mm；否则，容易卡管，导致断桩。在搅拌机拌合混凝土时，造成拌出来的混凝土干稀不均，对塌落度的控制力度不到位，造成断桩。坍落度过大时，会产生离析使粗骨料相互挤压堵塞导管；坍落度过小时，会缩短混凝土初凝时间，加大混凝土下落时的阻力，造成导管阻塞。所以，为了减少和避免断桩现象的发生，采取措施严格控制混凝土配合比、及时检查坍落度、缩短灌注时间等。②由于原材料、砂石料的不合格引起卡管，碎石或卵石粒径过大，砂子过粗或偏细，细度膜数不合理，使拌合出来的混凝土流动性差。同时，如果导管内壁粗糙，使混凝土下落中受阻，造成卡管事故。为了确保混凝土良好的和易性，因此在施工时常检查砂、石料的级配，控制好水灰比例。
1.3 导管原因引起的断桩 ①混凝土首批灌注时发生断桩，主要原因有两方面：一方面导管下端处于密封状态，四周承受泥浆压力，造成导管漏气、漏水引起断桩；另一方面混凝土下落时产生的气压，使导管内原有气体无法排出，造成导管接头漏水、漏气引起断桩。②在浇筑混凝土的过程中发生断桩，主要原因：一是导管口挂住钢筋笼产生断桩；二是导管接头发生断裂，使导管脱离混凝土面产生断桩。
1.4 由于混凝土量少引发断桩 对混凝土初灌时，导管埋置深度应保证不小于1m，否则导管可能因进泥、进水，导致灌注不能继续，发生断桩。
1.5 导管埋深引起的断桩 在灌注过程中，导管埋置
深度也是一个重要施工标准。导管埋置深度过大或过小，都会引发断桩现象。①埋置深度过大。混凝土的流动性降低、灌注时间延长，增大了混凝土和导管壁的摩擦力，导致螺栓在提升时被拉断甚至引发导管破裂，产生断桩。②埋置深度过小。灌注混凝土后期，由于泥浆沉淀增厚，混凝土探测深度不准确，造成导管提漏、进水，形成夹层，引发断桩。为了避免发生断桩，导管埋置深度不小于2m。因此，浇筑混凝土时，测定已灌混凝土表面高程，做好记录，推算导管的埋藏深度以及是否需要提升。
1.6 施工原因 混凝土随着导管的不断提升逐渐被稀释，水灰比逐渐增大，导致未凝固的混凝土软件填满混凝土桩体与基岩之间的夹层。桩身中的岩渣沉积层把混凝土分为上下两层产生空洞。在混凝土浇注过程时，由于提升过多导致导管露出混凝土表面，或停电、等料等原因造成桩身出现空洞体。通过向空洞体灌注混凝土，导致混凝土产生离析，形成不坚硬、不密实的混凝土，最后导致个别孔段出现疏松、空洞现象，产生断桩。
2 预防断桩措施
2.1 材料方面 混凝土要有良好的和易性、坍落度控
制在18cm～22cm内，在运输和灌注时不能出现离析现象、泌水现象。首先拌和前检查水泥结块情况；其次在冬季施工时，拌和前对细集料进行过筛处理；第三集料最大粒径保持在导管内径的1/6～1/8、钢筋最小径距的1/4，同时小于40mm，避免堵塞导管。
2.2 灌注混凝土方面 ①通过对焊的方法焊接钢筋笼确保钢筋焊口平顺。为了防止钢筋笼卡住导管，利用搭接焊法，要确保钢筋接头不在笼内形成错台。②通常采用大直径导管，导管之间采用丝扣式连接，并且记录每节导管的长度。③使用传统方式运输混凝土时，为保证导管的埋置深度和连续灌注，在现场设置两条运输便道，分别从两条便道运送混凝土。④混凝土运送到目的地时，为保证混凝土的均匀性和坍落度，应对混凝土进行二次拌和，拌和仍不符合要求不能使用。⑤输送导管。导管首次埋置深度和填充导管底部的混凝土要与首批灌注混凝土的数量相符合，保证导管底口距孔底的距离不大于40cm～50cm。⑥为了防止发生意外，要备用关键设备，保证能够连续灌注混凝土。⑦连续灌注混凝土。当首批混凝土拌合物下落后灌注过程不能中断，对导管适时进行提拔，避免导管埋置过深。⑧混凝土泵送时，保证每盘料的和易性及坍落度，控制外加剂掺量使外加剂能够充分融合，夏季施工时及时降低输送管温度。
