淺談泥漿護壁施工法中灌注樁

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，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，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、泥漿護壁法鉆孔灌注樁、套管護壁法鉆孔灌注樁。但這種類型的樁對施工人員和機械設(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，就泥漿護壁施工法中出現(xiàn)的一些常見的灌注事故進行原因分析并總結(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)護筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→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，造成嚴重后果。

一、灌注過程中發(fā)生導(dǎo)管進水事故。

發(fā)生導(dǎo)管進水的主要原因：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)管底口進入；二是導(dǎo)管接頭或焊縫不嚴，在導(dǎo)管使用前沒有嚴格進行水密承壓和接頭抗拉試驗，在灌注混凝土時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)試好機器設(shè)備，做好應(yīng)急處置準備。一旦發(fā)生導(dǎo)管進水事故，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)鉆機的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機、水力吸泥機清出，如果不能全部清出，必要時還需將鋼筋骨架提出，進行徹底的清孔，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)致在運輸和灌注過程中產(chǎn)生嚴重離析，使混凝土中的粗骨料和細骨料分層，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。二是由于混凝土運送不及時，或施工現(xiàn)場機器設(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不到原來的深度，相差很多，可證實發(fā)生坍孔。

坍孔原因可能是由于護筒埋設(shè)太淺，孔內(nèi)泥漿壓力低，清孔后灌注樁準備工作時間太長以及由于護筒周圍堆放重物或機械振動等，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，待回填土沉實時機成熟后，重新安裝鉆孔機鉆孔成樁。

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，鉆芯取樣，做深入的探查，判明情況。有下述情況之一時，應(yīng)采取壓漿補強方法處理：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)鉆機鉆芯取樣檢驗鉆孔樁質(zhì)量方法，費時多，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)場的一些主要負責人要選用技術(shù)精、經(jīng)驗豐富的人主持，要有專人負責指揮，確保各項工序順利進行，施工中的機器設(shè)備、機具要維護好，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。