鉆孔灌注樁常出事故處理方法及預(yù)防措施
2012-12-31 00:00:00蘭靜賓李世民
【摘 要】本文對鉆孔灌注樁常出事故處理方法進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對其預(yù)防措施作出了詳細(xì)的闡述。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；處理方法；預(yù)防措施
現(xiàn)階段國內(nèi)水下混凝土灌注樁工程的施工通常采用導(dǎo)管法進(jìn)行施工。目前在我國廣泛使用在鐵路橋梁、公路橋梁、城市各種橋梁中，這是因為這種施工方法，可以變水下作業(yè)為水上施工，從而大大簡化施工，縮短工期，降低了工程造價，而且所需設(shè)備簡單，操作方便。為使水下混凝土灌注樁施工質(zhì)量得以保證，必須要從施工設(shè)備、混凝土配制、灌注等幾方面加以控制，以提高水下施工質(zhì)量。因此如何在施工工藝上采取一些措施，盡量避免或杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生，以確保施工順利進(jìn)行，一直是工程技術(shù)人員探討的課題。本文從以下多各方面探討了鉆孔灌注樁常出事故處理方法及預(yù)防措施。
1.鉆孔灌注樁常出事故處理方法
1.1導(dǎo)管進(jìn)水產(chǎn)生原因
（1）混凝土澆灌過程導(dǎo)管提升過快，導(dǎo)管底口超出了原混凝土表面或小于2m。
（2）灌注過程中卡管、坍方、機(jī)械故障等多方面原因。
（3）連接或螺栓接頭不當(dāng)、焊縫破裂。
處理方法：
1）立即拔出鋼筋及導(dǎo)管出混凝土表面以便再利用，用反旋環(huán)鉆通過攪拌用反循環(huán)泵吸出混凝土，再將鋼筋下入到設(shè)計標(biāo)高。
2）重新將導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)，把導(dǎo)管內(nèi)的泥漿抽出，用高標(biāo)號砂漿或混凝土灌注。
3）如上述不能處理，應(yīng)立即將鋼筋籠提出重新復(fù)鉆、吊裝鋼筋籠。
4）在原護(hù)筒內(nèi)套一個小護(hù)筒壓入混凝土底下，把泥漿及水抽干、清理以后重新灌注。
1.2卡管原因
（1）混凝土在初灌時隔水拴卡管或由于混凝土本身的原因，坍落度過小、流動性較差、夾有大卵石、拌合不均勻、運(yùn)輸過程中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)混凝土未加蓋使水泥漿流失、粗集料集中，導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)入空氣產(chǎn)生氣囊，壓縮混凝土不下去即導(dǎo)致卡管。
（2）機(jī)械發(fā)生故障，混凝土不能連續(xù)灌注造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土達(dá)到初凝時間卡管。
處理方法：
1）嚴(yán)格控制混凝土的材料級配、緩凝劑、坍落度宜為18-22cm，運(yùn)輸過程中應(yīng)防止離析。
2）用鋼釬在導(dǎo)管內(nèi)振搗或安裝附著式振搗，上下提升導(dǎo)管或抖動導(dǎo)管。
3）連續(xù)灌注時，拆卸導(dǎo)管速度加快，導(dǎo)管埋沒混凝土深度不宜過深（應(yīng)為2-6m），以免造成下面混凝土不能頂托以灌注混凝土的自重壓力與鋼筋附著力和混凝土的內(nèi)聚力和膠接力。
1.3坍孔原因
1）在澆筑混凝土過程中，井孔護(hù)筒內(nèi)水泥漿突然上升，溢出護(hù)筒腳處，隨之水位上升，造成從護(hù)筒腳滲水，使之軟化，從護(hù)筒底腳坍孔，護(hù)筒下沉。
2）因清孔過程泥漿粘度下沉使護(hù)壁，泥漿厚（2mm）減薄，比重下降，對護(hù)壁不良地質(zhì)的壓力減少，造成在第一盤澆筑混凝土過程，突然沖擊泥漿而坍孔，特別是流沙層容易發(fā)生此種情況。
3）護(hù)筒四周澆筑混凝土過程中，中孔內(nèi)受到振動或重物壓力產(chǎn)生坍孔。
4）井孔由于水位的漲落、滲水等原因造成孔井水位差變化。
處理方法：
①小的坍孔，加速澆筑，只要不卡管即可。
②大的坍孔，立即拔出導(dǎo)管、鋼筋籠，回填粘土及沙礫，重新成孔。如鋼筋拔不出，按卡管的方法處理。
2.鉆孔灌注樁常出事故預(yù)防措施
2.1對施工設(shè)備質(zhì)量要嚴(yán)格要求
混凝土灌注所需施工設(shè)備要求配套并且完好。這是保證灌注水下混凝土質(zhì)量的基本前提。要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下施工設(shè)備的質(zhì)量：
（1）備用發(fā)電機(jī)數(shù)量充足。要保證工地的備用發(fā)電機(jī)性能良好，足以應(yīng)付施工過程中可能發(fā)生的電網(wǎng)斷電情況，這樣可以防止灌注時間延誤，避免造成斷樁事故。
（2）注意混凝土拌和機(jī)類型的選擇，宜選用大容量拌和機(jī)，在數(shù)量上可以保證混凝土的連續(xù)灌注。對混凝土拌和機(jī)在每次使用前都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的檢查維修。
（3）導(dǎo)管是灌注水下混凝土的重要工具，其直徑大小要根據(jù)灌注強(qiáng)度要求進(jìn)行選擇。要求導(dǎo)管應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度、且密封性良好，管壁光滑、導(dǎo)管平直，無穿孔裂紋，導(dǎo)管接口處應(yīng)有彈性墊圈密封。如果導(dǎo)管接頭密封不嚴(yán)，焊縫破裂，水從接頭或焊縫中浸入會引起事故，因此施工之前必須要進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗。
