管桩断桩原因

管桩断桩原因（精选6篇）

篇1：管桩断桩原因

管桩断桩原因分析

一、管桩的产品质量问题

为叙述方便，将管桩在吊装、运输、堆放中出现的问题归入产品质量之中，同时也将桩尖质量问题一并列出：

（1）端头板的设计宽度小于管桩设计壁厚。如曾有Ф550—100管桩，端板实用宽度只有70mm。

原因：设计错误，偷工减料。

危害：无端板处的混凝土高出端板2—3mm，很难接驳，若要接驳，只能将高出部分的混凝土敲掉，不仅费时费工，而且往往将内壁混凝土敲掉桩壁变薄，使桩的传力性能减弱。（2）端板四周的坡口不按设计要求加工，误差大，坡口尺寸偏小。

原因：加工设备和工艺落后；加工质量差；未认真检查验收；有些甚至是施工单位提出的加工要求。

危害：焊缝厚度得不到保证；有的坡口甚至塞不进焊条，接头质量差。（3）端头板焊接性能差。

原因：不用A3或AY3钢板，而用一些如旧船板等可焊性差的钢板作端头板。危害：焊接质量难以保证；接头极易开裂。（4）端头板翘曲不平。

原因：加工不平整；加工好后被压弯而仍然使用。危害：桩头处易打碎；桩身无法接长或接头质量很差。（5）端头板微凹成盆碟状。

原因：主筋位于设计壁厚的中间或稍偏里，张拉时端板受力不匀，外侧小内侧大；施加预应力时桩身横截面受力不匀，内侧压缩量大于外侧压缩量，从而使端板内侧微凹成盆碟状；端板厚度不符合规范要求。

危害：对接不平，传力性能差；打桩时桩顶混凝土应力集中易破碎。（6）端头板与桩身轴线不垂直，即端部倾斜。

原因：预应力钢筋长短不一；张拉力偏心；桩模端部倾斜。

危害：打桩时桩头受力不匀，应力集中易破碎；桩身接长后不是一直线而是折线状。（7）镦头凹出端板面。

原因：端板上的镦头孔太浅；镦头形状不规则或异型。

危害：桩头接长时端面不能吻合；打桩时应力集中，桩头或桩接头很快破碎。（8）端头板上手镦头孔底被拉脱。

原因：镦头孔钻得太深，或端板太薄，以至孔底厚度太薄，张拉时镦头将孔底拉脱穿孔而出。

危害：无法张拉，成不了预应力管桩。（9）钢套箍凹陷。

原因：钢套箍加工质量差；成型后尚未入模时受外力撞磕而变形。危害：桩头处易跑浆，外观难看。（10）钢套箍与端头板连结质量差。

原因：焊接马虎，焊缝质量差；有的厂家采用先将钢筋穿入端板孔然后再镦头的落后工艺，于是，钢套箍与端板的连结不能在内侧连续焊接而只能在外侧用点焊连结，不仅连结力不足，而且将薄板烧坏。

危害：钢套箍起不了围护混凝土的作用；打桩时钢套箍会整个脱落；烧焊时散热作用差，易烧坏桩身混凝土。（11）镦头被拉脱。

原因：钢筋材质差；镦头形状不规则，尺寸偏小；镦头工艺差，强度损失大。

危害：脱头钢筋无法张拉，其余钢筋超张拉，易发生断筋；预应力不匀，桩身耐打性差。（12）断筋。

危害：未断钢筋超张拉；预应力不匀；桩身易成香蕉形；桩身耐打性差。（13）内外表面露筋（包括主筋和箍筋）。

原因：钢筋骨架成型时质量差；混凝土拌和物质差；桩身混凝土坍落。危害：打桩时桩身易破裂；桩基耐久性差。（14）预应力钢筋内移。

原因：手工绑扎的钢笼直径偏小；滚焊机中的定位块上的孔特别是铜圈磨损大而不及时修补或更换，故成型的骨架直径偏小。危害：预应力分布不匀；桩身抗弯强度减少。（15）桩身粘皮。

原因：桩模未涂脱模剂，或涂得不均匀，或脱模剂质量不良，或脱模剂来不及成脱就灌混凝土；蒸养制度不合理。

危害：外观难看；深度大或面积大的粘皮有损桩身质量。（16）桩身麻面。

原因：桩模内侧不平，存在麻点、起鳞、锈蚀等缺陷；混凝土流动性能差，离心工艺制度不合理，表面出现成片水泡。危害：外观难看。（17）桩身合缝漏浆。

原因：桩模合口间隙太大；桩模合模时螺栓上得不紧；缝合处止浆措施不良。危害：外观难看；漏浆太多，桩身出现一条无浆的碎石沟，桩身耐打性差。（18）钢套箍与桩身结合处漏浆。原因：止浆措施不良；钢套箍变形。

危害：外观难看；漏浆多时只露出石子，桩头混凝土松散，极易破碎。（19）桩头内部有空洞和蜂窝。

原因：钢套箍漏浆严重；桩头内有空气，离心时空气跑不出以至混凝土无法充满桩头空间；桩头构造筋太密，混凝土扩散困难；混凝土太干或时间太长流动性差，成型困难；混凝土中石子太大。

危害：打桩时桩头易破碎。（20）内表面混凝土坍落。

原因：混凝土搅拌不匀；桩模跳动；离心制度不当。危害：桩身薄弱易打断。（21）桩壁太薄。

原因：混凝土量不足；浮浆太多。危害：桩的耐打性差。

（22）桩身混凝土分层离析，外侧石子、内侧浮浆层次十分清晰。原因：混凝土配比不当；水灰比太大，离心制度不合理；离心时桩模跳动。危害：桩身强度内外差别大、强度低。（23）桩身混凝土脆性大、强度低。

原因：静养时间短；蒸气养护时升温太快、太高，降温太快；掺合料不合理。危害：桩身经不起锤击，容易脆裂或爆裂。

（24）桩身浮浆多而又残留在桩孔内，有的甚至占据一半内孔。原因：水灰比太大；浮浆多而不倒掉。

危害：桩身强度降低；桩重；外观不雅；安放承台插筋时很难插入。（25）桩身纵向弯曲大，呈香蕉形状。

原因：预应力钢筋长度误差大；有少量断筋；偏心张拉造成应力不匀；长细比太大，脱模强度低，Ф300桩尤为多见。

危害：接驳不直；打桩时易打断，易烂桩头；受力不良。（26）同规格的管桩外长误差大。

原因：桩模直径误差大，尤其是不同厂家的管模混用，生产出来的管桩直径有大有小。

危害：如果直径大一些的桩在下一节，上一节直径小一些，桩的摩擦力损失大；上下节桩接头质量差。（27）桩身有冷却裂缝。

原因：压蒸工艺制度不合理，高压蒸养出釜时，温差太大，外界温度太冷而又没有保温措施，或淋上雨水。

危害：桩身不耐打，耐久性差。（28）桩身局部磕损。

原因：吊装过程中发生碰撞；运输时有菱角的铁件上震荡摩擦。危害：严重损坏时不能应用。（29）桩身出现纵横裂缝。

原因：吊装、堆放、运输过程中管桩发生强烈碰撞或掉地摔坏；堆放为不合理、上下支点不在同一垂线上。危害：管桩报废不能用。

（30）桩身混凝土强度达不到设计要求。

原因：水泥、砂、石质量有问题；水灰比太大；离心制度或蒸养制度不合理；管理混乱。危害：产品质量不合格，或降级使用。（31）用普通钢筋代替高强进口钢筋。原因：偷工减料，经营作风不正。

危害：产品不符设计要求；损害厂家信誉。（32）用PC管桩冒充PHC管桩。

原因：经营作风不正，以次充好，以低顶高。危害：破损率高，损害厂家信誉。

（33）不经压蒸养护的管桩混杂在压蒸养护的管桩中。

原因：产品供不应求时经营作风不正。危害：破损率高，损害厂家信誉。

（34）十字桩尖底座板不是整块盖住管桩截面，仅仅盖住内孔口，十字刃直接焊在端板上。

原因：桩尖设计错误，偷工减料。危害：应力集中，易打烂桩端部。（35）桩尖十字刃宽度超过桩直径。

原因：下料不准，没有扣除焊缝的增量；制作粗糙。危害：桩尖大桩身细，桩侧摩阻力大大减少。

（36）桩尖十字中心或圆锥形尖尖端不在桩中心轴线上。原因：制作粗糙。危害：打桩时桩身易倾斜。

（37）外观难看：例如止浆棉纱在桩头随风飘；钢套箍上混凝土薄片残留…… 原因：堆场前未加清理；管理不善。危害：有损管桩外观，有损厂家水准。（38）桩尖焊在桩身上的焊缝质量差。原因：焊接不认真。

危害：管桩内渗水，若持力层为强风化泥岩、页岩等软质岩，遇水变软，承载力达不到要求。

二、管桩的工程质量问题

管桩的工程质量问题不外乎：桩位及桩身倾斜率超过规范要求；桩头打碎，桩身（包括桩破损，接头开裂）断裂；沉桩达不到设计的控制要求；单桩承载力达不到设计要求。至于环境质量方面的问题不在此叙述。

