陕西明泰工程建设有限责任公司 西安 710065
摘要：论述目前桥梁工程中的质量问题，着重对钻孔灌注桩及人工挖孔桩断桩产生的原因、防治措施及综合治理方面进行分析并提出相应的防治对策，保证桩基施工质量，从而降低施工成本！
关键词：桩基；原因分析；预防；治理。
引 言
“逢山开路，遇水架桥”这是公路工程的一个基本特点，正是由于各式各样的桥梁工程存在，才能将峡谷、沟壑、绝壁、断崖等复杂地势通过施工人员精细化的施工，最终形成空间顺利跨越，满足人们的生产生活日常需求，由此可见桥梁工程在公路工程中起到了重要的连接作用，势必要求桥梁工程的整体施工质量，必须满足设计及规范要求，符合百年工程的标准。世界上任何一项伟大的工程都是从基础做起，而桥梁的基础就是各式各样的桩基，经过我国几十年的基础建设，钻孔灌注桩基础施工已形成整套成熟的体系，由于其施工简便、成本低、施工快速等优点，已经全面推广，在各种公路工程中经常见其身影。但桩基属地下隐蔽工程，易受到人、机、料、法、环综合因素影响，其中任何一个环节出现问题，将直接导致成桩质量出现问题。然而一旦出现断桩将会给施工方造成比较大的经济损失，对于工期短、任务重的项目将会出现不可估量的经济损失及公司名誉损失，因此结合多年的施工经验及相关理论知识，对钻孔灌注桩出现断桩的原因进行分析，并提出有效的预防措施及治理方法。
一、断桩产生的原因
1、混凝土的原因
水下钻孔灌注桩混凝土塌落度宜在180mm-220mm之间，才能保证混凝土的顺利浇筑，确保桩基的成桩质量满足设计要求。但混凝土属混合材料，易受到原材料质量、拌和设备、拌和时间、运输设备、运输距离及天气情况等综合因素影响，如：砂的含水量、含泥量大小；碎石的级配；外加剂的稳定性；拌和设备的功率大小；运输设备的运行情况；运输距离是否过长，造成水分损失；施工温度太高，水分蒸发太快等，以上主要因素中任何一个出现意外情况，直接会导致混凝土塌落度、和易性不能满足施工要求，施工中容易出现混凝土卡管，造成断桩。
2、导管方面的原因
导管是水下钻孔灌注桩浇筑混凝土的主要设备，从准备工作至完工，其中任何一个小的失误就会引发断桩。
①.导管使用前未进行水密承压和接头抗拉试验，盲目施工，自认为上个工地正在使用的或者新买的，导致混凝土浇筑过程导管中出现泥浆，造成断桩；
②.安装时，对已损坏密封橡胶圈未及时更换，以及导管比较老旧丝口出现严重磨损未发现，导致施工过程中漏浆，出现断桩；
③.因对施工桩基长度及现场情况了解不足，施工时临时拼凑加长导管，由于型号不同，接头丝口出现咬丝情况而未发现，导致漏浆，出现断桩等。
3、现场操作的原因
①.首盘（封底）混凝土方量计算失误，使得导管底部混凝土埋深小于1.0m，造成导管内外压力差过大，导致导管内进泥浆，出现断桩；
②.二次清孔不彻底，桩底沉淀厚度较大（>5cm）,导致桩底出现夹层，造成断桩。
③.施工过程中随着混凝土的不断浇筑，桩内混凝土顶部的沉积物（泥浆、碎渣、小型塌孔等）逐渐增厚，由于测绳配重（测球）质量偏小，加之量测人员的操作失误，量测混凝土高度时不够准确，导致拆卸导管时提漏、进浆，或者出现夹层，造成断桩。
④.灌注混凝土前，安装导管未处于桩基中心位置，已灌注混凝土形成单侧堆积，导管受到混凝土推挤作用，使钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法拔出，混凝土灌注中断，造成断桩。
⑤.灌注混凝土时，应超出原设计桩基顶面至少0.5m，由于现场地形限制，导致超出高度较小，桩顶位置出现夹层，造成（桩顶）断桩。
⑥.人工挖孔桩采用人工振捣方式浇筑时，没有将桩底的（或浇筑过程中）渗水清理干净。桩内混凝土由于水的存在，使混凝土出现离析现象，振捣时，骨料下沉浆体上浮，造成断桩。
⑦.人工挖孔桩采用串通放料时，由于长度不足（距离桩底不大于2m），使混凝土出现自由落体，混凝土出现离析，造成断桩。
⑧.人工挖孔桩浇筑过程中出现局部塌孔，施工人员未及时清理，形成局部夹层，造成断桩。
4、其他意外原因
如机械设备故障、停电、交通事故、突降暴雨、塌孔等，造成混凝土不能及时到场，不能形成连续灌注，中断时间过长超过混凝土初凝时间，导致导管内混凝土初凝堵管或孔内顶面混凝土初凝不能被新灌注混凝土顶升而被顶破，从而形成断桩。
二、断桩预防措施
1、混凝土方面预防
①.加强原材料进场控制，按批次对原材进行物理指标抽检，对于不合格材料，立即清除出场，严禁使用！
②.拌制混凝土前，检查水泥是否结块；如在冬季，砂石材料结块，应提前敲碎，避免结块混凝土卡管，影响混凝土的正常灌注。
③.混凝土出场前和到场后应进行塌落度检测，控制范围180mm-220mm之间，混凝土要有良好的和易性，严禁使用离析或泌水率较大的混凝土。
④.要根据施工季节、天气及温度对混凝土的水灰比进行适当调整，确保到场混凝土满足施工要求。
⑤.施工前，要对天气情况进行充分了解，不要盲目施工，不应因雨雪天气，导致运输车辆受阻不能及时跟进形成连续施工出现断桩。
