詳談水下混凝土灌注樁埋管現(xiàn)象

劉昌學(xué)

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊，山東煙臺264004）

水下混凝土灌注樁工藝應(yīng)用范圍廣，施工設(shè)備簡單，灌注速度快。但施工工藝復(fù)雜，施工中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣事故。灌注是施工的最后一道重要過程，對泥漿護(hù)壁灌注樁施工中容易出現(xiàn)導(dǎo)管埋管現(xiàn)象詳細(xì)分析說明。

1 埋管產(chǎn)生原因

（1）鉆孔彎曲造成孔內(nèi)鋼筋籠彎曲變形，導(dǎo)管連接后沒居中，灌注時混凝土從一側(cè)上返推動底管逐漸貼近鋼筋籠一側(cè)，導(dǎo)管絲扣帽子正好掛在鋼筋籠鋼筋頭或加強(qiáng)箍上。

（2）吊車設(shè)備距離遠(yuǎn)，起吊能力小。

（3）混凝土配合比、流動性、初凝時間不符合要求。混凝土供應(yīng)不及時，等待時間長，孔內(nèi)導(dǎo)管周邊及料斗和導(dǎo)管內(nèi)混凝土，長時間不流動逐漸變的干稠。

（4）導(dǎo)管長時間沒有上下活動，造成導(dǎo)管周邊混凝土流動性差，握裹力增加，轉(zhuǎn)不動導(dǎo)管?；炷谅裆畲笫窃斐陕窆茏钪饕?。

2 埋管預(yù)防措施

2.1 防止導(dǎo)管絲扣帽子卡在鋼筋籠上

從鉆孔開始保證垂直度，偏差小于1%，鋼筋籠及導(dǎo)管安放平穩(wěn)居中，灌注時上下活動導(dǎo)管，導(dǎo)管底口做成平口，防止從導(dǎo)管底口側(cè)邊上返混凝土造成側(cè)向跑偏，底管貼近鋼筋籠。灌注時上下活動導(dǎo)管是在一定范圍內(nèi)活動，現(xiàn)假設(shè)再向上提一點(diǎn)導(dǎo)管就正好卡在鋼筋籠鋼筋頭或加強(qiáng)箍上，而此時沒有上提，也沒有發(fā)現(xiàn)卡管，等灌注時間長了再提管就危險了。我們采用以下方法預(yù)防：灌注時，上下活動導(dǎo)管后，導(dǎo)管再下落20～30cm再灌，當(dāng)提管時頂?shù)戒摻罨\上，有20～30cm上下活動空間就比較好處理了。

2.2 防止導(dǎo)管轉(zhuǎn)不動

一般情況下只要導(dǎo)管能轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)動被卡在鋼筋籠上的導(dǎo)管就能逐步脫開鋼筋籠，就能順利提起，所以防止導(dǎo)管轉(zhuǎn)不動非常重要。

（1）選擇合理混凝土配合比、流動性、初凝時間。

（2）灌注不暢時，要頻繁活動導(dǎo)管。灌注順利時，一般10～20min或灌注混凝土面上升2～3m需活動一下?？梢圆话l(fā)動鉆機(jī)，經(jīng)常松開剎車，讓導(dǎo)管下落一點(diǎn)點(diǎn)來判斷導(dǎo)管埋深狀態(tài)，導(dǎo)管不能自由下落時，立即拆卸多余導(dǎo)管?；顒訉?dǎo)管，導(dǎo)管周邊出現(xiàn)浮漿，延緩了初凝時間，有利于起拔導(dǎo)管。過分活動導(dǎo)管會使樁中心浮漿過多，樁頂產(chǎn)生較多浮漿，需增加樁頂超灌量，用振動棒振動樁頭解決。

（3）用手順著緊導(dǎo)管絲扣的方向轉(zhuǎn)動料斗，能轉(zhuǎn)動可放心灌注；如轉(zhuǎn)不動立即上下活動導(dǎo)管或拆除多余導(dǎo)管。