（一）桩顶偏位超过规范要求（一般要求≤10cm）。

原因：

（1）测量放线有误；

（2）现场放样桩受外界影响变位而未纠正；（3）插桩对中马虎；

（4）在软土地基或桩密集处，先施工的桩易被挤压而偏位；（5）打桩顺序不当能引起桩顶大偏位；（6）大承台处若桩间距太小易使桩偏位；

（7）孤石和其他的障碍物可将桩尖和桩身挤向一旁；（8）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移而使桩尖偏位；（9）接桩不直，桩中心线成折线状；（10）桩身倾斜率太大都可使桩顶偏位较大；（11）边打桩边开挖基坑；

（12）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。

危害：桩基受力不良；有些偏位太大的桩，桩身可能断裂；承台尺寸变化，给施工带来困难。

（二）桩身倾斜超过规范要求（一般要求不大于1%）。原因：

（1）打桩机导杆不直；

（2）施工场地不平，地耐力不足引起打桩机前倾后仰；（3）插桩马虎，第一支桩倾斜过大；（4）桩身本身是香蕉形；

（5）桩端面与桩轴线不垂直，倾斜太大；

（6）开始打桩时桩身未稳定就猛烈撞击，易使桩身倾斜；

（7）在淤泥软土层中开始打桩，一锤击就沉下去几米甚至十几米，此时桩身最容易倾斜；（8）施打时，桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，偏心受力；（9）桩垫或锤垫不平，锤击时会使桩顶面倾斜而造成桩身倾斜；（10）桩帽太大，引起锤击偏心而使桩身倾斜；（11）多节桩连接后成曲折线；

（12）遇到孤石和障碍物，使桩尖跑位桩身倾斜；（13）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移，石灰岩地区多见；

（14）先打的桩被后打的桩挤斜，尤其是打桩顺序不当时更显得严重；（15）先打的桩送桩太深，附近后打的桩会往送桩孔的方向倾斜；（16）锥形桩尖尖端或十字桩尖交叉点偏点；

（17）“钻孔埋桩法”施工时，钻孔本身倾斜而引起管桩倾斜；（18）送桩器套筒太大或送桩器倾斜也会引起管桩倾斜；（19）边打桩边开挖基坑易使桩倾斜；（20）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。

危害：桩基偏心受压，承载力减少，倾斜太大桩身会折断。

（三）桩头碎裂。原因：

（1）桩头结构设计不合理，或制作时不按设计要求进行；（2）桩头严重跑浆，形成空洞；

（3）蒸养制度不当引起混凝土脆性破坏；（4）PC桩混凝土龄期不足二十八天；

（5）桩顶面不平整或翘曲；（6）预应力主筋镦头高出桩端面；（7）桩顶面与桩轴线不垂直；（8）桩身弯曲度太大；

（9）搬运、吊装、堆放过程中桩头严重损伤；（10）柴油打桩锤选用不当，过轻、过重；

（11）自由落锤落距太大，一般超过1.5m易将桩头击碎;（12）桩帽太小、太大、太深，或桩头尺寸偏差太大；（13）桩帽衬垫太薄或未及时更换；（14）桩身倾斜，偏心锤击；（15）打桩机倾斜，偏心锤击；

（16）遇到石灰岩等硬岩面时继续猛打；

（17）贯入度要求大小，总锤击数过多，或每米锤击数过多；（18）贯穿厚度较大的硬隔层进易打击碎桩头。

危害：桩头击碎，不能继续锤击，桩无法打下去，收不了锤，承载力达不到设计要求。这是打桩中常见的事故。在单桩承台中发生桩台破裂，连补桩都困难。

（四）桩身裂断（包括桩尖破损，接头开裂，桩身出现横向、竖向、斜向裂纹或断裂）。原因：

（1）在卵石层中打开口管桩，下端桩身有发生劈裂的可能；（2）桩尖遇裸露的新鲜岩面仍硬打，桩尖易击碎；

（3）十字平头桩尖一半嵌岩一半入土时也会引起桩尖破裂；（4）桩尖焊接质量差易打烂；

（5）底板只盖住桩孔、十字刃直接焊在端板上的桩尖破裂；

（6）接桩时接头焊接质量差易引起接头开裂；（7）端板可焊性差的接头经不起锤击；（8）坡口小的接头易开裂；（9）镦头高出端板的接头易破碎；

（10）接缝间隙只用少量钢条填塞的接头易引起集中传力而破碎；（11）焊接时自然冷却时间太少，焊好后立即施打，焊缝遇水淬火易脆裂；（12）桩身强度不足，质量差，锤击时易打烂桩身；（13）合缝漏浆严重，或内壁坍落严重的桩身易打断；（14）蒸养制度不当，桩身混凝土脆性大，经不起重锤敲击；（15）打桩锤选择不当，过轻、过重；

（16）打桩时未加桩垫或桩垫太薄，或未及时更换；（17）桩身出现断裂裂缝而未发现；

（18）在“上软下硬、软硬突变”的地质条件下打桩易断桩；

（19）桩身断筋或预应力值不足，不足以抵抗锤击时出现的拉应力而产生横向裂缝；（20）桩身弯曲度过大；（21）打桩时偏心锤击；

（22）桩身由于各种原因倾斜过大；

（23）管桩内孔充满水时密封锤击易使管桩产生纵向裂缝；

（24）桩身自由段长细比过大，桩尖处又遇到坚硬土层时，打桩易使桩身颤动而折裂；（25）一根桩总锤击数达3000-4000击，桩身混凝土疲劳破坏；

（26）桩身已入硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；（27）桩身已改硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；

（27）打桩完毕露出地面部分的桩身，易被施工机械碰撞而断裂；（28）边坡滑移可使成片桩倾倒折断；

（29）开挖基抗土方不当引起桩身大倾斜大偏位而使桩身断裂。

危害：桩基质量存在严重隐患；承载力达不到设计要求；大多数断桩只可按报废处理。

（五）沉桩达到设计的控制要求（主要指贯入度和持力层）。原因：

（1）勘探资料有误码有假；（2）桩头被击碎无法继续施打；（3）桩身被打断，无法再打；

（4）设计选择持力层不当，如要求打到中风化微风岩石层是不现实的事；（5）沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬隔层；

（6）打桩锤选得太小，或柴油锤破旧锤击力不足，跳动不正常；

（7）布桩密集或打桩顺序不当，使后打的桩无法达到设计标高，并使先打的桩涌动上升；（8）在厚粘土层中的桩不是一气呵成地打到底面而是间歇时间太长，以至无法再打下去；（9）送桩深度超过设计要求还收不了锤，或配桩长度短而盲目送桩，易造成桩端达不到设计持力层；

（10）“一脚踢”的承包方式易出现偷工减料的结果。

危害：桩基质量存在较多问题，有的桩承载力达不到要求，有的桩下沉量过大……

（六）单桩承载力达不到设计要求。原因：

（1）桩身断裂，桩尖破损，接头碎坏，桩头破碎；（2）桩头碎裂无法打至设计的持力层；（3）打桩时弄虚作假，偷工减料，桩长不够；

（4）收锤贯入度不是当天测定，而是过了几天以后才测定；（5）送桩太深，收锤贯入度不能真实反映实际；（6）配桩不准，送桩后收不了锤；

（7）厚粘土层中的桩不是一气呵成地打进持力层；（8）地质资料有错有假，持力层弄错；

（9）工程地质条件太差，如淤泥层太厚，强风化岩层太薄等；（10）先打的桩被后打的桩拱动上涌；

（11）锤击过度，收锤贯入度很小而使桩身损伤；

（12）设计要求太高，脱离实际，根本达不到这样高的承载力；（13）在“不宜应用预应力管桩的工程地质条件”下应预应力管桩。（14）持力层为软质强风化岩而桩端渗水，使持力层软化、承载力降低。

（15）布桩密集，打桩速度过快，超孔隙水压力陡增，日后基桩成片上拱，单桩承载能力下降。

危害：单桩承载力达不到设计要求，桩基无法使用，不是补桩就是报废。

案例1：

甲方情况：第一次用管桩

监理情况：对管桩外观质量要求严格，对于局部合缝漏浆、露石等外观质量原因吹毛求疵。自恃比较专业，对一些解释一般不予采纳，坚持己见，比较顽固。

地质情况：粉土、粉质粘土为主，地表为建筑垃圾回填，地表以下28米左右有粗砂层，层厚不均，0.8米-2.4米，稍密，标贯均值18击。

工地异常情况：PHC AB 400 95，桩长35米，标高为地表以下4米，第三节桩时，送至地面以下2米时，发生爆桩，爆桩位置不明，施工人员反映施工压力约2000KN,爆桩后压力值约为700KN,施工人员怀疑第三节桩桩身爆裂，因水位较高，无法用掉线判明具体爆桩位置。

