鉆孔灌注樁灌注時常遇問題預防及處理方法初探

朱新全

(山東菏澤通達交通工程監理有限公司)

鉆孔灌注樁成樁工藝在歐洲 20世紀 40年代初期開始應用,我國于 20世紀 50年代末期在河南開始應用以來,隨著施工機械的不斷改進和施工工藝的不斷進步,樁基在橋梁建設中的運用越來越普及,但是鉆孔灌注樁由于在地面以下或在水中施工,受各種因素影響,處理不好容易發生故障,影響工程進展,并造成經濟損失。因此筆者想結合十幾年的工作體會,就灌注樁灌注時易出現問題進行分析,并提出預防及處理方法。

1 隔水塞卡在導管內

1.1 主要原因

(1)隔水塞制作不合適:隔水塞直徑過大,在導管內落不下去;隔水塞橡膠墊圈過大;隔水塞直徑過小或長度不夠,在導管內翻轉卡住。

(2)導管加工質量差,如導管加工同心度不好、變形;接頭處出現臺階;管內粗糙等。

1.2 預防及處理辦法

(1)隔水塞要控制好直徑,不合適的予以更換.

(2)現成熟的方法是隔水塞采用塑料氣球或籃排球膽,其直徑可比導管內經小1～2cm,受混凝土擠壓后球塞可變形擠住導管內壁,并可向下滑行,排擠管內泥漿。球膽如果不被鋼筋籠掛住,一般能周轉使用。

(3)要確保導管質量,不合適要予以更換,每節導管應平直,其定長偏差不得超過管長的 0.5%,連接部位內徑偏差不大于 2mm,內徑要光滑平整,不得有破損或凹陷。

2 導管漏水

2.1 產生的原因

(1)導管連接處密封不好,如法蘭盤墊圈放置不平整;墊圈擠出或損壞,法蘭螺栓松動等.

(2)首批混凝土不足,未埋住導管下口,沖洗液從導管底口侵入。

(3)導管提升過多,埋深太小,沖洗液侵入管內。

2.2 預防及處理方法。

(1)導管在灌注混凝土前應進行必要的水密承壓實驗和接頭抗拉實驗,嚴格檢查接頭是否嚴密,焊接是否有破裂,及時及早地進行修補。

(2)發生事故,若孔內灌入混凝土量為少量,則可拔出導管,清除灌入的混凝土方可澆注;若灌入混凝土較多時,應暫停灌注,下一個比原孔徑小一級的鉆頭鉆進至一定深度起鉆,用高壓水將混凝土面沖洗干凈,并將沉渣吸出,將導管下至中間小孔內恢復灌注。

3 堵管(混凝土在導管內出不去)

3.1 產生的原因

(1)混凝土配比不合理:混凝土配合比不符合要求,水灰比過小,塌落度過低,流動性差;粗骨料粒徑超出規定要求;運輸或等待時間過長使混凝土嚴重離析

(2)灌注時間過長導致混凝土表面混凝土已初凝。

(3)由于水泥結塊或者在冬季施工中因集料含水量大而凍結成塊,攪拌時沒有將結塊打開,使結塊卡在導管內。

(4)導管內進水未及時發現,造成混凝土嚴重稀釋,水泥漿和砂石分離。

(5)冬季在零度以下作業時,管內會形成一層堅硬的混凝土凍結圈,使混凝土在管內堵塞。

3.2 預防及處理方法

(1)控制好施工配合比,集料最大粒徑應不大于導管內經的 1/6～1/8,以及鋼筋凈距的 1/4,同時不大于 40mm。

(2)拌和前要檢查水泥是否結塊,如果在冬季施工,拌和前還應將細集料過篩,以免結塊造成堵管,控制混凝土的塌落度在 18～22cm范圍內,混凝土拌合物應有良好的和易性,在運輸和灌注過程中,混凝土不應有離析泌水現象。

(3)各施工步驟明確分工,協調工作,確保混凝土連續灌注,電路水路必須經過嚴格檢查過關,盡量減少灌注時間。避免混凝土表層初凝。

(4)堵管發生后上下提動搗管或振搗,使導管疏通;若無效,提出導管進行清理后,重新插入混凝土內足夠深度,用潛水泵或空氣吸泥機,將管內泥漿、浮漿、雜物等吸除干凈,恢復灌注。