2.3 控制導(dǎo)管埋深與每次拆除導(dǎo)管節(jié)數(shù)的合理配合

控制導(dǎo)管埋深是預(yù)防埋管最有效的方法。按規(guī)范導(dǎo)管埋入混凝土深度易為2～6m[1]，這是以前人工現(xiàn)場配置混凝土?xí)r適用的，這樣導(dǎo)管每次只能拆除一節(jié)導(dǎo)管（4m以內(nèi)），這不是一條強(qiáng)制性規(guī)定。頻繁拆卸導(dǎo)管，影響了灌注的連續(xù)性，延長了時間，造成砼各方面性能指標(biāo)的下降。根據(jù)現(xiàn)場灌樁中使用鉆機(jī)及吊車等設(shè)備的性能，商品混凝土流動性好、供應(yīng)及時、灌注連續(xù)順利，綜合考慮埋管深度與砼現(xiàn)場等待時間等各方面的協(xié)調(diào)，可采取導(dǎo)管埋入混凝土深度2～8m，這樣一次可拆除2節(jié)導(dǎo)管（假如現(xiàn)場每節(jié)導(dǎo)管長3m）。同時拆掉2節(jié)導(dǎo)管時，因埋深大，造成導(dǎo)管底口的抽吸作用大，導(dǎo)管底口提起的部位砂漿較多。為避免這種情況，提管速度要慢，每提起3～3.5m回插0.5m。又好又快的辦法是用吊車配合泵車灌注，在導(dǎo)管埋深超過2.0m以后，隨著混凝土面的上升逐漸提起導(dǎo)管料斗，泵車混凝土輸送管頭在料斗內(nèi)隨料斗的提起而提起。導(dǎo)管埋深少，一次可拆導(dǎo)管2節(jié)以上。這種方法，甚至不需要拆管，一次性灌注完成，整體吊出導(dǎo)管移到下一個樁孔口。

3 埋管后的處理方法

（1）準(zhǔn)確記錄混凝土面深度，轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，順著緊導(dǎo)管絲扣的方向轉(zhuǎn)動，讓掛在鋼筋籠上的導(dǎo)管脫開，一般情況下就能拉起導(dǎo)管。

（2）當(dāng)導(dǎo)管拉不動也轉(zhuǎn)不動，想辦法下壓導(dǎo)管，讓導(dǎo)管有一個上下活動的空間，試著轉(zhuǎn)動后再吊起。

（3）當(dāng)導(dǎo)管拉不動、壓不動更轉(zhuǎn)不動，導(dǎo)管只能用鉆機(jī)強(qiáng)力起拔，也可用鉆機(jī)加上吊車或挖掘機(jī)等設(shè)備強(qiáng)力起拔。避免鋼絲繩斷裂，防止傷人?，F(xiàn)場管理人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀看吊起導(dǎo)管的狀態(tài)，順利吊起并拆卸導(dǎo)管，可正常灌注。吊起導(dǎo)管時感覺“咯噔”一下，有可能導(dǎo)管被拉斷脫落孔內(nèi)。因為底管絲扣用的最頻繁，最易從底管絲扣拉脫。第一種情況判斷只脫落一根底管。按脫落一根底管的長度重新計算埋管深度后拆卸導(dǎo)管，從導(dǎo)管口觀看或用測錘檢查導(dǎo)管內(nèi)是混凝土還是泥漿。導(dǎo)管內(nèi)有混凝土說明導(dǎo)管埋在混凝土內(nèi)，按導(dǎo)管每一節(jié)長3m來說，采用埋管2～5m的方法灌樁，必須勤拆導(dǎo)管。如底管沒掉落，那么最深埋管也是8m左右。第二種情況，脫落2根以上導(dǎo)管時，拆卸導(dǎo)管后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)有泥漿，說明導(dǎo)管底口已經(jīng)拔出混凝土面，需采用二次灌注法重新灌注。

（4）二次混凝土灌注。首先考慮混凝土的初凝時間，一般從埋管到二次灌注，重新開灌的時間間隔控制在2h以內(nèi)，就能保證二次灌注的成功率。超過2h以后，保證不了二次灌注的質(zhì)量。所以，抓緊時間是二次灌注成敗的關(guān)鍵。簡單辦法處理無效后，立即進(jìn)行二次灌注。在導(dǎo)管頂部放一小球膽，用吊車將導(dǎo)管從孔內(nèi)全部吊出孔外，用大錘敲打?qū)Ч?，堵塞的混凝土從?dǎo)管底部清理出來，堵塞嚴(yán)重的一節(jié)一節(jié)拆開處理。當(dāng)球膽掉落出來說明導(dǎo)管已通開，用清水清理濕潤導(dǎo)管和料斗。準(zhǔn)確丈量孔內(nèi)混凝土面的高度，組配二次灌注導(dǎo)管的長度。

