鉆孔灌注樁灌注施工事故預(yù)防及處理

謝雄偉，劉衛(wèi)華

（九江長(zhǎng)江公路大橋項(xiàng)目建設(shè)辦公室，江西 九江 332000）

鉆孔灌注樁灌注施工事故預(yù)防及處理

謝雄偉，劉衛(wèi)華

（九江長(zhǎng)江公路大橋項(xiàng)目建設(shè)辦公室，江西 九江 332000）

水下灌注樁屬于隱蔽工程，影響灌注樁質(zhì)量的因素很多。結(jié)合鉆孔樁灌注的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，例舉了鉆孔樁灌注施工中的常見事故，分析了各種事故出現(xiàn)的原因，并介紹了預(yù)防及處理措施。

鉆孔灌注樁；事故處理；灌注施工

1 概述

鉆孔灌注樁具有質(zhì)量好、承載力高、造價(jià)低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于橋梁、水壩、建筑等基礎(chǔ)工程。灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁施工中的關(guān)鍵工序，水下澆注混凝土是將混凝土從孔底灌入，使孔內(nèi)泥漿置換出來(lái)，成為混凝土樁。

2 鉆孔灌注樁灌注施工事故類型、產(chǎn)生的原因、預(yù)防措施及處理方法

2.1 導(dǎo)管漏水

導(dǎo)管漏水指灌注過(guò)程中因?qū)Ч懿幻軐?shí)水進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)使混凝土被水層隔離，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)混凝土不能流動(dòng)、堵塞。

2.1.1 原因分析

①導(dǎo)管有孔眼；②導(dǎo)管連接不密實(shí)，使用止水墊圈存在老化等質(zhì)量問(wèn)題，連接導(dǎo)管方法不當(dāng)。

2.1.2 預(yù)防與處理措施

①導(dǎo)管使用前須做密封試驗(yàn)，灌注前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，試水壓力為0.6～1.0 MPa；②在灌注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管內(nèi)混凝土超出漏水處。

2.2 導(dǎo)管未“封口”

導(dǎo)管未“封口”即首批混凝土在開閥后沒(méi)有連續(xù)充滿斗管流向孔底，未將導(dǎo)管口埋住，泥漿進(jìn)入導(dǎo)管。

2.2.1 原因分析

①導(dǎo)管距孔底過(guò)高；②首批混凝土備量不足（漏斗容積過(guò)?。?；③樁底沉渣量過(guò)大，初灌不能正常反漿。

2.2.2 預(yù)防與處理措施

（1）導(dǎo)管底端距孔底高度依據(jù)樁徑、隔水閥種類、大小而定，導(dǎo)管底部至孔底的距離應(yīng)為300～500 mm，在灌漿設(shè)備初灌量足夠的條件下，應(yīng)盡可能取大值。

（2）初灌砼量V應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑、導(dǎo)管管徑、導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度、孔內(nèi)泥漿密度進(jìn)行計(jì)算，且V≥V0+V1。

式中：V0：1.3 m 樁長(zhǎng)的砼量，V0＝1.2×1.3πD2/4（單位：m3）；

1.2：樁的理論充盈系數(shù)；

D：設(shè)計(jì)樁徑，m；

V1：初灌時(shí)導(dǎo)管內(nèi)積存的砼量，V1＝(hπd2/4)（ρ+0.55πd）/2.4（單位：m3）；

h：導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度，m；

d：導(dǎo)管直徑，m；

ρ：孔內(nèi)泥漿密度，t/m3；

0.55：導(dǎo)管內(nèi)壁的摩阻力系數(shù)；

2.4：砼的密度，t/m3。

（3）在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，應(yīng)進(jìn)行二次清孔，孔底沉渣厚度符合設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)把孔內(nèi)泥漿密度降至1.1～1.2 g/cm3。

（4）如首方混凝土灌入后導(dǎo)管未“封口”，應(yīng)停止灌注施工，拔出鋼筋籠，重新清孔灌注。

2.3 導(dǎo)管堵塞、卡管

導(dǎo)管堵塞、卡管即在灌注過(guò)程中，混凝土淤積導(dǎo)管中不能下流，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行灌注的現(xiàn)象。

2.3.1 原因分析

①孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過(guò)厚，并導(dǎo)致隔水栓無(wú)法排出導(dǎo)管外；②導(dǎo)管埋深過(guò)大；③初灌時(shí)，隔水栓堵管；④混凝土和易性、流動(dòng)性差或?qū)Ч苓M(jìn)水造成混凝土離析；⑤機(jī)械故障引起混凝土灌注不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間長(zhǎng)于混凝土初凝時(shí)間而卡管。

2.3.2 預(yù)防與處理措施

①完成第二次清孔后，應(yīng)立即開始灌注砼，若因故推遲灌注砼，應(yīng)重新進(jìn)行清孔；②導(dǎo)管埋深宜為3～10 m；③隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，并具有良好的隔水性能，保證順利排出；④加強(qiáng)對(duì)混凝土各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的控制，必須具備良好的和易性及足夠的流動(dòng)性，坍落度宜為180～220 mm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm；水泥中不能含無(wú)水石膏成分，水泥安定性要合格，不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥不能混用；⑤加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控、維護(hù)，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免因發(fā)生機(jī)械故障致使灌注時(shí)間長(zhǎng)于首批混凝土初凝時(shí)間；⑥如發(fā)生堵管在導(dǎo)管上部可用鋼筋疏通，在下部提取導(dǎo)管上下振擊。

2.4 導(dǎo)管“提漏”

