桥梁工程灌注桩基断桩处理方法分析

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1灌注成型后的断桩处理

1.1接桩处理

当桩基混凝土灌注量较大成桩长度较长、距离设计标高差距不大时出现意外导致混凝土无法灌注形成断桩时，则可以采用此方法处理，根据桩基所处环境不同具体措施为。

（1）当桩基处在江水水面以下时，可下放钢套箱作为围堰，采用长臂挖机将钢套箱内河床松软砂砾层清除后灌注水下封底混凝土，将桩基与江水隔绝后采用水泵将套箱内水排净，将断桩部位桩头松散部分清理，安装模板后采用相同配合比进行浇筑至原设计标高，待早期强度满足要求后拆除模板与套箱即可，具体见图2。当桩基不在江水中但所处地层地下水位较高，涌水与积水也较明显时也可以采用该方法，另外当封底混凝土灌注较为困难时也可采用大功率水泵进行降水。

（2）当桩基处在滩涂或者干燥地层，无明显涌水、渗水或积水时则处理更为简单，直接开挖至断桩处，将桩头凿毛清理干净后直接关模采用相同配合比浇筑至设计标高即可，需要注意的是当桩基所处地层不稳时可用大型钢筒进行围挡或者支架作为支撑，对稳定性较差的土层进行加固支撑，可以增加放坡度开挖从而节约开挖量，降低处理成本。

1.2缺陷段混凝土置换处理

当桩基混凝土灌注完成后经检测发现桩身某段混凝土灌注出现缺陷（例如由于泥浆混入混凝土内部或者混凝土出现离析导致该段混凝土胶结不够等）甚至已形成断桩，一般可将缺陷段混凝土进行置换后仍能确保桩基满足原定设计要求与使用的功能需求，常用的处理方法有三种。

（1）竖井置换法架设“扁担梁”（扁担支撑可采用在待处理桩基两边打下钢护筒，要求钢护筒与桩基中心点处在同一条直线上，架设扁担梁对缺陷段以上混凝土结构提供足够支撑，扁担梁数量规格与钢护筒规格与入地深度均应经过验算后确定）。为桩基缺陷段以上钢筋混凝土结构自重提供足够的支撑，然后在尽量靠近桩基的位置开挖竖井至缺陷断面处，人工通过竖井抵达缺陷断面处将缺陷段清除后安装模板重新灌注混凝土，待混凝土强度满足缺陷段上部结构中自重承载要求后拆除模板回填竖井，拆除扁担梁即可。该方法使用过程中要特别注意扁担梁结构验算是否满足承载要求，竖井内是否有涌水，如何降水以及施工竖井的开挖与使用过程的安全风险防控，且新浇筑的混凝土应特别注意振捣密实，若振捣困难时可适当对混凝土配合比进行优化提高自密实性能，另外若缺陷段长度较长时应对置换段浇筑补偿收缩混凝土。

（2）钢护筒置换法当桩基缺陷段深度较小地层为软土层容易开挖时采用置换法处理还可以不开挖竖井，直接夯击打入钢护筒。利用钢护筒作为桩基周围的土层围挡并为扁担梁提供支撑，人工进入钢护筒内开挖至混凝土缺陷处，清除缺陷段后安放模板重新浇筑混凝土，待混凝土强度满足承载要求后拆除模板、钢护筒、扁担梁进行回填即可。但当桩基所在位置的地质条件不是较为软弱的土层，则钢护筒打入就较为困难，那么则可以采用另外两种方法。某高速铁路的桥梁工程钻孔桩基84-3#桩基，设计桩长70.4m，桩径Φ1.0m，混凝土设计为C35水下混凝土，在浇筑过程中由于操作失误导致导管亮封，灌注完成后经检测发现在桩顶以下6.0～6.3m段出现约30cm的泥石夹层，评定为Ⅳ类，经该方法处理后经检测评定为Ⅰ类桩。

（3）桩基内部置换法当桩基直径较大，或者开挖竖井、夯击打入钢护筒较为困难时，可设置扁担梁，并在桩基中心点采用风镐人工掘进至缺陷部位，人工清除缺陷混凝土，为增加新老混凝土的搭接质量，可适当增加构造钢筋，若混凝土振捣困难时可采用导管顶升法辅助灌注，同时还可以适当提高胶凝材料用量与砂率。需要注意的是人工掘进过程中只能采用风镐等对桩基扰动较小的方式，不得采用爆破、膨胀破坏等对原始桩基影响较大的方式进行处理。在贵州省境内“遵义-赤水高速公路”某大桥12-1#桩基，桩长39.5m，桩径Φ2.5m，混凝土设计等级为C30水下混凝土，在浇筑混凝土7d后进行声测，发现距离桩顶18.5m～21m段混凝土存在离析现象，桩身结构存在缺陷，评定为Ⅲ类桩，施工单位采用该方法进行处理后重新检测评定为Ⅰ类桩，处理十分成功。使用此类方法处理缺陷桩基时应特别注意对于扁担梁-钢护筒（在打入钢护筒不便时可采用其他方式的支撑）承载体系的受力沉降验算、施工竖井或者人工掘进通道的安全风险防控以及为增加新老混凝土胶结质量所采取的构造措施等。

2缺陷桩基设计变更补救处理

当桩基出现缺陷处理成本较高时，可以采用在原桩基附近增加若干数量的小型桩基并浇筑小型承台或者底系梁进行连接以弥补原桩基的承载力不足，也可增加桩基直径缩短桩基长度的做法来弥补桩基承载力不足，但此类方法牵涉到原有设计变更且处理成本偏高，处理周期过长，应当特别注意合理选择具体的设计变更补救方案。

3结论

钻孔桩基施工特别是混凝土灌注时极易受到各种因素的影响，断桩事故时有发生，对此应根据质量事故特点综合考虑选择技术科学可行、处理成本经济合理的处理方法，对事故桩基进行处理后还是能够满足原有的设计与使用要求。

作者：高彬彬 盘松林 张鲁 单位：重庆建工新型建材有限公司 中交二航局二公司质量检测所