鉆孔灌注樁砼水下澆注施工及其工程事故的預防與處理

【摘要】本文闡述了鉆孔灌注樁水下澆注砼的技術(shù)要點，結(jié)合連徐A-8標的施工實例，分析了在施工中常見的工程事故及其預防和處理的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】灌注樁；水下澆注；坍落度；缺陷處理

鉆孔灌注樁是目前樁基礎(chǔ)中應用最廣泛的一種型式，受工程地質(zhì)文件及水文地質(zhì)條件等各種因素的影響，大多數(shù)鉆孔灌注樁采用水下澆注砼的施工方法。在施工過程中，如何防止一些可以避免的工程事故，在事故出現(xiàn)之前予以預防，以及出現(xiàn)事故后又該如何處理，諸如此類的問題一直是廣大工程施工者亟需解決的問題。

一、工程事故的預防措施

水下澆注砼常見質(zhì)量事故預防的技術(shù)措施一般有如下幾個方面：

⑴導管在使用前必須做密封試驗和接頭抗拉試驗。使用后要及時沖洗，以便下次灌注時砼流通順暢。

⑵灌注時導管底端距孔底高度可依據(jù)樁徑、隔水球大小而定，最高不超過40cm。澆注過程中，應勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)灌注，若突然灌注大量的砼使導管內(nèi)空氣不能馬上排出，可能導致堵管或樁身出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象；若管內(nèi)空氣從導管底端急劇排出，可能帶動導管拔出砼面。

⑶施工時，澆注速度應盡可能快一些，砼最好從運輸攪拌車直接投到導管的漏斗中去。連徐A-8標施工初期，一直沿用老施工方法，即先把砼倒入吊斗中，再用吊車把吊斗吊到導管上方，把吊斗中的砼投入導管的漏斗中。這種方法成本高、效率低、耗時長，特別在氣溫高砼初凝快的時候，不僅增加拆管次數(shù)，而且還極易造成事故。后采用把砼從運輸攪拌車中直接投入到料斗中的方法，效果顯著，澆注一根36m（ф1500mm）的灌注樁，一般都在1～2小時左右，大大提高了效率，減少了事故的發(fā)生。

⑷砼的質(zhì)量應嚴格控制。配合比中水灰比一般控制在0.5～0.6，砂率應在40%～50%，粗骨料中最大粒徑應小于40mm。砼的坍落度應控制在18～20cm，要具有良好的和易性、流動性。用料上優(yōu)先采用中粗沙和級配較好的卵石，砂率小、粗骨料級配不好，攪拌出的砼極易離析，影響水下澆注砼的質(zhì)量。砼配合比還應考慮運輸距離和氣溫等多種因素的影響，在夏季或運輸過程中時間較長時，應加砼緩凝劑。

⑸澆注過程中，必須不斷測定混凝土面上升高度，并根據(jù)砼的供應情況來確定拆卸導管的時間及長度，以免發(fā)生斷樁、樁身夾渣或“埋管”事故。例如：連徐A-8標澆注主線橋15#右B樁（ф1500mm）時，灌注第1車（6m3）時，按照理論或經(jīng)驗計算，此車砼灌注下去砼面應上升約3.4m，但實測上升高度僅為1.8m，第2車灌注下去也只上升了2.3m，實際上，這根樁在此處已經(jīng)擴徑，如果僅憑經(jīng)驗判斷，不及時實測，就會造成誤判，拆卸導管過長而導致導管被拔出砼面，造成工程事故。

⑹導管插入砼中的深度應根據(jù)攪拌砼的質(zhì)量、供應速度、澆注速度、孔內(nèi)護壁泥漿狀態(tài)等來決定，一般情況下以2～6m為宜。如果導管插入砼中的深度較大，供應砼間隔時間較長，且混凝土和易性稍差，就極易發(fā)生“埋管”事故。如果預料到不能及時供應砼（超過1小時），砼運輸距離遠等因素時，除砼加緩凝劑外，導管插入砼中的深度要適中，不宜太小，以5～6m為佳。中間每隔十幾分鐘，應將導管上下活動幾次，以免使砼產(chǎn)生初凝假象，防止導管埋入砼中無法拔出。

二、工程事故的處理

灌注中途發(fā)生事故時，在可能的條件下應及時處理。當時不能處理的，必須按照有關(guān)規(guī)定和程序，會同有關(guān)單位研究協(xié)商補救措施。

（1）斷樁

因各種原因造成的斷樁，一般只能采取補樁或接樁的方法加以彌補。補樁是指在斷樁的附近重新開鉆澆注一至兩根樁來代替原來的那根樁。接樁一般用人工孔的辦法處理，清除樁頂殘渣，接鋼筋籠，澆注砼至設(shè)計標高。連徐A-8標主線橋6#右A樁就是采用接樁法。澆注時因為大雨滂沱，路面泥濘不堪，砼運輸車無法把砼運送進去，造成該樁在地面以下7米左右停止?jié)沧⑿纬蓴鄻?。具體處理方法是用10mm厚的鋼板，制作一個內(nèi)徑ф1800mm、長8.0m的鋼筒，利用錘擊法把鋼筒在樁位上打入，使護筒底腳沉到已灌注的砼面以下。鋼筒比設(shè)計樁徑適當大一些，既能保證樁的質(zhì)量又方便施工；鋼筒略長一些才能保證打入到已灌注的砼面以下。用潛水泵抽干井孔內(nèi)的泥漿，然后人工鑿除樁頂?shù)母≡姷街写止橇稀?/p>

如果在水下澆注砼過程中，誤將導管拔出砼面，必須及時處理?？變?nèi)砼面高度較小時，應及時將導管拔出，將已灌注的砼吸出，并把鋼筋籠抽出，然后重新清孔，吊裝鋼筋骨架和灌注砼。當孔內(nèi)砼面高度較高或樁徑較大時，可以采用二次導管插入的方法處理：即拔掉原管重下新管或用原管插入繼續(xù)澆灌。此時特別應該注意的是，導管重新插入時里面不能進水，必須在導管底口處設(shè)置底蓋閥門或隔水球，插入的過程中水的反作用力不能把閥門或隔水球擠入導管。

操作步驟為：先測定砼面的位置，據(jù)此來重下導管。用鐵絲系上隔水球（必須能承受一定壓力）放入導管，在導管上的料斗內(nèi)注入一定數(shù)量的砼（以0.1～0.2m3為宜），緩慢將隔水球放在導管底端，把鐵絲固定在料斗上。然后在導管上面外加一定壓力來克服水的浮力，將導管插入砼面以下約1.0m處，在料斗內(nèi)注滿砼。剪斷鐵絲后，就可繼續(xù)澆注。在使用此方法時，砼面的實際位置、下管長度、鐵絲長度等均須事先正確確定。

三、結(jié)束語

鉆孔灌注樁砼水下澆注的施工應按照正常的程序進行，作好充分的準備，在施工過程中采取各種措施減少人為的差錯來預防質(zhì)量事故的發(fā)生。另外加強管理，嚴把質(zhì)量關(guān)，提高施工人員的素質(zhì)和操作水平也是減少質(zhì)量事故發(fā)生的一種有效途徑。如出現(xiàn)事故，應分析原因，采取合理的技術(shù)措施，及時補救。連徐A-8標共澆注了426根鉆孔灌注樁，無損檢測優(yōu)良率主線橋達到97%，匝道橋達到100%，合格率全橋達到100%。這些數(shù)據(jù)表明，連徐A-8標鉆孔灌注樁水下澆注砼的施工方法和工程事故的預防技術(shù)措施是行之有效、切實可行的。