導(dǎo)管“提漏”即因?qū)Ч苄豆?jié)、堵塞處理時(shí)計(jì)算或判斷失誤將導(dǎo)管拔離已澆筑混凝土頂面。

2.4.1 原因分析

①泥漿過(guò)稠，在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)砼澆注高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離砼面，也就產(chǎn)生提漏。②灌注混凝土過(guò)程中，測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小，出現(xiàn)拔脫提漏。特別是灌注后期，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。③當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下提振法，使混凝土強(qiáng)行流出，但如果此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏。

2.4.2 預(yù)防與處理措施

①提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注砼過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，且必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對(duì)；②如誤將導(dǎo)管拔出混凝土面，孔內(nèi)混凝土面高度較小時(shí)，終止?jié)沧?，重新成孔；孔?nèi)混凝土面高度較高時(shí)，可以用二次導(dǎo)管插入法，其一是導(dǎo)管底端加底蓋閥，插入混凝土面1.0 m左右，導(dǎo)管料斗內(nèi)注滿混凝土?xí)r，將導(dǎo)管提起約0.5 m，底蓋閥脫掉，即可繼續(xù)進(jìn)行水下澆注混凝土施工。

2.5 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮即鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置。

2.5.1 原因分析

①導(dǎo)管未居中或?qū)Ч軆A斜，法蘭盤或吊導(dǎo)管的鋼繩沒(méi)有綁好而掛住鋼筋籠，當(dāng)提升導(dǎo)管時(shí)把鋼筋籠提起；②鋼筋籠放置初始位置過(guò)高，混凝土流動(dòng)性過(guò)小，灌注時(shí)混凝土向上翻起過(guò)程中將鋼筋籠帶起。

2.5.2 預(yù)防與處理措施

①將導(dǎo)管下落并輕輕晃動(dòng)，并將導(dǎo)管移向中心位置，使鋼筋籠與導(dǎo)管分離；②當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)緩慢放料，盡量減小埋深，減小對(duì)導(dǎo)管的沖力；③在鋼筋籠頂端焊接鋼梁，增加自重。

2.6 混凝土夾渣、泥或斷樁

灌注過(guò)程中部分泥漿、浮漿及石渣卷入混凝土中形成樁身局部夾渣、泥，樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充、樁身中巖渣沉積成層將樁體分開上下兩部分即形成斷樁。

2.6.1 原因分析

①導(dǎo)管底端距孔底過(guò)遠(yuǎn)或受地下水活動(dòng)的影響混凝土被沖洗液稀釋，形成樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充；②導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多、拔出混凝土面等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將樁體分開上下兩部分；③灌注混凝土?xí)r，直接從孔口灌入，造成混凝土離析致使凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞；④砼頂升過(guò)程中傾斜，夾卷泥漿及浮漿。

2.6.2 預(yù)防與處理措施

①在地下水活動(dòng)較大的地段，采用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土；②避免導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁拔出混凝土面；③灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速；④使砼面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土中。

2.7 樁頂不密實(shí)

樁頂砼不密實(shí)即樁頂砼漿體過(guò)多、夾泥或局部“空心”，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2.7.1 原因分析

①孔內(nèi)砼面測(cè)定不準(zhǔn)，超灌高度不夠、砼浮漿太多；②導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填，造成泥漿填入或形成樁頂空心。

2.7.2 預(yù)防與處理措施

①在灌注最后階段，孔內(nèi)砼面測(cè)定應(yīng)采用硬桿筒式取樣法測(cè)定；②對(duì)于樁徑≤1 000 mm的樁，超灌高度不小于樁長(zhǎng)的4%；對(duì)于樁徑＞1 000 mm的樁，超灌高度不小于樁長(zhǎng)的5%；對(duì)于大體積砼的樁，樁頂10 m內(nèi)的砼應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比，增大碎石含量，減少樁頂浮漿；③灌注結(jié)束后，導(dǎo)管拔出混凝土之前，導(dǎo)管上下活動(dòng)幾次，幅度不超過(guò)50 cm，或者用機(jī)械、人工振搗樁頂混凝土，時(shí)間不小于20 s；④盡可能縮短灌注時(shí)間，避免使樁頂混凝土產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，降低樁頂混凝土的流動(dòng)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

誘發(fā)鉆孔樁灌注施工事故發(fā)生的因素較多，應(yīng)做好鉆孔灌注樁的各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，既要有完善的施工方案、應(yīng)急措施，也要保障各機(jī)具功能的完好。在施工中應(yīng)遵循防檢結(jié)合、以防為主，加強(qiáng)檢測(cè)控制，才能避免事故發(fā)生或把事故影響降低到最小。

[1]JTJ041-2000.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（S）.

[2]JGJ941-94.建筑樁基樁基技術(shù)規(guī)范（S）.

The Perfusion Construction Accident Prevention and Treatment of Bored Pile

Xie Xiongwei，Liu Weihua

The underwater pile is a hidden project，and many factors affect the quality of pile.Combined with the perfusion construction experience of bored piles，the article illustrates the common accidents in the perfusion construction of bored piles，analyzes the reasons for the accident occurred，and describes the preventive and treatment measures.

bored pile；accident treatment；perfusion construction

TU201

A

1000-8136(2011)05-0073-02

謝雄偉，男，1968年10月8日出生，江西省南昌市人，畢業(yè)于江西師范大學(xué)電子技術(shù)專業(yè)，工程師。劉衛(wèi)華，男，1980年9月5日出生，江西省奉新縣人，畢業(yè)于重慶交通學(xué)院公路與城市道路專業(yè)，助理工程師。