導(dǎo)讀:鉆孔灌注樁施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移,對環(huán)境和周邊建筑物危害小,大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深,可以穿越各種土層,更可以嵌入基巖等,基于這些特點,鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式,在公路施工中多應(yīng)用于橋墩基礎(chǔ)的施工。但這種類型的樁對施工人員和機(jī)械設(shè)備的要求較高,如果控制措施不到位,就會出現(xiàn)質(zhì)量事故,其中灌注水下混凝土就是影響成樁的關(guān)鍵性工序,是灌注樁質(zhì)量控制的一個重要環(huán)節(jié),在灌注過程中,要做到快速、連續(xù)施工,灌注成高質(zhì)量的水下混凝土,防止發(fā)生質(zhì)量事故。

  關(guān)鍵詞:灌注,事故,處理措施
 
  鉆孔灌注樁施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移,對環(huán)境和周邊建筑物危害小,大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深,可以穿越各種土層,更可以嵌入基巖等,基于這些特點,鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式,在公路施工中多應(yīng)用于橋墩基礎(chǔ)的施工。按照成樁工藝鉆孔灌注樁可分為干作業(yè)法鉆孔灌注樁、泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁、套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁。但這種類型的樁對施工人員和機(jī)械設(shè)備的要求較高,如果控制措施不到位,就會出現(xiàn)質(zhì)量事故,其中灌注水下混凝土就是影響成樁的關(guān)鍵性工序,是灌注樁質(zhì)量控制的一個重要環(huán)節(jié),在灌注過程中,要做到快速、連續(xù)施工,灌注成高質(zhì)量的水下混凝土,防止發(fā)生質(zhì)量事故。
  下面結(jié)合本人的工作經(jīng)驗,就泥漿護(hù)壁施工法中出現(xiàn)的一些常見的灌注事故進(jìn)行原因分析并總結(jié)出一些處理方法。
  該施工法的過程是:平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。在灌注水下混凝土的施工過程中由于各種原因發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水、卡管、坍孔、埋管、樁身夾泥斷樁等事故,如果對這些事故處理不到位輕則影響樁基的質(zhì)量重則導(dǎo)致斷樁事故,造成嚴(yán)重后果。
 
  一、灌注過程中發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水事故。
  發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水的主要原因:一是首批混凝土的數(shù)量不足,沒有滿足導(dǎo)管首次埋置深度(至少一米)和填充導(dǎo)管底部的需要,導(dǎo)致首批混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口,以致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入;二是導(dǎo)管接頭或焊縫不嚴(yán),在導(dǎo)管使用前沒有嚴(yán)格進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗,在灌注混凝土?xí)r接頭或焊縫承受不了壓力,導(dǎo)致接口脫管或焊縫破裂,使泥水從接頭或焊縫中流入;三是在灌注過程中沒有時時測探井孔內(nèi)混凝土面的高度,及時準(zhǔn)確調(diào)整導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管提升過快,使導(dǎo)管底口超出原混凝土埋深面,導(dǎo)致底口涌入泥水。
  為防止發(fā)生灌注過程中導(dǎo)管進(jìn)水,施工前要做好技術(shù)交底工作,使一線施工人員心中有數(shù),同時還要調(diào)試好機(jī)器設(shè)備,做好應(yīng)急處置準(zhǔn)備。一旦發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水事故,采取以下處理方法:如果是上述第一種原因引起的,可采取重新灌注的措施,即立刻將導(dǎo)管提出,將散落在孔底的混凝土利用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過泥石泵吸出,或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)清出,如果不能全部清出,必要時還需將鋼筋骨架提出,進(jìn)行徹底的清孔,待清孔結(jié)束后,重新灌注;如果是第二和三種原因引起的,應(yīng)視具體情況停止灌注,拔出原導(dǎo)管重下新管,新導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度,一般應(yīng)大于一米,續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥用量,提高流動性后灌入導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度搖動,增加原混凝土的流動性,以后灌注的混凝土恢復(fù)正常的配合比(注意:重新?lián)Q管要及時,必須趕在混凝土初凝之前換管)。
 