（4）儲料斗、漏斗、溜槽以及其他有關(guān)灌注機(jī)具使用前都應(yīng)進(jìn)行檢查，以保證施工安全和施工質(zhì)量。
2.2嚴(yán)格控制混凝土的配合比
水下混凝土的強(qiáng)度、等級和材料應(yīng)符合設(shè)計要求和《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）的規(guī)定。選用骨料要重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：
（1）水泥一般選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，初凝時間宜不早于1.5h，宜選用標(biāo)號在325以上的水泥。所選的水泥品種應(yīng)通過初凝時間和抗壓強(qiáng)度試驗。要注意水泥的用量要達(dá)到規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
（2）粗骨料宜選用堅硬的卵礫石和碎石，應(yīng)優(yōu)先采用符合要求的卵石。骨料最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管直徑的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時粒徑在40mm以內(nèi)。粗骨料的級配應(yīng)保證混凝土具有良好的和易性。細(xì)骨料宜采用級配良好的中、粗砂?；炷恋暮奥室话銥?5%～50%，水灰比宜采用0.5～0.6。
（3）為提高和易性，混凝土中宜摻入外加劑，水下混凝土常用的外加劑有減水劑、緩凝劑和早強(qiáng)劑等，摻入外加劑前，必須經(jīng)過實(shí)驗，以確定外加劑的使用種類、摻入量和摻入程序。
2.3加強(qiáng)灌注施工工藝
灌注水下混凝土是混凝土樁施工的重要工序。在灌注混凝土過程中，應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：
（1）鋼筋籠和鉆孔的中心要對應(yīng)，定位要準(zhǔn)確。如果是不放到孔底的鋼筋籠，要特別注意吊環(huán)、吊鉤的強(qiáng)度及牢固性。鋼筋籠吊放時要保持軸線順直，位置居中，嚴(yán)禁碰撞孔壁，以免產(chǎn)生坍孔。鋼筋籠安放到位后應(yīng)立即安設(shè)導(dǎo)管。
（2）在灌首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂漿放入滑閥以上的導(dǎo)管和漏斗中，然后再放入混凝土，確認(rèn)初灌量備足后，即可剪斷鐵絲，借助混凝土重量排除導(dǎo)管內(nèi)的水，使滑閥留在孔底，灌入首批混凝土。
（3）注意首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于1.5M，所以漏斗和儲料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲存數(shù)量要充足。根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則，導(dǎo)管內(nèi)混凝土必須保持的最小高度為：Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的體積就應(yīng)為Vd=πd2·Hd/4（d為導(dǎo)管直徑）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋沒導(dǎo)管底口，會導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入。如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出，然后重新下導(dǎo)管灌注。
（4）首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁。同時在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。
（5）為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.5～0.8m高度，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%時，將其鑿除。
3.結(jié)束語
實(shí)驗經(jīng)驗告訴我們，混凝土灌注時要分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，快速、連續(xù)施工。一氣呵成、快速灌注成功的樁往往質(zhì)量比較好，而灌灌停停的樁則容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，水下混凝土灌注樁質(zhì)量的提高，需要建筑施工、監(jiān)理、驗收各個環(huán)節(jié)共同協(xié)作來保證。不僅要在設(shè)計上提出科學(xué)方案，灌注時提高水下施工質(zhì)量，驗收時也要認(rèn)真對待。對于質(zhì)量差、無法利用的樁要提出補(bǔ)樁或其它措施。成樁的質(zhì)量關(guān)系到整個工程的質(zhì)量，絕對不能忽視。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張忠亭，丁小學(xué)主編.鉆孔灌注樁設(shè)計與施工.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007-2-1.