3 处理断桩的方法
3.1 二次成孔法 处理灌注混凝土过程中的断桩事故：第一直接提出钢筋笼。在孔内混凝土灌注高度不大，能够直接提出钢筋笼、清理、清孔完毕放下钢筋笼，进行混凝土灌注；第二不能直接提出钢筋笼。孔内混凝土由于灌注高度较高，中断灌注时间长，混凝土已初凝，此时无法直接提出钢筋笼。通过在孔口四周加设钢圈梁对孔口加固，把钢圈梁与灌注桩上的钢筋相互焊接，利用千斤给钢筋施加向上的拉力。由于已灌混凝土已经把断桩的钢筋笼下端固定，上端由孔口圈梁给钢筋笼施加向上的拉力，从而形成了一个双向约束的导管。利用直径合适的冲击钻在钢筋笼的内部通过穿心钻进，利用冲击钻的钻进施工，把钢筋和混凝土相分离，然后重新灌注成孔。二次成孔法的优点是：可以保证桩的质量；缺点是：成本大、周期长。因此，在选用二次成孔法时要与其他处理方法对比，从实际情况出发，谨慎选择。
3.2 接桩法 ①湿接桩法。在灌注混凝土的过程中，由于导管堵塞而造成断桩，已灌注的混凝土还没有达到初凝，在这种情况下比较适合湿接桩法。该方法的流程是：直接拔出导管、进行清理，测量已灌混凝土的顶面位置，计算出漏斗和导管容积，把导管输送到凝土顶面以上10cm的位置处，然后加球胆。继续灌注混凝土，观察漏斗内混凝土顶面的位置，发现漏斗内下落的混凝土填满导管，把导管压入已灌混凝土顶面以下，完成接桩任务。②干接桩法。在灌注混凝土时，灌注过程被迫中断形成半截桩，根据半截桩混凝土面与所处地下水位的位置关系以及断桩直径的大小，采用合适的干接桩法，具体方法如下：a混凝土面高于地下水位。通过把挖孔一直挖到混凝土面，清洗凿毛后进行直接灌注。开挖时对遇到的不稳定地层采用人工护壁的方式进行处理。b混凝土面低于地下水位。通过挖孔与井点降水相结合的方法进行灌注，处理半截桩的断面位置距离孔口不太深时的情况。c通过取桩芯凿井的方法，进行对混凝土面低于地下水位，并且断面位置距孔口较深、桩径较大时情况的处理。
3.3 补桩法 如果断桩是由于坍孔、导管无法拔出等
造成的而又无法处理时，在这种情况下使用补桩法。补桩法由设计单位根据质量事故报告提出补桩方案，在征得设计和业主的同意后，由设计单位出设计变更图纸，在原桩两侧进行补桩处理。补桩法的优点是：能够确保桩的质量；缺点是：成本高、周期长。因此需要业主根据自身的情况和实际要求，与其他处理方法对比后，谨慎选择。
4 结束语
由于诸多不确定因素对钻孔灌注桩施工产生影响，出现断桩现象有时不可避免，处理起来也并不是十分复杂，关键是要选择科学、合理的处理方法，确保工程质量。
参考文献：
[1]胡俊.工程施工中的钻孔桩断桩处理技术[J].科技经济市场，2006（04）.
[2]刘聪聪，张民亮.钻孔桩灌注施工常见工程事故及处理[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（05）.
[3]卢长有.桥梁钻孔、成桩作业施工中注意事项[J].价值工程，2010（01）.