2、导管方面预防
①.对于新进场的导管（无论新旧、是否在上个项目刚使用完成、是否刚做过试验等），必须全部进行水密承压和接头抗拉试验，检查其是否满足施工需要。对于不达标的导管应立即清除出施工场地，避免因认为的疏忽出现混合使用。对于试验合格的导管应进行标识、编号，以有利于施工时，便于统计！
②.所有接口胶圈必须更换新的，严禁将就施用已经老化的胶圈。
③.导管所有接口使用前应认真检查，对于影响密封的接口，应人工清理异物，认真打磨干净并涂刷保养油料，以确保使用时顺利连接。
3、现场操作方面预防
①.灌注桩混凝土前，应根据计算公式准确计算首盘（封底）混凝土数量，同时应考虑扩孔系数（一般考虑0.8-1.0），使得导管底部混凝土埋深大于1.0m。
②.对于二次清孔不彻底、桩底沉淀厚度>5cm的情况，应延长二次清孔时间，直至满足规范要求为准。
③.测绳配重（测球）质量应当控制在0.5-1.0kg，确保测量混凝土顶面的准确性。
④.安装导管必须处于桩基中心位置，在施工过程中，必须不断调整导管的位置避免钢筋笼卡住导管。
⑤.对于空桩较少的桩基，灌注时，应尽可能的将有杂质的混凝土排除干净，直至纯净混凝土露出为止。
⑥.人工挖孔桩采用人工振捣方式浇筑时，必须将桩底的（或浇筑过程中）渗水清理干净。如出现渗水量不多的情况，可以使用干水泥进行吸收，确保桩底好混凝土的密实性。
⑦.人工挖孔桩采用串通放料时，必须配足串通长度：L=桩基实际长度-2.0m。如长度不足，严禁施工。
⑧.人工挖孔桩浇筑过程中出现局部塌孔时，应及时清理塌落杂物，后才能继续施工等。
4、其他方面预防
意外虽不能避免，但是可以用科学的、高效的和完善的管理进行有效的规避，如机械设备提前检修、配备发电机、疏导交通、严密关注天气情况及提前探明运输道路（地方道路和便道）等，从而将不利的因素消灭在萌芽当中，确保桩基灌注的正常施工。
三、断桩综合治理
任意一根桩基出现断桩，首先浇筑混凝土时出现的各种情况，进行综合分析，确定造成断桩的具体原因，然后根据自身处理能力决定使用哪种处理方案施工。根据处理断桩施工成本及施工周期考虑，目前采用以下几种常见的处理方案，本文着重强调第1、2项：
1、注浆法
首先根据桩基检测报告，确定桩基出现病害的平面位置（以声测管进行划分区域）和竖向位置，做好标记。然后用专用钻孔设备（桩基取芯机），钻100-110mm两个孔（一个注浆、另一个排浆），穿过病害区域50cm深，用加压（10MPa）清水进行反复冲洗，冲出杂质，直至排浆孔流出干净清水为止。最后用水灰比0.5（宜用52.5级水泥）的水泥浆进行压浆，压降采用循环压降法施工，开始时的从排浆孔排除的水泥浆应废弃（已被稀释）。现场应对排浆孔的水泥浆进行实测，当注、排浆孔的水泥浆数据值应相同（0.5），这是进行循环压降，压力并不断加大，压力机的压力最终控制在25MPa，关闭排浆孔阀门稳压5min，在阀门关闭40-60min后，方可拆卸阀门完成注浆工作。施工中，应注意桩基位置及桩周土体的变换，如出现意外情况，应停止施工，待情况查明排除后，才能进一步施工。
2、桩心凿井法
首先根据桩基检测报告，确定桩基出现问题的平面位置（以声测管进行划分区域）和竖向位置。然后采用人工挖孔的方法，利用直径100mm的钻芯设备，沿着钢筋孔内侧（小于钢筋笼直径10cm），将混凝土全部凿除，每盘60cm深，一直钻至出现问题的位置，将有问题的部分全部清除，深度应超出问题区域。最后采用人工振捣的方式将该部分重新浇筑成桩。施工中，应注意孔内通风和声测管的保护，如出现声测管的破损，应进行修补或重新安装声测管，确保桩基的正常检测。
3、接桩法
接桩法是针对浇筑过程中出现意外情况后，造成的断桩的处理方法。一般处理深度较浅，同时也要考虑桩基所处位置土体情况，是否允许进行该处理方法。确定采用该方法时，首先对桩基已经浇筑完成混凝土的进行检测，确定是否合格；其次，根据设计提供的地质资料，确定护壁采用哪种方案，如砖砌体、素混凝土、钢筋混凝土等。最后，采用人工挖空的方式挖至合格处，同时对原有混凝土面进行人工凿毛，按人工浇筑混凝土的施工方法进行混凝土的浇注。施工中，注意桩孔内渗水对施工及人员安全的影响。
4、二次成孔法
在其他处理方法均不能实现的前提下，最后采用的一种方法。采用冲击钻在断桩原有位置上重新进行施工，利用钻头强大的冲击将原来的混凝土和钢筋笼全部进行破碎，重新安装钢筋笼灌注混凝土。
结束语：桩基质量事故引发的后果相当严重，因此必须制定科学的、合理的、可行的施工方案，尽可能排除一切产生断桩的不利因素，确保施工的顺利进行。只有按照规范、规程操作，加强监督管理，才能有效避免事故的发生或将质量事故降低至最小限度。
参考文献：
【1】王海良 董鹏《桥梁工程施工技术》，人民交通出版社；
【2】强士中《桥梁工程》，西南交通大学出版社；
【3】四川省眉山市红星路南延线（一级路）《桩基处理方案》。