灌注樁導(dǎo)管法施工中的質(zhì)量事故分析及預(yù)防

宋建環(huán)

(山西省潞安礦業(yè)集團(tuán)，山西長(zhǎng)治 046204)

0 引言

鉆孔灌注樁混凝土水下澆筑通常采用導(dǎo)管法施工，導(dǎo)管法施工對(duì)技術(shù)要求非常嚴(yán)格，為使水下混凝土灌注樁施工質(zhì)量得以保證，對(duì)于誘發(fā)灌注事故的因素，必須在施工初期就徹底消除其隱患，同時(shí)又必須制定相應(yīng)的對(duì)策，一方面，可以預(yù)防事故的發(fā)生，另一方面，在事故發(fā)生后能及時(shí)采取補(bǔ)救措施。下面就施工實(shí)踐中經(jīng)常遇到的幾種工程事故，對(duì)其產(chǎn)生的原因、施工中如何預(yù)防以及相關(guān)的處理措施談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

1 初灌未封底的原因及預(yù)防、處理措施

1)初灌未封底原因:初灌未封底由于樁底沉渣量過大，使初灌混凝土不能正常反漿，或?qū)Ч芫嗫椎滋h(yuǎn)，初灌混凝土量不夠沒有埋住導(dǎo)管。造成這種后果的原因多數(shù)是檢查不夠認(rèn)真，首先，初灌混凝土前應(yīng)查清孔底沉渣厚度，把孔底沉渣清除到規(guī)范允許范圍內(nèi);其次，檢查導(dǎo)管底部到孔底的距離是否控制在規(guī)范范圍內(nèi);最后，需要進(jìn)行初灌混凝土的用量與理論計(jì)算最小量的比較。2)預(yù)防方法:要滿足混凝土量導(dǎo)管埋深高于0.8 m，要有充足的漏斗、儲(chǔ)料斗及輸送泵混凝土存儲(chǔ)量。根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外壓力平衡原則，需要保持管內(nèi)混凝土最小高度:Hd=RwHw/Rc，否則，導(dǎo)管底口露出會(huì)導(dǎo)致泥水進(jìn)入。3)處理措施:若出現(xiàn)此情況需要將導(dǎo)管立即提出，把導(dǎo)管底口散落的混凝土混合物清理出去，再重新下管灌注。

2 導(dǎo)管堵塞的原因及預(yù)防、處理措施

1)導(dǎo)管堵塞不通的原因:在灌注較長(zhǎng)時(shí)間后，上部的混凝土已經(jīng)凝固或接近凝固，同時(shí)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，很多在泥漿中的殘?jiān)鼭u漸沉淀，進(jìn)一步加厚了殘留在混凝土表面的沉淀物而導(dǎo)致灌注非常困難，最終造成導(dǎo)管堵塞。2)預(yù)防措施:a.使用后的導(dǎo)管要及時(shí)清洗，確保導(dǎo)管內(nèi)部沒有殘?jiān)３止饣.加快混凝土灌注速度，準(zhǔn)備積累大量的混凝土，使其在灌注中產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力，使泥漿的阻力變小。快速連續(xù)并保持混凝土和泥漿流動(dòng)狀態(tài)，仍可以有效防止堵塞，但需要注意的是保持勻速灌注，這樣才能有效地使導(dǎo)管中的空氣排出，避免堵管。若空氣從導(dǎo)管底部排出則可能使導(dǎo)管拔出混凝土面，對(duì)混凝土質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，坍落度過大或者過小都會(huì)影響導(dǎo)管的暢通，流動(dòng)性過差同樣會(huì)堵塞導(dǎo)管。因此必須把好混凝土質(zhì)量這一關(guān)。3)處理措施:如發(fā)生堵管的部位在導(dǎo)管上部可用鋼筋疏通，在導(dǎo)管下部可提住導(dǎo)管上下振擊。