施工方认为是桩身质量问题造成爆桩，并将此原因告知甲方，甲方要求我公司赔偿补桩费用。

例2：

甲方情况：曾使用过管桩

监理情况：非专业监理，对管桩不是很了解

地质情况：地表建筑垃圾回填，粉土、粉粘为主，标贯均值14击，地表以下20.5米有粗砂层，夹少量乱石，标贯均值24击。

工地异常情况：PHC AB 500 100,桩长19米，桩顶标高为地面以下2米，第二节桩时，底部桩头爆裂，压力值3100KN。请简述爆桩原因。

例3：

甲方情况：对管桩施工比较熟悉，多次用过管桩

监理情况：从事建筑行业30余年，对管桩施工非常了解，且自恃管桩施工的专家 地质情况：粉粘为主，标贯均值12击，有两个粗砂层。第一个砂层距地表6米，层厚3.5-4.4米，标贯均值28击。第二个砂层距地表20米，层厚2.8-4.2米，均厚3.4米。

工地异常情况：PHC500*125AB,桩长28米，桩顶标高为地面以下3米，锤机施工，最后一节桩距地面6米时桩头一侧开始掉皮。总锤击数637击。

监理分析可能垂直度有一些偏差，但是在国标要求范围之内，且其它桩也有垂直度偏差，唯独该桩桩头爆裂，怀疑我公司管桩有质量问题，可能是强度不够。甲方要求我公司处理该桩，认为需要补桩。请分析爆桩原因及处理方案。

例4：

甲方情况：第一次施工管桩

监理情况：非专业监理，不常在工地

地质情况：地表以下15米的湿陷性黄土，标贯均值19击，下面是平均4米的粉质粘土，标贯均值21击，以下为粉质粘土标贯25击。工地异常情况：PHC 500*125AB,桩长15米，单根桩配桩。桩顶标高距地面以下3米。800吨静压施工，连续爆桩，爆桩位置比较分散，有底部、上部桩头爆，也有桩身爆桩。初步了解施工人员比较老练，从事管桩施工11年，桩身垂直度控制良好。请分析爆桩原因。

篇2：管桩断桩原因

管桩烂桩断桩坏桩问题原因-预应力管桩质量问题成因-各种坏烂断桩疑难问题原因~ 内容提要：本文是笔者于1994年11月15日在番禺市召开的中国水泥制品工业协会预制混凝土桩专业委员会九四年会上的发言稿。文章比较详细地论述了预应力管桩在制作和应用两大方面所曾经出现过的质量问题，并且指出产生这些质量问题的主要原因及其危害性，供制作厂家和使用单位的工程技术人员作参考借鉴之用。

预应力管桩的质量应包括产品质量（严格来说应为商品质量）和工程质量两大方面，而工程质量又有勘察设计质量和施工质量之分；就施工质量来说，也不单指打桩质量，还包括吊装、运输、堆放及打桩后的开挖土方、修筑承台时的质量问题。

衡量管桩产品质量最终最直观的尺度是它的耐打性；评价管桩工程质量最主要的指标是桩的承载力，检查桩体的完整性、桩的偏位值和斜倾率就是为了保证桩的承载力。本文将根据我国尤其是广东地区近十年来生产和应用上千万米预应力管桩的过程中所曾出现过的产品质量和工程质量问题逐一加以列举，并指出产生原因及危害性。“前事不忘，后事之师”，尽管有些产品质量问题是个别现象且现已不复存在，但作为教训，对制造厂家尤其是新近投产的厂家可能有所帮助；至于工程质量问题，更应引起各设计、建设和施工单位的重视；作为制造厂家，熟悉工程质量问题，对加强管桩质量、合理使用管桩等方面也都是有益的。下面就管桩的质量问题发表一些粗浅的看法：

一、管桩的产品质量问题

为叙述方便，将管桩在吊装、运输、堆放中出现的问题归入产品质量之中，同时也将桩尖质量问题一并列出：

（1）端头板的设计宽度小于管桩设计壁厚。如曾有Ф550—100管桩，端板实用宽度只有70mm。

原因：设计错误，偷工减料。

危害：无端板处的混凝土高出端板2—3mm，很难接驳，若要接驳，只能将高出部分的混凝土敲掉，不仅费时费工，而且往往将内壁混凝土敲掉桩壁变薄，使桩的传力性能减弱。

（2）端板四周的坡口不按设计要求加工，误差大，坡口尺寸偏小。

原因：加工设备和工艺落后；加工质量差；未认真检查验收；有些甚至是施工单位提出的加工要求。

危害：焊缝厚度得不到保证；有的坡口甚至塞不进焊条，接头质量差。（3）端头板焊接性能差。

原因：不用A3或AY3钢板，而用一些如旧船板等可焊性差的钢板作端头板。危害：焊接质量难以保证；接头极易开裂。（4）端头板翘曲不平。

原因：加工不平整；加工好后被压弯而仍然使用。危害：桩头处易打碎；桩身无法接长或接头质量很差。（5）端头板微凹成盆碟状。

原因：主筋位于设计壁厚的中间或稍偏里，张拉时端板受力不匀，外侧小内侧大；施加预应力时桩身横截面受力不匀，内侧压缩量大于外侧压缩量，从而使端板内侧微凹成盆碟状；端板厚度不符合规范要求。

危害：对接不平，传力性能差；打桩时桩顶混凝土应力集中易破碎。（6）端头板与桩身轴线不垂直，即端部倾斜。

原因：预应力钢筋长短不一；张拉力偏心；桩模端部倾斜。

危害：打桩时桩头受力不匀，应力集中易破碎；桩身接长后不是一直线而是折线状。

（7）镦头凹出端板面。

原因：端板上的镦头孔太浅；镦头形状不规则或异型。

危害：桩头接长时端面不能吻合；打桩时应力集中，桩头或桩接头很快破碎。（8）端头板上手镦头孔底被拉脱。

原因：镦头孔钻得太深，或端板太薄，以至孔底厚度太薄，张拉时镦头将孔底拉脱穿孔而出。

危害：无法张拉，成不了预应力管桩。（9）钢套箍凹陷。原因：钢套箍加工质量差；成型后尚未入模时受外力撞磕而变形。危害：桩头处易跑浆，外观难看。（10）钢套箍与端头板连结质量差。

原因：焊接马虎，焊缝质量差；有的厂家采用先将钢筋穿入端板孔然后再镦头的落后工艺，于是，钢套箍与端板的连结不能在内侧连续焊接而只能在外侧用点焊连结，不仅连结力不足，而且将薄板烧坏。

危害：钢套箍起不了围护混凝土的作用；打桩时钢套箍会整个脱落；烧焊时散热作用差，易烧坏桩身混凝土。（11）镦头被拉脱。

原因：钢筋材质差；镦头形状不规则，尺寸偏小；镦头工艺差，强度损失大。危害：脱头钢筋无法张拉，其余钢筋超张拉，易发生断筋；预应力不匀，桩身耐打性差。（12）断筋。

危害：未断钢筋超张拉；预应力不匀；桩身易成香蕉形；桩身耐打性差。（13）内外表面露筋（包括主筋和箍筋）。

原因：钢筋骨架成型时质量差；混凝土拌和物质差；桩身混凝土坍落。危害：打桩时桩身易破裂；桩基耐久性差。（14）预应力钢筋内移。

原因：手工绑扎的钢笼直径偏小；滚焊机中的定位块上的孔特别是铜圈磨损大而不及时修补或更换，故成型的骨架直径偏小。危害：预应力分布不匀；桩身抗弯强度减少。（15）桩身粘皮。

原因：桩模未涂脱模剂，或涂得不均匀，或脱模剂质量不良，或脱模剂来不及成脱就灌混凝土；蒸养制度不合理。

危害：外观难看；深度大或面积大的粘皮有损桩身质量。（16）桩身麻面。原因：桩模内侧不平，存在麻点、起鳞、锈蚀等缺陷；混凝土流动性能差，离心工艺制度不合理，表面出现成片水泡。危害：外观难看。（17）桩身合缝漏浆。

原因：桩模合口间隙太大；桩模合模时螺栓上得不紧；缝合处止浆措施不良。危害：外观难看；漏浆太多，桩身出现一条无浆的碎石沟，桩身耐打性差。（18）钢套箍与桩身结合处漏浆。原因：止浆措施不良；钢套箍变形。

危害：外观难看；漏浆多时只露出石子，桩头混凝土松散，极易破碎。（19）桩头内部有空洞和蜂窝。

原因：钢套箍漏浆严重；桩头内有空气，离心时空气跑不出以至混凝土无法充满桩头空间；桩头构造筋太密，混凝土扩散困难；混凝土太干或时间太长流动性差，成型困难；混凝土中石子太大。危害：打桩时桩头易破碎。（20）内表面混凝土坍落。

原因：混凝土搅拌不匀；桩模跳动；离心制度不当。危害：桩身薄弱易打断。（21）桩壁太薄。

原因：混凝土量不足；浮浆太多。危害：桩的耐打性差。

（22）桩身混凝土分层离析，外侧石子、内侧浮浆层次十分清晰。

原因：混凝土配比不当；水灰比太大，离心制度不合理；离心时桩模跳动。危害：桩身强度内外差别大、强度低。（23）桩身混凝土脆性大、强度低。原因：静养时间短；蒸气养护时升温太快、太高，降温太快；掺合料不合理。危害：桩身经不起锤击，容易脆裂或爆裂。

