高压注浆法在灌注桩断桩处理中的应用

摘要：钻孔灌注桩基础因其施工方法简单、易于操作、成熟的施工技术而被广泛应用于桥梁基础建设中。但实际施工过程中，可能因多种原因发生断桩事故，造成较大的损失和工期延误，并对整个工程质量产生较大影响，所以必须采取快速有效的断桩处理措施，以减少断桩事故造成的一系列损失，是需要解决的一个课题。本文简述了断桩产生的几种原因及断桩常用的处理方法，重点介绍了采用高压注浆法处理灌注桩断桩的施工工艺。

关键词：断桩原因；高压注浆法；钻孔灌注桩；断桩 1 工程概况

某在建桥梁工程，桥梁总长493.9m（第一联4*30m+第二联45+70+45m+第三联4*30m+第四联3*30m）共14跨，桥宽24.5m，起止桩号GK7+745.05-GK8+238.95，桥梁类型为城市桥梁跨线桥。桥梁采用钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩桩径分为1.2m和1.5m两种，0号、14号桥台采用U型桥台接群桩基础，桩基采用8根1.2m钻孔灌注桩桩深20m，引桥及过渡墩每根墩柱接6.5*2.7m，厚2.5m矩形承台，承台下接2根1.5m钻孔灌注桩桩深为35和40米两种，全桥共76根桩基，桩基采用C30水下混凝土。 2 断桩产生的原因

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，局部泥浆或砂砾等进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，局部不凝固等部分无连续性，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分为以下几种情况：

（1）由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。

（2）混凝土灌注过程中发生泥浆护壁坍孔，无法清理，使灌注中断造成断桩。 （3）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。

（4）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。

（5）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。

（6）导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。 （7）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。

（8）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。 由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。 3 处理断桩常用的几种方法

（1）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）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。

（3）若断桩位置处于距地表5m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。

（4）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。

（5）桩基浇筑后检桩时发现断桩，将桩身横截面上钻取2个注浆孔，用高压注浆泵向注浆孔里注入水泥浆，再用高压高强度水泥砂浆置换出水泥浆起到固化的作用。下面重点介绍高压注浆法处理断桩施工工艺 4 高压注浆法处理断桩施工工艺及流程

桩基用超声波检测发现断桩后，用工程钻机在桩身横截面上钻1个注浆孔，钻孔至断桩处以下50cm，钻孔完成后先用清水将孔内和断桩处沉积的残渣、泥质清理，再用水泥浆进行对断桩处外壁四周的孔隙进行封堵，最后用1：5的水泥砂浆进行加固。下面以处理一根直径为150cm的钻孔灌注桩断桩质量问题为例，简要介绍高压注浆法在灌注桩断桩处理中的应用。

（1）桩身钻孔：首先对确定有断桩质量缺陷的混凝土桩桩身进行抽芯检验，在桩基两声测管中点钻芯取样孔，孔径为100mm，取样在9-11m深的位置取出的样品显示无完整芯样，芯样不胶结、不成块，确定为断桩。取样深度至断桩处以下50cm，钻芯取样孔为注浆孔1，然后再在桩身中间钻孔径为170mm的注浆孔2，注浆孔钻孔深度至断桩处以下50cm，钻孔完成。

（2）高压清水洗桩：抽芯检验及注浆孔钻孔完成后，首先将注水管管头送至注浆孔2的孔底，在注水管内注入高压清水，压强为0.5MPa，用高压清水将孔内和断桩处沉积的岩屑残渣、泥质及浑浊水等从注浆孔2排出，直至孔内返水由浑浊逐渐变为清水5min后停止注水，然后再从注浆孔1注入高压清水从注浆孔2排出重复清理一遍，洗孔完成。

（3）注水泥浆：洗孔完成后，首先制备水泥浆，采用P.O42.5的水泥，水灰比控制在0.45-0.5之间。然后将注浆管管头送至注浆孔2的孔底，用高压注入制作好的水泥浆置换出孔内及断桩处的清水和空气，压强为1MPa，并且水泥浆会对断桩处四周的孔隙进行封堵，直至注浆孔1上返出水泥浆后停止注入水泥浆。最后再从注浆孔1里注入水泥浆，直至注浆孔2上返出水泥浆后停止注入水泥浆，注水泥浆完成。

（4）注浆加固：注水泥浆完成后，首先制备1：4的水泥砂浆，采用P.O42.5的水泥，水泥砂浆中掺入微膨胀剂，掺入量为水泥总量的2%。将注浆管管头送至注浆孔2的孔底，水泥砂浆制备好后开始注浆，封堵注浆管与孔壁之间的缝隙，防止注浆时浆液外漏，然后用高压从注浆孔2里注入制备好的水泥砂浆，用注入的水泥砂浆置换出孔内及断桩处的水泥浆，压强为1.5MPa，为使水泥砂浆得到充分扩散，应该压5min、停10min再继续注浆，直至注浆孔1上返出水泥砂浆后停止注入水泥砂浆。再从注浆孔1里注入水泥砂浆，直至注浆孔2上返出水泥浆后停止注入水泥砂浆。最后将注浆孔1进行封堵，稳压10-15min使水泥砂浆在断桩处得到充分的填充与密实。注入水泥砂浆完成后等待1-2小时，如果孔内水泥砂浆下沉，则继续从注浆孔内注入水泥砂浆，直到水泥砂浆无下沉。

（5）桩基检测：通过超声波对用高压注浆法处理过的有质量缺陷的断桩进行了复检，经检测高压注浆法处理过的灌注桩合格，无明显缺陷。 5 结语

对缺陷桩采取以上措施进行断桩处补强，与其他处理方案相比既能满足桩基

工程质量要求，所需工时较短，节约成本，而且效果显著。通过水泥砂浆对桩身缺陷断桩部分的渗透和填充，加固了桩的断桩缺陷部位，增强了桩身整体的完整性，提高了灌注桩单桩的承载能力，进而达到补强的目的。通过实践证明：采用高压注浆法处理钻孔灌注桩断桩质量缺陷的技术方法是有效可行的，值得在以后的工程中进一步总结经验，有较好的实用价值与推广前景。 参考文献：

[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2018）； [2]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；