3 導(dǎo)管漏水原因及預(yù)防、處理措施

1)導(dǎo)管漏水原因: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)灌注混凝土強(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也會(huì)引起事故。2)預(yù)防措施:施工之前必須要進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，下管前應(yīng)對(duì)橡皮墊圈、焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢查。3)處理措施:若發(fā)現(xiàn)漏水，則需要加快灌注速度，同時(shí)加深混凝土使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土超出漏水處。

4 導(dǎo)管提空的原因及預(yù)防、處理措施

1)導(dǎo)管提空的原因:a.當(dāng)使用上下提振法來解決導(dǎo)管堵塞的情況時(shí)，若導(dǎo)管埋深很淺則會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管提空。b.在灌注過程中，測(cè)定失誤而出現(xiàn)卸管多提，尤其在后期很容易混淆混凝土表面和混合的坍土層。2)預(yù)防措施:在測(cè)量孔內(nèi)混凝土的表面高度時(shí)，務(wù)必仔細(xì)檢查核對(duì)，并且保證使用合格精確的測(cè)繩、測(cè)錘等工具，以防在提升導(dǎo)管時(shí)出現(xiàn)問題。3)處理措施:在不慎將導(dǎo)管拔出時(shí)，應(yīng)該馬上停止灌注，使其形成新空;如果孔內(nèi)混凝土面高度較高則需要二次導(dǎo)管插入法。將導(dǎo)管底部加底蓋閥并插入1 m左右，料斗內(nèi)注滿混凝土后提起0.5 m，打開導(dǎo)管底部蓋子后即可繼續(xù)操作。因?yàn)楦×栴}，最好由專業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，準(zhǔn)確測(cè)量導(dǎo)管長(zhǎng)度，鐵絲強(qiáng)度，實(shí)際混凝土面位置等相關(guān)數(shù)據(jù)，確保提升高度并隨時(shí)測(cè)量，整個(gè)過程要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

5 導(dǎo)管被混凝土埋住、卡死的原因及預(yù)防、處理措施

1)導(dǎo)管被混凝土埋住、卡死常見原因:在導(dǎo)管插入較深，時(shí)間間隔久的情況下，較容易發(fā)生埋管事故。因此，在施工過程中，導(dǎo)管的埋深是一個(gè)很重要的指標(biāo)。其中，混凝土與管壁摩擦、混凝土質(zhì)量、速度等都會(huì)造成導(dǎo)管卡死、埋住等問題。一般情況下，導(dǎo)管深度以2 m～6 m為宜。2)預(yù)防措施:在混凝土中加緩凝劑防止混凝土初凝，過程中需要將導(dǎo)管上下活動(dòng)，時(shí)間間隔15 min，幅度2 m左右。若澆筑中斷2 h，則視為斷樁。混合比例也是產(chǎn)生卡管現(xiàn)象、離析現(xiàn)象、阻塞現(xiàn)象的原因。因此要嚴(yán)格控制混凝土調(diào)配比例，縮短灌注時(shí)間。3)處理措施:二次導(dǎo)管插入法可以處理樁徑較大的斷樁問題，否則只能補(bǔ)樁、接樁。接樁一般用人工挖孔的辦法處理，并且樁的斷面必須是在地下水位線以上，否則很難進(jìn)行接樁處理。處理前要先清除樁頂殘?jiān)愉摻罨\，然后澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6 鋼筋籠上浮的原因及預(yù)防措施

1)鋼筋籠上浮原因:當(dāng)混凝土澆筑到鋼筋籠底部時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼筋籠上端未固定牢固，灌注混凝土?xí)r速度太快，沖擊力大，或者是澆筑過程中導(dǎo)管不居中，導(dǎo)管法蘭掛住鋼筋籠環(huán)箍等，這些都會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠上浮。2)預(yù)防措施:將鋼筋籠上端固定牢固，當(dāng)灌注鋼筋籠底部的部位時(shí)，應(yīng)緩慢放料，盡量減小導(dǎo)管的埋深，減小混凝土對(duì)鋼筋籠的沖擊力。下管時(shí)應(yīng)盡量居中，盡量不選用帶法蘭盤的導(dǎo)管，優(yōu)先選用螺旋接口的導(dǎo)管。