  二、灌注過程中發(fā)生堵管事故。
  在水下混凝土灌注過程中,如果在灌注過程中混凝土在導(dǎo)管中灌不下去,就發(fā)生堵管事故。發(fā)生堵管多是由于以下兩種情況造成:一是由于混凝土的配合比沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求,灌注混凝土中存在超粒徑的粗集料,而規(guī)范中要求集料的最大粒徑不應(yīng)超出導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8,導(dǎo)致在運輸和灌注過程中產(chǎn)生嚴(yán)重離析,使混凝土中的粗骨料和細(xì)骨料分層,造成混凝土在灌注過程中粗集料集中在導(dǎo)管的某一部位,導(dǎo)致混凝土混合料無法下灌,造成堵管事故。二是由于混凝土運送不及時,或施工現(xiàn)場機(jī)器設(shè)備如供電設(shè)施、吊車等發(fā)生故障,從而減緩灌注速度,延長了混凝土灌注時間,使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間超出了混凝土的初凝時間,增大了導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落的阻力,最終導(dǎo)致混凝土堵在管內(nèi)。論文參考。
  如果是上述第一種原因引起的堵管,可用長鐵桿用力沖搗管內(nèi)混凝土或用振動器振動導(dǎo)管進(jìn)行應(yīng)急處理,如果管內(nèi)的混凝土仍不能下落,就需要將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔,進(jìn)行清管,等管內(nèi)清理通暢后重新吊裝導(dǎo)管進(jìn)行灌注,重新灌注時要求導(dǎo)管的埋置深度;如果是上述第二種原因引起的,施工人員在通過判斷后,可在剩余混凝土中摻入緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間,當(dāng)灌注時間過長,孔內(nèi)首批混凝土已初凝,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土,此時應(yīng)將導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機(jī),利用較小鉆頭將鋼筋骨架以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出,然后以粘土摻沙礫填塞井孔,待沉實后重新鉆孔成樁。
 
  三、灌注過程中發(fā)生坍孔事故。
  在水下混凝土灌注過程中如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水位突然下降,孔口冒細(xì)密的水泡等,應(yīng)懷疑有坍孔的可能,可用測深儀探頭或測深錘探測。探深儀探頭測得的表面深度達(dá)不到原來的深度,相差很多,可證實發(fā)生坍孔。論文參考。
  坍孔原因可能是由于護(hù)筒埋設(shè)太淺,孔內(nèi)泥漿壓力低,清孔后灌注樁準(zhǔn)備工作時間太長以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動等,均有可能引起坍孔。發(fā)生坍孔后,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施,如保持或加大注水量,附近有重物的將其移開、排除周圍的振動源等,防止繼續(xù)坍孔,然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土。如不繼續(xù)坍孔,可恢復(fù)正常灌注,如坍孔仍不停止,坍塌部位較深,應(yīng)停止灌注并將導(dǎo)管拔出,將混凝土鉆開抓出,同時將鋼筋骨架提出,再以粘土摻砂礫回填,這樣就能保存孔位,避免因成孔失敗,重新改變樁位,待回填土沉實時機(jī)成熟后,重新安裝鉆孔機(jī)鉆孔成樁。

  四、灌注過程中發(fā)生埋管事故。
  混凝土灌注過程中導(dǎo)管無法拔出稱為埋管,其原因是:在灌注過程中由于疏忽或其它原因沒有及時探測混凝土面深度(規(guī)范中規(guī)定灌注過程中埋管深度一般保持在2~6m),而施工過程中導(dǎo)管埋入混凝土過深,或由于混凝土初凝時間過短,灌注和停灌時間較長,沒有適當(dāng)振搗,使導(dǎo)管內(nèi)外混凝土已經(jīng)初凝造成導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過大,無法將導(dǎo)管順利提升。
  如果埋管事故已發(fā)生,可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出,凡屬并非因混凝土初凝流動性損失過大的情況,可插入一直徑稍小的護(hù)筒至已灌混凝土中,用吸泥機(jī)吸出混凝土表面泥渣。此樁灌注完成后,上下斷層間,應(yīng)予以補強(qiáng)。
 
  五、灌注過程發(fā)生樁身夾泥斷樁事故。
  樁身夾泥斷樁大都是各種事故引起的次生結(jié)果,如由于清孔不徹底,或灌注時間過長,首批混凝土已初凝導(dǎo)致流動性降低,而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升,會在兩層混凝土中夾有泥漿渣土,甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。
  對已發(fā)生或估計可能發(fā)生夾泥斷樁的樁,應(yīng)采用地質(zhì)鉆機(jī),鉆芯取樣,做深入的探查,判明情況。有下述情況之一時,應(yīng)采取壓漿補強(qiáng)方法處理:一是對于柱樁,樁底與基巖之間的夾泥大于設(shè)計規(guī)定值;二是樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散;三是取芯率小于95%,并有蜂窩、松散、裹漿等情況。用地質(zhì)鉆機(jī)鉆芯取樣檢驗鉆孔樁質(zhì)量方法,費時多,有時鉆孔歪斜,偏出樁外,不能查得結(jié)果。目前國內(nèi)外有許多非破損檢驗混凝土樁(包括預(yù)制樁和灌注樁)質(zhì)量的方法。
  總之,泥漿護(hù)壁施工法的施工工藝比較復(fù)雜,施工周期較長,在施工過程中對鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場的一些主要負(fù)責(zé)人要選用技術(shù)精、經(jīng)驗豐富的人主持,要有專人負(fù)責(zé)指揮,確保各項工序順利進(jìn)行,施工中的機(jī)器設(shè)備、機(jī)具要維護(hù)好,確保在混凝土灌注過程中不發(fā)生事故,保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。
 
  參考文獻(xiàn):
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