（24）桩身浮浆多而又残留在桩孔内，有的甚至占据一半内孔。原因：水灰比太大；浮浆多而不倒掉。

危害：桩身强度降低；桩重；外观不雅；安放承台插筋时很难插入。（25）桩身纵向弯曲大，呈香蕉形状。

原因：预应力钢筋长度误差大；有少量断筋；偏心张拉造成应力不匀；长细比太大，脱模强度低，Ф300桩尤为多见。

危害：接驳不直；打桩时易打断，易烂桩头；受力不良。（26）同规格的管桩外长误差大。

原因：桩模直径误差大，尤其是不同厂家的管模混用，生产出来的管桩直径有大有小。

危害：如果直径大一些的桩在下一节，上一节直径小一些，桩的摩擦力损失大；上下节桩接头质量差。（27）桩身有冷却裂缝。

原因：压蒸工艺制度不合理，高压蒸养出釜时，温差太大，外界温度太冷而又没有保温措施，或淋上雨水。危害：桩身不耐打，耐久性差。（28）桩身局部磕损。

原因：吊装过程中发生碰撞；运输时有菱角的铁件上震荡摩擦。危害：严重损坏时不能应用。（29）桩身出现纵横裂缝。

原因：吊装、堆放、运输过程中管桩发生强烈碰撞或掉地摔坏；堆放为不合理、上下支点不在同一垂线上。危害：管桩报废不能用。（30）桩身混凝土强度达不到设计要求。

原因：水泥、砂、石质量有问题；水灰比太大；离心制度或蒸养制度不合理；管理混乱。

危害：产品质量不合格，或降级使用。（31）用普通钢筋代替高强进口钢筋。原因：偷工减料，经营作风不正。危害：产品不符设计要求；损害厂家信誉。（32）用PC管桩冒充PHC管桩。

原因：经营作风不正，以次充好，以低顶高。危害：破损率高，损害厂家信誉。

（33）不经压蒸养护的管桩混杂在压蒸养护的管桩中。原因：产品供不应求时经营作风不正。危害：破损率高，损害厂家信誉。

（34）十字桩尖底座板不是整块盖住管桩截面，仅仅盖住内孔口，十字刃直接焊在端板上。

原因：桩尖设计错误，偷工减料。危害：应力集中，易打烂桩端部。（35）桩尖十字刃宽度超过桩直径。

原因：下料不准，没有扣除焊缝的增量；制作粗糙。危害：桩尖大桩身细，桩侧摩阻力大大减少。

（36）桩尖十字中心或圆锥形尖尖端不在桩中心轴线上。原因：制作粗糙。危害：打桩时桩身易倾斜。

（37）外观难看：例如止浆棉纱在桩头随风飘；钢套箍上混凝土薄片残留„„ 原因：堆场前未加清理；管理不善。危害：有损管桩外观，有损厂家水准。（38）桩尖焊在桩身上的焊缝质量差。原因：焊接不认真。

危害：管桩内渗水，若持力层为强风化泥岩、页岩等软质岩，遇水变软，承载力达不到要求。

二、管桩的工程质量问题

管桩的工程质量问题不外乎：桩位及桩身倾斜率超过规范要求；桩头打碎，桩身（包括桩破损，接头开裂）断裂；沉桩达不到设计的控制要求；单桩承载力达不到设计要求。至于环境质量方面的问题不在此叙述。

（一）桩顶偏位超过规范要求（一般要求≤10cm）。原因：

（1）测量放线有误；

（2）现场放样桩受外界影响变位而未纠正；（3）插桩对中马虎；

（4）在软土地基或桩密集处，先施工的桩易被挤压而偏位；（5）打桩顺序不当能引起桩顶大偏位；（6）大承台处若桩间距太小易使桩偏位；

（7）孤石和其他的障碍物可将桩尖和桩身挤向一旁；（8）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移而使桩尖偏位；（9）接桩不直，桩中心线成折线状；（10）桩身倾斜率太大都可使桩顶偏位较大；（11）边打桩边开挖基坑；

（12）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。危害：桩基受力不良；有些偏位太大的桩，桩身可能断裂；承台尺寸变化，给施工带来困难。

（二）桩身倾斜超过规范要求（一般要求不大于1%）。原因：

（1）打桩机导杆不直；

（2）施工场地不平，地耐力不足引起打桩机前倾后仰；（3）插桩马虎，第一支桩倾斜过大；（4）桩身本身是香蕉形；

（5）桩端面与桩轴线不垂直，倾斜太大；

（6）开始打桩时桩身未稳定就猛烈撞击，易使桩身倾斜；

（7）在淤泥软土层中开始打桩，一锤击就沉下去几米甚至十几米，此时桩身最容易倾斜；

（8）施打时，桩锤、桩帽、桩身中心线不在同一直线上，偏心受力；（9）桩垫或锤垫不平，锤击时会使桩顶面倾斜而造成桩身倾斜；（10）桩帽太大，引起锤击偏心而使桩身倾斜；（11）多节桩连接后成曲折线；

（12）遇到孤石和障碍物，使桩尖跑位桩身倾斜；（13）桩尖沿裸露岩石倾斜面滑移，石灰岩地区多见；

（14）先打的桩被后打的桩挤斜，尤其是打桩顺序不当时更显得严重；（15）先打的桩送桩太深，附近后打的桩会往送桩孔的方向倾斜；（16）锥形桩尖尖端或十字桩尖交叉点偏点；

（17）“钻孔埋桩法”施工时，钻孔本身倾斜而引起管桩倾斜；（18）送桩器套筒太大或送桩器倾斜也会引起管桩倾斜；（19）边打桩边开挖基坑易使桩倾斜；（20）开挖基坑时桩周土体高差悬殊。

危害：桩基偏心受压，承载力减少，倾斜太大桩身会折断。

（三）桩头碎裂。原因：

（1）桩头结构设计不合理，或制作时不按设计要求进行；（2）桩头严重跑浆，形成空洞；

（3）蒸养制度不当引起混凝土脆性破坏；（4）PC桩混凝土龄期不足二十八天；（5）桩顶面不平整或翘曲；（6）预应力主筋镦头高出桩端面；（7）桩顶面与桩轴线不垂直；（8）桩身弯曲度太大；

（9）搬运、吊装、堆放过程中桩头严重损伤；（10）柴油打桩锤选用不当，过轻、过重；

（11）自由落锤落距太大，一般超过1.5m易将桩头击碎;（12）桩帽太小、太大、太深，或桩头尺寸偏差太大；（13）桩帽衬垫太薄或未及时更换；（14）桩身倾斜，偏心锤击；（15）打桩机倾斜，偏心锤击；

（16）遇到石灰岩等硬岩面时继续猛打；

（17）贯入度要求大小，总锤击数过多，或每米锤击数过多；（18）贯穿厚度较大的硬隔层进易打击碎桩头。危害：桩头击碎，不能继续锤击，桩无法打下去，收不了锤，承载力达不到设计要求。这是打桩中常见的事故。在单桩承台中发生桩台破裂，连补桩都困难。

（四）桩身裂断（包括桩尖破损，接头开裂，桩身出现横向、竖向、斜向裂纹或断裂）。原因：

（1）在卵石层中打开口管桩，下端桩身有发生劈裂的可能；（2）桩尖遇裸露的新鲜岩面仍硬打，桩尖易击碎；

（3）十字平头桩尖一半嵌岩一半入土时也会引起桩尖破裂；（4）桩尖焊接质量差易打烂；

（5）底板只盖住桩孔、十字刃直接焊在端板上的桩尖破裂；（6）接桩时接头焊接质量差易引起接头开裂；（7）端板可焊性差的接头经不起锤击；（8）坡口小的接头易开裂；（9）镦头高出端板的接头易破碎；

（10）接缝间隙只用少量钢条填塞的接头易引起集中传力而破碎；

（11）焊接时自然冷却时间太少，焊好后立即施打，焊缝遇水淬火易脆裂；（12）桩身强度不足，质量差，锤击时易打烂桩身；（13）合缝漏浆严重，或内壁坍落严重的桩身易打断；（14）蒸养制度不当，桩身混凝土脆性大，经不起重锤敲击；（15）打桩锤选择不当，过轻、过重；

（16）打桩时未加桩垫或桩垫太薄，或未及时更换；（17）桩身出现断裂裂缝而未发现；

（18）在“上软下硬、软硬突变”的地质条件下打桩易断桩；

（19）桩身断筋或预应力值不足，不足以抵抗锤击时出现的拉应力而产生横向裂缝；

（20）桩身弯曲度过大；（21）打桩时偏心锤击；

（22）桩身由于各种原因倾斜过大；

（23）管桩内孔充满水时密封锤击易使管桩产生纵向裂缝；

（24）桩身自由段长细比过大，桩尖处又遇到坚硬土层时，打桩易使桩身颤动而折裂；

（25）一根桩总锤击数达3000-4000击，桩身混凝土疲劳破坏；

（26）桩身已入硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；（27）桩身已改硬土层后再用移动桩架等强行回扳的方法纠偏易将桩身扳断；（27）打桩完毕露出地面部分的桩身，易被施工机械碰撞而断裂；（28）边坡滑移可使成片桩倾倒折断；