7 混凝土拌制不符合要求的預(yù)防措施

1)混凝土拌制不符合要求情況:混凝土的配合比及其他性能如果不滿足施工要求，可能會(huì)造成其他質(zhì)量事故，一般混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率應(yīng)在40%～50%，粗骨料最大粒徑應(yīng)小于40 mm，混凝土坍落度控制在18 cm～20 cm，要有良好的流動(dòng)性、和易性。2)預(yù)防措施:灌注過程中很多事故都與用料的質(zhì)量有關(guān)，因此用料上盡量避免普通的硅酸鹽水泥，最好使用較好的碎石、中粗砂和礦渣硅酸鹽水泥。

8 斷樁的原因及預(yù)防、處理措施

1)斷樁的原因:由于混凝土灌注中斷時(shí)間過長(zhǎng)造成初凝狀態(tài)導(dǎo)致灌注無法繼續(xù)而斷樁，引起中斷的因素很多，比如機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障、混凝土供應(yīng)不足或停電等意外事故;導(dǎo)管提空后未被發(fā)覺或處理時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致澆筑不連接也會(huì)引起斷樁;導(dǎo)管埋深不能達(dá)到要求深度，過淺造成新灌混凝土上翻，形成泥漿斷層也會(huì)引起斷樁。2)預(yù)防措施:避免灌注中斷或者縮短中斷時(shí)間，可以在混凝土中加入緩凝劑，給修復(fù)故障留有時(shí)間;加強(qiáng)施工管理，防止外部因素，比如機(jī)械設(shè)備故障、電源等造成施工故障，要有充沛的儲(chǔ)備設(shè)施;確保導(dǎo)管埋深高于1 m。3)處理措施:可以采用重新鉆孔的方法處理斷樁位置較低的狀況;否則采取開挖接長(zhǎng)法處理。此處理方法為把上部分松散的混凝土和泥漿清除而澆灌新混凝土。對(duì)于不能補(bǔ)樁的，可將泵管埋置斷樁面以下，成樁后進(jìn)行高壓沖洗，之后再進(jìn)行高壓注漿處理。

9 樁頂空心的預(yù)防措施

1)樁頂空心:當(dāng)導(dǎo)管埋的過深，拔出時(shí)底部接近初凝，因此在拔出的時(shí)候?qū)Ч懿荒芗皶r(shí)灌滿，拔出后造成混凝土液面下降，泥漿填入，樁頭質(zhì)量不能保證。2)預(yù)防措施:導(dǎo)管深度在灌注結(jié)束前不要超過6 m，結(jié)束后拔出前要上下活動(dòng)且不超過0.5 m幅度，或用機(jī)械振搗樁頂混凝土，盡可能縮短灌注時(shí)間，避免產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，降低樁頂混凝土流動(dòng)性;其次，應(yīng)控制最后一次澆灌量，超灌高度宜為0.8 m～1.0 m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

10 結(jié)語

混凝土灌注樁水下澆筑導(dǎo)管法施工是一種常見的施工方法，在現(xiàn)場(chǎng)施工中有著廣泛的應(yīng)用，引起混凝土灌注樁導(dǎo)管法施工的質(zhì)量事故的原因很多，如果其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不好，都可能會(huì)出現(xiàn)重大質(zhì)量事故，因此，在樁基工程開工前應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作:認(rèn)真編制施工方案，進(jìn)行技術(shù)交底，做好現(xiàn)場(chǎng)試樁工作，施工過程中要控制好混凝土質(zhì)量，詳細(xì)做好各項(xiàng)施工記錄，牢牢把好各關(guān)鍵工序的質(zhì)量等，這些都是防止事故發(fā)生較為行之有效的措施。

［1］李培俊.淺析鉆孔灌注樁施工工藝［J］.山西建筑，2011，37(5):77-78.