先用導(dǎo)管試探下入孔內(nèi)原混凝土面所能下入的深度，初步確定二次灌注導(dǎo)管的長度。二次灌注開始時，導(dǎo)管底口位于孔內(nèi)混凝土面以下10～20cm。先排干凈泥漿，再下放導(dǎo)管灌注。計算所需排干凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿的方量V，見公式（1）：

式中：V——導(dǎo)管內(nèi)泥漿的方量，m3；

h1——混凝土面到護(hù)筒頂?shù)母叨?，m；

h2——導(dǎo)管內(nèi)泥漿面到護(hù)筒頂?shù)母叨?，m；

r——導(dǎo)管內(nèi)半徑，m。

①第一種情況，試探導(dǎo)管下入混凝土困難時，二次灌注導(dǎo)管長度的確定見公式（2）：

式中：L——下入導(dǎo)管長度，m；

h1——孔內(nèi)混凝土面到護(hù)筒頂高差，m。

由公式（1）確定導(dǎo)管內(nèi)泥漿量V，在護(hù)筒內(nèi)先量出泥漿面上升V方量后的位置，護(hù)筒內(nèi)做標(biāo)記，當(dāng)泥漿面上升到標(biāo)記處說明導(dǎo)管內(nèi)泥漿已經(jīng)排除干凈。灌注時常遇到導(dǎo)管在混凝土表面不好下的情況，導(dǎo)管逐步下插原混凝土，采用下入10cm提起5cm，下入20cm提起10cm的辦法，讓流動的混凝土沖擊底管下20～30cm混凝土，這20～30cm混凝土置換成新的混凝土后，上下活動導(dǎo)管再下落10cm，稍等，底管下20～30cm混凝土又重新置換成新的混凝土后，導(dǎo)管再下落10cm，逐漸達(dá)到埋管0.8m以上，再正常灌注。

②第二種情況，當(dāng)導(dǎo)管試探下入孔內(nèi)原混凝土面的深度大于2m時，為提高質(zhì)量，二次灌注導(dǎo)管長度的確定見公式（3）：

式中：L——下入導(dǎo)管長度，m；

h1——孔內(nèi)混凝土面到護(hù)筒頂高差，m。

二次灌注時，為做到自始至終導(dǎo)管埋深2.0m以上，根據(jù)灌注設(shè)備不同，分3種配合：

第一種配合，用吊車配合罐車灌注。二次灌注開始時，料斗較高，無法放料，先卸開料斗，加上蓋板用吊車吊著，放滿混凝土后，重新吊回接在孔內(nèi)導(dǎo)管上。下放導(dǎo)管，導(dǎo)管底口位于孔內(nèi)混凝土以下10～20cm開始灌注，先排凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿，灌注的同時逐漸下放導(dǎo)管至埋深2m以上，再正常灌注。

第二種配合，用鉆機(jī)配合罐車灌注。如果井口用固定夾板，導(dǎo)管長度不好配時，現(xiàn)場有吊車時，按上述辦法，可用吊車配合到能正常拆管后，再用鉆機(jī)配合罐車灌注。如現(xiàn)場沒有吊車，只有鉆機(jī)，為保證在孔內(nèi)混凝土下10～20cm處排干凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿，安裝的導(dǎo)管長度受限，只能在排凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿后，拆開導(dǎo)管，再加接短節(jié)導(dǎo)管，灌注的同時緩慢下放到原混凝土面2m以下，保證導(dǎo)管埋深2m以上，再正常灌注。

第三種配合，用吊車配合泵車灌注。開始時，導(dǎo)管料斗較高，料斗里加上蓋板用吊車吊著，放滿混凝土，先排凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿，灌注的同時逐漸下放導(dǎo)管至埋深2m以上，開始正常灌注。用吊車配合泵車灌注，上下活動空間大，更適合于水下混凝土灌注樁施工，有利于二次灌注法的應(yīng)用。

正常灌注樁頂要求超灌0.8～1.0m[2]。二次灌注樁超灌量應(yīng)考慮導(dǎo)管下探過程中用的混凝土量，增加超灌量，一般樁頂超灌1.5m左右即可。導(dǎo)管夾板有活動和固定之分，活動夾板更適用于二次灌注。

[1] JGJ94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].