（29）开挖基抗土方不当引起桩身大倾斜大偏位而使桩身断裂。

危害：桩基质量存在严重隐患；承载力达不到设计要求；大多数断桩只可按报废处理。

（五）沉桩达到设计的控制要求（主要指贯入度和持力层）。原因：

（1）勘探资料有误码有假；（2）桩头被击碎无法继续施打；（3）桩身被打断，无法再打；

（4）设计选择持力层不当，如要求打到中风化微风岩石层是不现实的事；（5）沉桩时遇到地下障碍物或厚度较大的硬隔层；

（6）打桩锤选得太小，或柴油锤破旧锤击力不足，跳动不正常；

（7）布桩密集或打桩顺序不当，使后打的桩无法达到设计标高，并使先打的桩涌动上升；

（8）在厚粘土层中的桩不是一气呵成地打到底面而是间歇时间太长，以至无法再打下去；

（9）送桩深度超过设计要求还收不了锤，或配桩长度短而盲目送桩，易造成桩端达不到设计持力层；

（10）“一脚踢”的承包方式易出现偷工减料的结果。

危害：桩基质量存在较多问题，有的桩承载力达不到要求，有的桩下沉量过大„„

（六）单桩承载力达不到设计要求。原因：

（1）桩身断裂，桩尖破损，接头碎坏，桩头破碎；（2）桩头碎裂无法打至设计的持力层；（3）打桩时弄虚作假，偷工减料，桩长不够；

（4）收锤贯入度不是当天测定，而是过了几天以后才测定；（5）送桩太深，收锤贯入度不能真实反映实际；（6）配桩不准，送桩后收不了锤；

（7）厚粘土层中的桩不是一气呵成地打进持力层；（8）地质资料有错有假，持力层弄错；

（9）工程地质条件太差，如淤泥层太厚，强风化岩层太薄等；（10）先打的桩被后打的桩拱动上涌；

（11）锤击过度，收锤贯入度很小而使桩身损伤；

（12）设计要求太高，脱离实际，根本达不到这样高的承载力；（13）在“不宜应用预应力管桩的工程地质条件”下应预应力管桩。（14）持力层为软质强风化岩而桩端渗水，使持力层软化、承载力降低。（15）布桩密集，打桩速度过快，超孔隙水压力陡增，日后基桩成片上拱，单桩承载能力下降。

篇3：管桩断桩原因

然而某些静压桩工程未慎重考虑场地条件、地质情况和使用条件等因素, 使得桩身质量问题时有发生, 应当引起有关部门的重视。

1 工程概况

1.1 设计情况

南宁市青秀山旁某工程为商品房住宅小区, 其第一期由4栋6.5层框剪结构住宅楼组成, 总建筑面积30698m2。其中C栋建筑面积5274m2, 采用静压高强预应力管桩基础, 共布桩179根, 设计桩长为12m~15m (分2段接长) , 桩内径160mm, 外径300mm。设计单桩竖向抗压极限承载力为850k N, 桩身混凝土强度等级为C80。

根据地质勘察报告, 该施工场地各岩土层的分布和性质自上而下描述如下:

(1) 耕土层:土质松散, 强度低, 高压缩性, 厚度为0.3m~2.0m。

(2) 黏土层:硬塑状, 强度高, 中~低压缩性, 厚度约为13.3m。

(3) 粉质黏土层:可塑状, 中等压缩性, 厚度为0.5m~5.9m。

(4) 粉土层:湿~饱和, 稍密状态, 强度低, 压缩性偏高, 厚度为1.5m~13.5m。

(5) 粉质黏土层:上部黏粒含量较高, 下部含砂量大, 很湿, 软塑状态, 压缩性高, 厚度为0.4m~6.3m。

(6) 圆砾层:含砾为50%~70%, 饱和, 中密~稍密状态, 埋藏深强度高, 层厚8.5m~15.1m, 为该工程的设计持力层。

1.2 施工情况

施工单位静压桩工程队在对C栋25轴和C2轴交点承台下的桩基施工中, 在同一承台内, 编号为122号和120号的桩身分别在1600km和1440km的压力下出现桩身断裂的现象。具体过程如下:

(1) 当122号桩压入土15.70m时, 压力突然从1600k N降至800k N, 压桩队立即停止施工 (地面标高为75.564m, 实际施工桩顶高程为74.864m) 。

(2) 当120号桩压入土15.40m时, 压力突然从1440k N骤降至500k N, 再压桩至15.50m时, 压力未有回升, 停止施压 (当时地面标高为75.462m, 实际施工桩顶标高为74.962m) 。

2 断桩事故分析

2.1 常见桩身破坏原因分析

(1) 施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中, 使桩帽滑落或桩头爆裂。

(2) 桩入土后, 遇到大块坚硬障碍物, 把桩尖挤向一侧, 或桩在沉入过程中, 某部位桩尖土软硬不均匀, 造成突然倾斜。

(3) 桩机施工压力值超高。

(4) 桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度, 导致桩身断裂;施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖。

(5) 两节桩或多节桩施工时, 相接的两节桩不在同一轴线上, 产生曲折, 或接桩方法不当。

(6) 采用“植桩法”时, 钻孔垂直偏差过大, 桩虽然是垂直立稳放入孔中, 但在沉桩过程中, 桩又慢慢顺钻孔倾斜沉入而产生弯曲。

(7) 桩身材料质量:桩制作时, 桩身弯曲超过规定, 桩尖偏离桩的纵轴线较大, 沉入时桩身发生倾斜或弯曲;制作桩的水泥强度等级不符合要求, 砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑, 导致桩身局部强度不够, 施工时在该处断裂。

(8) 桩在堆放、起吊、运输过程中, 也有可能产生裂缝或断裂。

(9) 桩身混凝土强度等级未达到设计强度要求即进行运输和施压。

2.2 预防措施

(1) 施工前应将地下障碍物, 如旧基础、条石、大块混凝土等清理干净, 尤其是桩位下的障碍物, 必要时用钎探检查。桩的质量要认真检查, 并做好记录, 不符合要求的, 不得使用。

(2) 稳桩时, 要进行双向校正, 压入50cm左右再进行校正, 无误后方可正常施压, 待压入一定深度后, 如发现倾斜, 要找出原因, 不得采用走桩架校正的方法。

(3) 施工前要详细分析地质报告, 若有穿过较厚的硬夹层时, 要选用“植桩法”穿透夹层, 同时, 钻孔时要双向校正钻杆的垂直度, 也可选用射水沉桩等方法。

(4) 接桩时, 要保证上下两节桩在同一轴线上, 接头处必须严格按设计要求执行。

(5) 桩在堆放、起吊、运输过程中, 按有关操作规程执行。

(6) 要求施工的管桩, 其强度必须达到100%设计强度要求。

(7) 选用桩机合理有效的施工方法, 控制桩身的垂直度, 避免斜桩的发生。

(8) 控制好桩机施工终止条件, 对纯摩擦桩, 终止条件宜以设计桩长为控制条件。对长度大于21m的端承摩擦桩, 宜以设计桩长控制为主, 终压力值作对照;对长度在14m~21m的静压桩, 应以终压力达满载值为控制条件, 开挖后采用截桩处理;当压力值未能达到设计要求, 但桩顶标高已达到设计标高, 宜继续送桩 (1m范围内) , 直至压力值达到设计要求, 施工结束后及时与设计单位联系, 出具处理方案。

(9) 桩机施工结束后合理地进行土方开挖以及凿桩施工, 必须强调土方开挖过程中的施工质量与水平, 这是桩基成功的关键, 施工过程中要慎之又慎。

(10) 施工过程中应加强对桩身原材料的检查验收。

施工中发生桩身破坏, 宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况, 确定处理方法。

2.3 常见治理方法

当施工中出现断桩时, 应及时会同设计人员研究处理办法。

(1) 接桩:如果断桩部位离承台或条基距离较近, 一般为5m以内, 且地质较好时, 可以采用人工挖孔桩的方式, 按φ800桩径垂直挖至断桩处, 露出断的桩颈, 在桩颈下部加约束钢箍, 以防止桩体破坏过量, 凿平桩头, 清理干净, 在桩颈破坏处加设φ12@200的钢筋网片, 桩身按人工挖孔桩设计进行配筋和浇捣混凝土, 形成扩大桩头。

(2) 补桩:如果断桩部位离承台或条基距离较远, 一般超过5m, 则采用补桩的方式。根据工程地质条件、上部荷载及桩所处的结构部位, 可以采取补桩的方法。条基补1根桩时, 可在轴线内、外补;补2根时, 可在断桩的两侧补;桩基群桩时, 补桩可在承台外对称补或承台内补。