(5)冬季施工可用噴燈或其他方法給導管加溫或保溫。

4 坍 孔

4.1 產生原因

(1)護筒底腳周圍漏水,孔內水位降低。

(2)在潮汐河流中漲潮時,孔內水位差大,不能保持原有靜水壓力。

(3)護筒周圍堆放重物和機械振動等。

4.2 處理及預防措施

(1)保持或加大水頭,移開重物,排除振動等,以防止繼續坍孔。

(2)用吸泥機吸出坍入孔中的泥土,如不繼續坍孔,可恢復正常灌注。

(3)如坍孔仍不停止,坍塌部位較深,宜將導管拔出,將混凝土鉆開抓出,鋼筋拔出,用粘土摻砂礫回填,沉完時機成熟后,重新鉆孔成樁。

5 鋼筋籠錯位

5.1 產生原因

(1)鋼筋籠下落:主要發生在使用半樁長的鋼筋籠的樁孔內,由于鋼筋籠下放時操作不慎,孔口未將鋼筋籠固定,下導管時掛住鋼筋籠等。

(2)鋼筋籠上浮:灌注混凝土面接近鋼筋籠底口時,灌注快,沖擊力大;提升導管時將鋼筋籠掛起。

(3)鋼筋籠中心偏位、灌注后鋼筋保護層超限。

5.2 預防及處理辦法

(1)當導管底口低于鋼筋籠部底部 3m至高于鋼筋籠底 1m之間,且混凝土表面在鋼筋籠底口上下 1m之間,應放慢混凝土灌注速度。

(2)從鋼筋籠自身的結構及定位方式上采取措施,適當的減少鋼筋籠下端的箍筋數量 ,減少混凝土向上的頂托力,鋼筋籠上端焊固在護筒頂上,在孔底設置直徑不小于主筋的1～2道加強環形筋,并以適當數量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠底部,實踐證明對于克服鋼筋籠上浮是行之有效的。

(3)鋼筋籠焊接時要上下對正,鋼筋定位器或混凝土保護快數量要足夠。圖紙設計的保護層定位筋實際應用中作用不大,大廣高速松遼段高速公路統一采用5cm寬、3mm厚鋼板代替定位筋效果良好,另外可在護筒內壁四周置 4根直徑60mm或80mm鋼管,頂部焊于護筒口上,對防止鋼筋籠偏位、樁頭混凝土漏筋是行之有效的措施。

6 斷 樁

6.1 產生的原因

以上所述的導管漏水,堵管、坍孔處理不及時或處理不當,便形成斷樁。

6.2 斷樁的處理方法

(1)斷樁后如果能夠提出鋼筋籠,可迅速將其提出孔外,然后用沖擊鉆重新鉆孔,清孔后下鋼筋籠,再重新灌注混凝土。

(2)若斷樁位置處于距地表 10m以下處,且混凝土已終凝,可使用直徑略小于鋼筋籠內徑的沖擊鉆在原樁位沖擊鉆孔至鋼筋籠底口以下 1m處,然后往孔內投適當炸藥,待鋼筋籠松動后整體吊出或一根根吊出。然后再進行二次擴孔至設計直徑,清孔后重新灌注混凝土。

(3)若斷樁位置處于距地表 5m以內地質條件良好時,可用人工挖孔,砂漿或同標號混凝土護壁,挖至斷樁位置,將泥漿或摻雜泥漿的混凝土清除,露出良好的混凝土并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后澆筑混凝土。

(4)若斷樁位置在地表 5m以下,10m以內,且距地表5m以內但地質條件不良時(如摻水等),可采用在井點降水的前提下,將此樁徑略大的混凝土管或鋼管一節節接起來,直到沉到斷樁位置以下 0.5m處。清除泥漿及摻雜泥漿的混凝土,露出良好的混凝土面并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后澆筑混凝土。

7 結束語

鉆孔灌注樁屬地下隱蔽工程,情況復雜,施工中一定要嚴格控制好混凝土的配合比,科學組織,按操作規程施工,使混凝土有良好的和易性和流動性,灌注過程連續,快速,避免埋下質量事故的隱患,造成巨大的經濟損失。

[1] 沈得漢.排擠土灌注樁的施工[M].樁基施工手冊.

[2] 李長娥.鉆孔灌注樁斷樁預防及處理方法[J].學問·下半月,2009,(2).

[3] 公路橋梁施工技術規范(JTJ041-2000)[M].人民交通出版社,2008.