論文導(dǎo)讀:鉆孔灌注樁施工時(shí)基本無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)地面隆起或側(cè)移,對(duì)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(diǎn),鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中常見(jiàn)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(lèi)型的樁對(duì)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(huì)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(gè)重要環(huán)節(jié),在灌注過(guò)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(shí)基本無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)地面隆起或側(cè)移,對(duì)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(diǎn),鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中常見(jiàn)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。論文參考。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(lèi)型的樁對(duì)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(huì)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(gè)重要環(huán)節(jié),在灌注過(guò)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(yàn),就泥漿護(hù)壁施工法中出現(xiàn)的一些常見(jiàn)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(guò)程是:平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→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(guò)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(duì)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(guò)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(méi)有滿(mǎn)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(méi)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(méi)有嚴(yán)格進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn),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(guò)程中沒(méi)有時(shí)時(shí)測(cè)探井孔內(nèi)混凝土面的高度,及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管提升過(guò)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(guò)程中導(dǎo)管進(jìn)水,施工前要做好技術(shù)交底工作,使一線(xiàn)施工人員心中有數(shù),同時(shí)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(guò)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(shí)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(dòng)性后灌入導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度搖動(dòng),增加原混凝土的流動(dòng)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(shí),必須趕在混凝土初凝之前換管)。

  二、灌注過(guò)程中發(fā)生堵管事故。

  在水下混凝土灌注過(guò)程中,如果在灌注過(guò)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(méi)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(yùn)輸和灌注過(guò)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(guò)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(wú)法下灌,造成堵管事故。二是由于混凝土運(yùn)送不及時(shí),或施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器設(shè)備如供電設(shè)施、吊車(chē)等發(fā)生故障,從而減緩灌注速度,延長(zhǎng)了混凝土灌注時(shí)間,使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間超出了混凝土的初凝時(shí)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(zhǎng)鐵桿用力沖搗管內(nèi)混凝土或用振動(dòng)器振動(dòng)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(shí)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(guò)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(shí)間,當(dāng)灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(shí)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?xún)?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(shí)后重新鉆孔成樁。

  三、灌注過(guò)程中發(fā)生坍孔事故。

  在水下混凝土灌注過(guò)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(cè)深儀探頭或測(cè)深錘探測(cè)。探深儀探頭測(cè)得的表面深度達(dá)不到原來(lái)的深度,相差很多,可證實(shí)發(fā)生坍孔。

  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(shí)間太長(zhǎng)以及由于護(hù)筒周?chē)逊胖匚锘驒C(jī)械振動(dòng)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(kāi)、排除周?chē)恼駝?dòng)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(kāi)抓出,同時(shí)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(shí)時(shí)機(jī)成熟后,重新安裝鉆孔機(jī)鉆孔成樁。

  四、灌注過(guò)程中發(fā)生埋管事故。

  混凝土灌注過(guò)程中導(dǎo)管無(wú)法拔出稱(chēng)為埋管,其原因是:在灌注過(guò)程中由于疏忽或其它原因沒(méi)有及時(shí)探測(cè)混凝土面深度(規(guī)范中規(guī)定灌注過(guò)程中埋管深度一般保持在2~6m),而施工過(guò)程中導(dǎo)管埋入混凝土過(guò)深,或由于混凝土初凝時(shí)間過(guò)短,灌注和停灌時(shí)間較長(zhǎng),沒(méi)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(guò)大,無(wú)法將導(dǎo)管順利提升。

  如果埋管事故已發(fā)生,可用鏈滑車(chē)、千斤頂試拔。如仍拔不出,凡屬并非因混凝土初凝流動(dòng)性損失過(guò)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(bǔ)強(qiáng)。

  五、灌注過(guò)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(shí)間過(guò)長(zhǎng),首批混凝土已初凝導(dǎo)致流動(dòng)性降低,而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升,會(huì)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(duì)已發(fā)生或估計(jì)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(shí),應(yīng)采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理:一是對(duì)于柱樁,樁底與基巖之間的夾泥大于設(shè)計(jì)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(yàn)鉆孔樁質(zhì)量方法,費(fèi)時(shí)多,有時(shí)鉆孔歪斜,偏出樁外,不能查得結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)外有許多非破損檢驗(yàn)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(zhǎng),在施工過(guò)程中對(duì)鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)的一些主要負(fù)責(zé)人要選用技術(shù)精、經(jīng)驗(yàn)豐富的人主持,要有專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮,確保各項(xiàng)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(guò)程中不發(fā)生事故,保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

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