2.4 断桩原因分析

根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94—2008) 、《建筑施工手册》和区内外相关资料, 就几种断桩出现的原因结合该工程的情况分析如下:

(1) 超压引起断桩。该工程单桩承载设计值为850k N, 按 (97G361) 预制桩施工的规定, 纯摩擦桩按1.4倍单桩承载力设计值, 摩擦端承桩按大于2倍单桩承载力设计值进行施压, 该工程应以1700k N压力进行施压, 上述断桩的出现, 施压力均小于1700k N。同时, 在甲、乙双方及监理人员在场的情况下, 事先进行试压的第118号桩及第169号桩终压力达到油压表的15MPa, 换算为2400k N。试压时2根桩均未出现断裂现象, 因此可以排除超压引起断桩的原因。

(2) 桩身施压前就位的倾斜大于1.5%会出现断桩。该工程桩长为12m, 允许垂直偏差为桩长×1.5%=18mm。施工中垂直度均未超过20mm, 远小于允许偏差, 因此不是斜桩引起的断桩。

(3) 桩周液化, 地基极限承载力标准值小于50k Pa, 不排水抗剪强度小于10k Pa, 或因地下水位降低周土明显压缩沉降对桩身产生负摩擦力, 造成压曲断桩。

该工程地质资料反映, 桩端承载标准值分别为黏性土层700k Pa~900k Pa, 粉土层1500k Pa~2000k Pa, 圆砾层3000k Pa~5500k Pa, 均大于50k Pa以上。《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94—2008) 第261页中说明:“压曲临界荷载一般远大于桩的极限荷载, 除非桩侧土非常软弱”。该工程压桩至今未有桩基在地面下发生压曲破坏的记录, 因此, 该原因不是断桩发生的原因。

(4) 《建筑施工手册》第926页中说明:“静压桩不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有4m以上硬隔离层的情况”。该工程所在地点原为菜地、鱼塘, 粉砂层超过4m以上, 其中在2m2范围内相邻的2根桩均断裂, 断桩最大的可能是遇到了孤石或其他硬障碍物。

2.5 断桩位置分析

由于静压桩在沉桩过程中能够确定桩阻力, 因而可以利用断桩后上半段桩的极限承载力反算上半段桩的长度。《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94—2008) 中根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值的公式:

公式中各符号的物理含义和取值同规范, 其有关指标由地质勘察报告中获取。计算断桩长时考虑到断桩桩间存在摩擦力和桩周土已受沉桩挤压对上半段桩的极限承阻力值的提高, 故断桩长度须进行折减, 可取折减系数0.75~0.85。

按上式计算断桩位置约在-3.80m处, 经实际开挖检验与计算较为接近。

3 处理方法

在桩边周围处开挖至断桩处后, 露出断的桩颈, 在桩颈下部加约束钢箍, 以防止桩体破坏过量, 在桩颈破坏处设加强钢筋与承台一起浇捣混凝土, 形成扩大桩头。

4 结语

预应力静压管桩是近几年来新兴起的桩基工艺, 国家规范对管桩的静桩法施工规定较少, 实践经验还在摸索及积累过程当中。静压桩固然有许多优点, 但它也有不少弱点, 包括受场区地基承载能力的制约, 如地表土软弱而发生陷机时就可能造成大量断桩, 断桩形式有压断、推 (挤) 断、夹断等几种;受地质条件制约, 如地层中存在孤石、软硬夹层等时较易发生事故;受桩身质量制约, 管桩抗水平荷载能力较差, 故当软弱层深厚或长径比过大时应慎用。

参考文献

[1]建筑施工手册 (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

篇4：管桩断桩原因

摘要：结合工程施工实际，对钻孔灌注桩产生断桩的原因进行了分析，并对预防断桩及断桩处理进行了探讨，从而保证桩基施工质量，减少不必要的损失。

关键词：钻孔桩断桩原因预防措施处理方法

0引言

随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩基础由于其成本适中、施工设备简单、易于操作而被广泛应用于桥梁建设中，目前已形成了一套比较成熟的施工技术。但是由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，施工时受人、机、料、法、环诸多因素影响，其中只要任一环节处理不好都可能引起断桩。一旦断桩对工程的工期影响较大，处理的费用较高。因此下面结合多年的施工经验，对钻孔灌注桩断桩的原因进行了分析，并针对原因，提出有效预防措施和在桩基施工中处理断桩的几种方法。

1引起断桩的原因

1.1导管原因引起的断桩①在混凝土浇筑过程中，导管口不慎挂住钢筋笼或在浇筑过程抽拔导管引起导管接头断裂，使导管脱离混凝土面引起断桩。②灌注首批混凝土时，导管底埋入混凝土中，导管下端为封闭状态，导管上部四周要承受井孔内泥浆压力，另外，导管下端封闭，首次灌注混凝土时，导管内原有空气无法排出，因而要承受混凝土下落时引起的气压。水压或气压过大，都可能将导管压扁或接头漏水、漏气，导致断桩。因此，导管使用前应进行水密、承压和接头抗拉拔试验。③在灌注过程中，未能及时提管、拆管，导致导管埋深过深、摩擦力过大而拔不动或拔断导管。因此，要求测量人员及时探测，控制最大埋深不大于6m。

1.2混凝土质量原因引起的断桩水下混凝土坍落度一般要求为18cm～22cm，因此要求混凝土应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析，灌注时保持足够的流动性，否则容易卡管，引起断桩。因此，在施工过程中应经常检查砂、石料的级配，控制好水灰比，保证混凝土有良好的和易性。

1.3初灌混凝土量过少引起的断桩混凝土的初灌量应保证导管埋深不小于1m，因为埋入深度过小，不能保证混凝土完全埋住导管，可能会使导管进泥或进水，灌注过程将不能继续。因此，混凝土灌注前，应先计算初灌量，使导管埋深不小于1m。

1.4导管埋深过小引起的断桩①在灌注后期，混凝土表面的泥浆沉淀增厚，有时甚至有少量坍土，若导管埋深太小，特别在灌注过程中，在探测混凝土表面深度不准确的情况下，容易造成导管提漏、进水，造成夹层、断桩。因此在灌注后期，导管最小埋深不宜小于2m。②在混凝土浇筑过程中，应经常测定已灌混凝土表面高程，做好详细记录，据此推算导管已埋深多少和是否需要提升导管。探测应精确，否则易将泥浆坍土层误认为混凝土表面，导致导管埋深过小，出现提漏形成断桩。探测器一般使用测锤，因此，要求测锤应重一些，一般不小于4kg。

2可采取的预防措施

2.1材料方面集料的最大粒径应不大于导管内径的1/6～1/8以及钢筋最小净距的1/4，同时不大于40mm。拌和前，应检查水泥是否结块；如果在冬季施工，拌和前还应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在18cm～22cm范围内，混凝土拌合物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。

2.2混凝土灌注方面①制作钢筋笼时，为使焊口平顺，最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法，要保证接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。②根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，尽量采用大直径导管。导管的连接式最好采用丝扣式避免使用法兰盘式，如要使用法兰盘式要在法兰盘四周均匀布置斜向钢筋与导管焊接，减少提管后还应该建立复核和检验制度，尤其要记好每节导管的长度。③若使用传统的运输车从拌合站运送混凝土，为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度，可在施工现场设置两条运输便道，前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土，连续灌注。④混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。⑤下导管时，其底口距孔底的距离应不大于40cm～50cm(导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中)。首批灌注混凝土的数量应满足导管首次埋置深度(不小于1m)和填充导管底部的需要。⑥关键设备(如混凝土拌合设备、发电机、运输车辆等)要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。⑦首批混凝土拌合物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在2m～6m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。⑧采用泵送混凝土时，严格控制每一盘料的和易性及坍落度，不合时宜的坚决不用；严格控制外加剂掺量及搅拌时间，以使外加剂充分融合；夏季施工输送管采取必要的翻晒措施来降低温度。

3断桩的常见处理方法

3.1二次成孔法灌注过程中，孔内混凝上灌注高度不大时，发生了断桩事故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；若孔内混凝上灌注高度很高时，中断时间过长，混凝土已初凝无法拨出钢筋笼时，此时宜对孔口进行加固，在加强后的孔口四周布设钢圈梁，把灌注桩钢筋接长后逐一焊接到钢圈梁上，然后用千斤顶顶压抬高钢圈梁给钢筋施加向上的拉力。断桩的钢筋笼下部由已灌注的砼锚固，上端由孔口圈梁反向锚固并施加向上的拉力，这样整个钢筋笼形成了一个双向约束的导管。根据冲击钻机的适应性，可选用一个合适直径的冲击钻锤在钢筋笼的内部穿心钻进，这样避开了剪不断、打不烂的钢筋，将钢混一体的断桩的处理转化为冲击钻在低强度的砼中的钻进施工，将钢筋和已灌注的混凝土完全分离，重新灌注成孔。采用此法完全可以保证桩的质量，但成本大、周期长，因此应根据实际情况和要求，与其他处理方法作经济对比，慎重选择。

3.2接桩法

3.2.1湿接桩法湿接桩主要适用于在灌注过程中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10cm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，即完成接桩。

