淺談泥漿護(hù)壁施工法中灌注樁

劉麗

摘 要：鉆孔灌注樁施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，對環(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。但這種類型的樁對施工人員和機(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)量控制的一個重要環(huán)節(jié)，在灌注過程中，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

鉆孔灌注樁施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，對環(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。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。但這種類型的樁對施工人員和機(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)量控制的一個重要環(huán)節(jié)，在灌注過程中，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。

該施工法的過程是：平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→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，沒有滿足導(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；三是在灌注過程中沒有時時測探井孔內(nèi)混凝土面的高度，及時準(zhǔn)確調(diào)整導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管提升過快，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)生灌注過程中導(dǎo)管進(jìn)水，施工前要做好技術(shù)交底工作，使一線施工人員心中有數(shù)，同時還要調(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，提高流動性后灌入導(dǎo)管內(nèi)，灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度搖動，增加原混凝土的流動性，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，必須趕在混凝土初凝之前換管）。

二、灌注過程中發(fā)生堵管事故。

在水下混凝土灌注過程中，如果在灌注過程中混凝土在導(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)致混凝土混合料無法下灌，造成堵管事故。二是由于混凝土運(yùn)送不及時，或施工現(xiàn)場機(jī)器設(shè)備如供電設(shè)施、吊車等發(fā)生故障，從而減緩灌注速度，延長了混凝土灌注時間，使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間超出了混凝土的初凝時間，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)。

三、灌注過程中發(fā)生坍孔事故。

在水下混凝土灌注過程中如發(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，可用測深儀探頭或測深錘探測。探深儀探頭測得的表面深度達(dá)不到原來的深度，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)備工作時間太長以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動等，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、排除周圍的振動源等，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，將混凝土鉆開抓出，同時將鋼筋骨架提出，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)時機(jī)成熟后，重新安裝鉆孔機(jī)鉆孔成樁。

四、灌注過程中發(fā)生埋管事故。

混凝土灌注過程中導(dǎo)管無法拔出稱為埋管，其原因是：在灌注過程中由于疏忽或其它原因沒有及時探測混凝土面深度（規(guī)范中規(guī)定灌注過程中埋管深度一般保持在2～6m），而施工過程中導(dǎo)管埋入混凝土過深，或由于混凝土初凝時間過短，灌注和停灌時間較長，沒有適當(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大，無法將導(dǎo)管順利提升。

五、灌注過程發(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，或灌注時間過長，首批混凝土已初凝導(dǎo)致流動性降低，而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，會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。

對已發(fā)生或估計可能發(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，應(yīng)采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理：一是對于柱樁，樁底與基巖之間的夾泥大于設(shè)計規(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)時多，有時鉆孔歪斜，偏出樁外，不能查得結(jié)果。目前國內(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，在施工過程中對鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場的一些主要負(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程中不發(fā)生事故，保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。