3.2.2干接桩法干接桩主要适用于在灌注过程中，灌注被迫中断又未继续灌注而造成的半截桩。使用该法应根据半截桩混凝土面所处地下水位的情况以及桩径的大小等采用不同的方法：①当混凝土面处地下水位以上时，可以采取挖孔的方法，直接挖到混凝土面，凿毛清洗后直接灌注。应注意开挖时遇到不稳定地层应进行人工护壁。②当混凝土面处于地下水位以下时，如果断面位置距孔口不太深时，可以采用挖孔与井点降水相结合的方法处理。③当混凝土面处在

地下水位以下且断面位置距孔口较深，桩径较大时，可采取桩芯凿井的方法处理。

3.3注桨法注浆法是处理断桩事故后期处理最常见的方法。与其他方法相比，该方法经济、快捷，但不能保证每根处理桩都能达到质量要求。使用注浆法时，先用小型钻机沿桩身钻一探孔，查明断桩的具体位置，应根据断桩的位置，可采用桩内注浆法或者桩外注浆法处理。

3.3.1桩内注浆法①当断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大时：另沿桩身再钻一个小孔，一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔，孔深要求达到补强位置1m以下。用高压水泵向孔内压入清水，其泵压应大于20MPa。水流自下而上在缺陷段内进行喷射，喷管提升速度为10cm／min，旋转速度为20转／min，处理长度应为缺陷段上、下各延伸50cm。高压水将缺陷段内的软弱部分切割成泥浆状，当由一孔进行切割而另一孔有水溢出时，则可认定病害区已被打通，可换另外一孔重复操作直至全部打通；钻孔之间连通后，压入清水利用水循环将废渣排出桩体，当所有孔内水流变为清水，清渣工作结束。用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，进浆口应用麻絮填堵在铁管周围，待孔内原有水从另一孔全部压出来之后，再用水灰比0.5的浓水泥浆(宜用52.5级水泥)压入。浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封填，并以麻袋堵实。最后再用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7～0.8MPa时关闭进浆阀，稳压压浆20～25min，压浆补强工作结束。对于空洞和严重断桩，可在浆液中加入一定量的小粒径碎砾石。待水泥浆硬化后，应再钻孔取芯检查补强效果。需要强调一点的是，对于混凝土严重离析，空洞等质量事故，均可采用该方法补强。②如果桩径较大，采用双孔压浆补强有时不能将断桩处的泥碴和松散混凝土碎碴清除干净，可在桩身中心钻一个注浆孔，在注浆孔的四周可设置3～4个出浆孔。③当断桩位置不是很深，但也有一定深度，且该处需承受较大弯矩时，为了增加处理后的抗弯性能，则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些，穿过断面处要深一些。用高压水冲洗后，在钻孔内插入钢筋束或钢轨，然后压浆填满钻孔。钻孔数量及插筋量应与设计单位协商，征得设计单位的同意后方能实施。④当断桩的位置处于桩的底部时，采用钻孔注浆的方法处理效果不太理想，一般不采用这种方式处理。

3.3.2桩外压浆法其处理工艺如下：①钻孔。先用黄泥将孔内填满夯实，再在离桩外0.5处，沿桩周钻直径为110mm钻孔8～12个孔，深度要求达到已浇注的砼表面以下1m，再清除孔内残碴，下入直径为42mm压浆管到孔底，投入2～4cm石子及砂至孔口。②压水。封闭孔口，利用压浆管向孔内注入清水，将孔内泥浆洗净，时间1～2h，泵压不小于0.3MPa。③注浆。封闭孔口，向孔内注纯水泥浆，水灰比为0.4～0.5，水泥为525硅酸盐矿碴水泥，注浆压力为0.3～0.5MPa。泵压超0.5MPa时，随时提管直到注满并返浆到地面为止。④钻孔压浆顺序，以不影Ⅱ自相邻孔浆液凝固为原则。⑤待浆液固结后，采用人工挖孔，将填入黄泥运走。凿除浮浆，将孔内清洗干净。⑥浇注水下砼。处理后，经检验该桩砼达设计要求。采用此法处理断桩，关键工序是压浆要保证桩外围地层形成一个整体，阻止水在清理孔中杂物时不流入或少流入孔内。

3.4补桩法若因坍孔、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。补桩法应征得设计和业主的同意，由设计单位出设计变更图纸。采用此法完全可以保证桩的质量，但成本大、周期长，因此应根据实际情况和要求，与其他处理方法作经济对比，慎重选择。

4结束语

钻孔灌注桩的施工由于受诸多因素的影响，产生断桩有时不可避免，处理起来也并不是十分复杂，关键是要选择经济、合理、有效的处理方法，确保工程质量。

参考文献：

[1]陈晓东等人工挖孔灌注桩施工技术[J].安徽建筑.2004.6

[2]卓永红钻孔灌注桩成孔及成桩质量的施工技术探讨[J].长春工业大学学报.2004.2

[3]宋功业，邵界立.混凝土工程施工技术与质量控制[M]北京：中国建材工业出版社2003 77-78

篇5：管桩断桩原因

在桥梁工程的设计阶段，设计人员应注意桩基的截面强度问题。桩基的截面强度与截面面积、截面形状和施工材料有关。设计人员应保证截面面积足够大，截面形状相同的情况下，截面面积越大，截面强度越大，但是截面面积过大同时会引起桩基的质量过大等问题。在截面面积相同的情况下，空心的桩基比实心的桩基截面强度大，圆形的桩基比其他形状的桩基截面强度大。此外，在设计中应考虑到施工材料热胀冷缩对桩基的截面强度的影响，特别是冻胀力对桩基的破坏作用，入土长度较深的桩基的`截面强度应得到特别的关注。除了设计阶段，在施工阶段，更换强度更大的施工材料或者提高施工材料品质都会对桩基的截面强度产生积极影响。施工人员的施工技术也和对施工质量有直接的关系，不规范钢筋的焊接，不规范的施工流程等都会引起桩基的截面强度不足，进而导致桥梁桩基施工产生断桩现象。

1.2 施工过程不连续引起的桥梁桩基施工产生断桩

施工过程不连续是引起桥梁桩基施工产生断桩的主要因素之一。施工过程不连续的主要因素有起重吊装设备的作业能力小，导管埋入混凝土过深，灌注时间过长等。其中吊装设备的作业能力小必定会延长导管的拆卸时间，导管的拆卸时间过长的结果就是施工过程不连续，混凝土的流动性差，混凝土中所含的碎石和砂砾直径过大，碎石和砂砾的搅拌不均匀，导管内壁粗糙的结果是混凝土下落时收到的阻力很大，严重时，混凝土在导管中堵塞，造成卡管问题。如果导管埋入混凝土中的长度过长，或导管外部的混凝土已经凝固，此时的导管不易拔出，如果强行拔出，可能会把导管拉断，造成埋管问题。灌注时间过长会发生前段混凝土已经发生初凝，而后段混凝土的流动性变差，如不停止灌注工作，易发生混凝土中夹杂渣土的现象，最终同样会引起桥梁桩基施工中产生断桩。

1.3 导管及导管底口进水引起的桥梁桩基施工产生断桩

篇6：管桩断桩原因

摘 要：从PHC管桩制作、沉桩及使用等阶段详细分析了易导致该桩型出现裂缝的原因，同时对裂缝的检测方法进行了探讨，最后提出了PHC管桩裂缝的具体防治措施，对高桩码头PHC管桩的裂缝防治工作具有一定的指导意义。

关键词：高桩码头 PHC管桩 裂缝 防治措施

预应力高强度混凝土管桩（简称PHC桩）是预应力技术与离心制管技术相结合的产物，在沿江沿海港口工程建设领域得到了广泛的应用，成为高桩码头结构最主要的桩基型式。然而PHC管桩在工程实践中仍然发现会存在一些质量通病问题，其中最突出的问题即为桩身的裂缝，因为PHC管桩为环状薄壁结构且是码头结构主要的受力单元，裂缝的存在对高桩码头结构的安全运营或使用寿命均存在一定的影响，因此有必要对裂缝产生的原因进行探讨，以便采取合理的应对措施，提出防治办法。

裂缝产生原因分析

1、生产工艺方面

PHC管桩是采用先张预应力离心成型工艺，其工厂工艺流程一般为钢筋切断、墩头→钢筋笼编织→混凝土搅拌→混凝土喂料→预应力张拉→离心成型→常压蒸汽养护→脱模及标识→高压蒸汽养护→管节拼接。从PHC管桩整个生产工艺流程分析看，在这阶段桩身裂缝产生的可能原因主要反映在以下几个方面：①从离心成型机理可以看出，离心成型后的管桩管壁断面是一种分层结构，由混凝土层、砂浆层和净浆层组成，因净浆层的水灰比较大，干缩性大，又处于内表面，很容易产生干缩裂缝，随着管桩直径和壁厚的增加，而净浆层厚度随之增加，干缩裂缝的深度也会加大，净浆层存在的这种干缩裂缝在后期吊桩或沉桩过程中，可能会影响到管壁混凝土。②目前单根桩管节长度已能做到50米甚至更长，这对模板和离心旋转生产线的要求甚高，如工艺水平不高，很容易在管节离心成型过程中受到抖动，导致离心成型后的管节表面有裂缝产生。③离心成型后，在吊运至养护槽的过程中，可能因受力不均匀或微小碰撞等问题导致尚未凝固的混凝土产生变形，从而导致裂缝及破损的产生。④高温高压蒸养后的混凝土管节出釜后的卸压制度和降温制度控制不当，会造成管桩管壁内外温差过大，外表收缩过快而产生表面裂缝。

2、施工工艺方面

高桩码头PHC管桩多采用锤击法沉桩，其原理是利用桩锤自由下落时的冲击力锤击桩头，其所产生的能量克服土体对桩的侧阻力和端阻力，导致桩土之间原有的静力平衡体系失效，桩体随之下沉，直到桩土之间达到一新的平衡，因此锤击法沉桩过程也是桩土静力平衡体系不断被打破又不断达到一新的平衡的过程。从锤击沉桩裂缝产生机理可见，桩身裂缝的产生主要是锤击过程中桩身应力过大引起的，若桩体较长，桩尖土质较差，最大拉应力大多发生在打桩初期桩身中部一定范围，约（0.3～0.7）倍桩长位置；当桩尖土质较硬时最大拉应力一般发生在桩的上部，因此锤击沉桩过程中的裂缝控制其实就是桩身锤击应力的合理控制。

裂缝检测技术分析

PHC管桩裂缝检测的方法主要有低应变反射波法和高应变测试法，对水上可见裂缝则直接采用目测法结合仪器设备检测，对水下部分裂缝的检测则多采用潜水探摸结合摄像开展。同时由于PHC 管桩特有的内腔，使孔内摄像技术也逐渐被应用到管桩裂缝检测中。

1、动测法

低应变法。目前，低应变法已成为应用最为广泛的基桩裂缝检测手段，其测桩轻便、速度快、操作简单；相比高应变，可以检测到距桩顶较近部位的缺陷及轻微缺陷。但在码头PHC管桩裂缝检测中也存在以下一些问题：①由于PHC 管桩独特的环状结构，应力波传播途径会多样化，因此，当出现平行于桩轴线的纵向裂缝时，应力波极易绕射过去而无法检测到。②由于应力波反射法靠单一的波形特征来判断桩的缺陷，但缺乏对缺陷程度的定量分析，因此不能定量给出裂缝宽度的准确值。③当第1 裂缝缺陷较大时，会阻断信号的上行与下达，增加深部裂缝缺陷的识别困难，特别是当第2缺陷为第1 缺陷的2 倍时更难以识别。④由于港口工程中应用的PHC 管桩桩长与桩径比值较大，且为环状结构，而低应变反射波的锤击能量较小，因此很难识别深部缺陷。

高应变法。高应变动力测试采用重锤锤击，和低应变法相比锤击能量大，使得应力波所能传达的深度增大，可反映出桩身深部裂缝缺陷；高应变测试时在PHC 管桩两侧对称安装1 对加速度传感器和1 对力传感器，不仅使测点布置合理、测试参数较多，而且使得桩身完整性检测更加可靠。特别在判定桩身水平整合型裂缝、多道裂缝缺陷等情况时，能够在查明缺陷是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定裂缝缺陷程度。由于高应变法动力测试数据的采集质量直接关系计算结果的准确性，因此，正确采集信号是良好结果的前提条件。但影响采集信号的因素很多，如，桩头处理好坏、锤击位置及能量大小、传感器安装、外界干扰、仪器本身性质等，都会影响数据的采集质量。此外由于高应测试涉及锤击系统，高应变测试大都采用打桩船上的打桩锤锤击，因此，对沉桩施工进度有一定的影响，不可能大面积使用。

2、外观调查检测

外观调查检测只能对泥面以上PHC管桩的裂缝开展相关调查检测工作，对于水面以上的裂缝可直接采用肉眼观察，结合裂缝放大镜、非金属超声波检测仪等仪器检测的方法进行，可准确读取裂缝的宽度和深度情况。对于泥面以上水面以下PHC的管桩裂缝则可以采用水下探摸结合水下摄像的方法探明裂缝位置和缺陷程度，但水下探摸也受桩基所处河段的水文及水质情况制约。

3、孔内摄像法

孔内摄像是一种较为直观的基桩检测方法，以空孔为观察行进通道，采用防水摄像头、定位装置及其配套设备按一定的速度对整根桩或桩身局部的内侧面进行观察或拍摄，并记录拍摄过程。通过对摄取图像的现场观察及后期逐帧观察、分析，可识别桩身的缺陷位置、形式及大小，据此定量分析桩身的完整性并能准确判定缺陷位置。该法能较为全面地观察到低应变检测不能反映或难以判别的缺陷问题。具有检测技术直观、精确确定缺陷位置、定量分析缺陷等优点。可见，这一方法对以上检测方法而言也是一种很好的补充和验证，但同时也存在一些不足之处：对检测环境要求较高、孔内摄像支架较难固定、检测速度较慢等。

从以上各检测技术的分析可以看出，各种裂缝检测技术均有各自优势及适用范围，单一的运用某种检测方法很难准确识别PHC管桩的裂缝缺陷，甚至会引起误判，进而影响工程的质量。因此在对PHC管桩进行裂缝检测时，建议首先对桩身水面以上部位进行全数外观调查，并按照规范要求抽取一定比例的管桩进行动测，对外观调查中发现的裂缝问题，如有必要对基桩水下部位进行探摸检测，以全面考察裂缝出现的范围及其形态。对于沉桩过程中出现异常的桩，如低应变检测未能明确为完整桩或对低应变结果有怀疑时，则应进一步采用高应变动测法予以验证，以防误判，必要时可采用孔内摄像等检测技术进行进一步佐证。

裂缝防治措施

从以上分析PHC管桩裂缝产生的主要原因看，要预防PHC管桩裂缝的产生，可主要从以下几个方面入手：①严格控制混凝土配合比，认真选择原材料，保证熟料混凝土生产的均匀性。②PHC管桩离心成型工艺已日趋成熟，制桩过程中主要预防的裂缝首先应是温差引起的收缩裂缝，这种温差最可能发生在管桩常压蒸汽养护后的脱模阶段以及高压蒸汽养护结束后的降压降温阶段，因此管桩经常压蒸汽养护后不应立即拆模，而应等混凝土温度降至与室温大致相当后再拆模，经高压蒸汽养护后，应建立合理的降压降温制度，逐级降温降压。③PHC管桩成品出厂前应对桩身混凝土观感进行全数检查，管桩运至码头现场时还应进一步检查，确保存在明显裂缝的管桩不能用于码头建设工程中。④PHC管桩施打前要对区域地质资料进行充分分析，搜集临近码头的试桩资料，如地质条件复杂，特别是存在软硬突变土层或预计贯入难度较大时，应先行试桩，通过试桩确定合理的锤击参数和停锤标准，选择合适的桩垫锤垫。⑤当锤击沉桩过程中桩端未达到设计标高，但贯入度已满足设计要求或桩端已达到设计标高，但贯入度仍较大等异常情况时不应继续盲目锤击，而应仔细分析地质资料，并会同设计单位协商解决。⑥为加强PHC管桩的耐打性，可根据管节直径大小适当加密箍筋，同时在桩顶以下3-5m范围每隔1-1.5m外加钢抱箍，以预防纵向裂缝的发生，此外还可以在管桩混凝土中产掺加钢纤维，也可起到很好的抗裂效果。⑦PHC管桩沉桩全部结束后，在横梁现浇前对水面以上PHC管桩的裂缝情况开展一次全面普查，如存在裂缝，应视裂缝开展的程度采用合适的检测方法予以检测，并视检测情况给出具体修补措施，确保码头PHC管桩最终的使用质量。

结语

在总结高桩码头PHC管桩制桩及施工工艺的基础上，本文对PHC管桩在制桩及锤击沉桩过程中可能产生裂缝的原因或机理进行了初步的分析，在此基础上提出相应的防治措施。

PHC管桩裂缝检测手段较多，但每种检测方法均有其适用范围，如单一的运用某种检测方法很难准确识别PHC管桩的裂缝缺陷，甚至会引起误判，因此实际检测过程中应视裂缝的情况采取多种检测手段联合检测，以掌握裂缝的程度，便于采取合理的处治措施。

参考文献：

[1] 王勇昌，李洪.PHC 桩在海港工程中的应用[J].港工技术.2005（9）：27-28.[2] 刘翔，赵鹏.PHC 桩在天津港码头工程中的应用[J].中国港湾建设，2005（12）：53-55

[3] 史佩栋.桩基工程手册[M].人民交通出版社，2008

[4] 黄阳.孔内摄像技术在PHC 管桩完整性检测中的应用[J].工程质量，2005（9）：17-21

[5] 金舜，匡红杰，周杰.我国预应力混凝土管桩的发展近况和方向[J].混凝土与水泥制品，2004（2）：27-29