灌注樁常見事故的預(yù)防與處理

李學(xué)良

摘要：本文列舉了灌注樁水下灌注過程中常見的一些事故，根據(jù)事故發(fā)生的不同原因，針對性的提出一些預(yù)防措施及現(xiàn)場處理辦法，供現(xiàn)場施工技術(shù)人員尤其是那些缺乏現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：水下灌注；事故；預(yù)防；處理

隨著交通荷載的不斷增大，對工程基礎(chǔ)的承載力也提出了更高的要求。樁基礎(chǔ)因其承力大、施工簡單等特點(diǎn)，所以被越來越普遍的運(yùn)用到各種工程中。在灌注樁施工中，水下混凝土灌注質(zhì)量的好壞是樁基成樁質(zhì)量的關(guān)鍵。對于水下灌注施工中常發(fā)事故的預(yù)防措施、尤其是事故發(fā)生時(shí)現(xiàn)場如何及時(shí)處理，這在施工技術(shù)規(guī)范上沒有詳細(xì)講述?，F(xiàn)對此類事故的預(yù)防及現(xiàn)場處理作簡要總結(jié)。

1 導(dǎo)管進(jìn)水的主要原因及處理措施

導(dǎo)管進(jìn)水是水下灌注較常見的事故之一。出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水的主要情型有以下幾種：

a、首批混凝土量不足或?qū)Ч軕铱者^大，致使首批混凝土不能埋住導(dǎo)管，泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入管內(nèi)。b、灌注過程中測深錯(cuò)誤，提升導(dǎo)管過高，導(dǎo)致導(dǎo)管底口脫離混凝土頂面，導(dǎo)管底口進(jìn)入泥水。c、導(dǎo)管破損、接頭不嚴(yán)密；使用法蘭連接時(shí)，螺栓不緊或法蘭變形或膠墊被高壓氣沖破，管內(nèi)進(jìn)水?；蛘邔?dǎo)管被拔斷、脫落，泥水從導(dǎo)管上口進(jìn)入管內(nèi)。

導(dǎo)管進(jìn)水的預(yù)防及處理措施

1.1 為了防止首批混凝土量不足，混凝土不能埋住導(dǎo)管而使導(dǎo)管進(jìn)水。灌注前應(yīng)認(rèn)真測量孔深和導(dǎo)管長度，準(zhǔn)確計(jì)算料斗、導(dǎo)管容量，計(jì)算首批混凝土方量可參考以下公式：

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

式中：V-灌注首批混凝土所需數(shù)量

D——樁孔直徑

H1——樁孔底至導(dǎo)管底端間距

H2——導(dǎo)管初次埋置深度

d——導(dǎo)管內(nèi)徑

h1——樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)

混凝土柱平衡導(dǎo)管外(或泥漿)壓力所需的高度

上式中H1一般控制在0.2~0.4m范圍內(nèi)并根據(jù)孔徑大小、孔深、導(dǎo)管粗細(xì)、料斗大小、沉淀多少而定。一般孔徑越大、孔深越深、導(dǎo)管越粗、沉淀越少則采用低值；反之則取高值。

首批混凝土灌注完后應(yīng)立即測量導(dǎo)管內(nèi)外混凝土深，根據(jù)導(dǎo)管深度計(jì)算導(dǎo)管埋深。如果導(dǎo)管沒有埋住，管內(nèi)已進(jìn)水，應(yīng)立即提出導(dǎo)管，將孔底混凝土用空氣吸泥機(jī)或抓斗清出，沒有以上設(shè)備的可迅速提出鋼筋籠，二次下鉆清孔。

1.2 灌注混凝土?xí)r，為防止因提升導(dǎo)管過高而使導(dǎo)管進(jìn)水，施工時(shí)應(yīng)派有經(jīng)驗(yàn)的施工人員專門負(fù)責(zé)測量導(dǎo)管埋深，施工人員應(yīng)勤測，將導(dǎo)管埋深控制在2-6m范圍內(nèi)，并隨時(shí)記錄混凝土灌注量與樁孔內(nèi)混凝土上升高度，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)樁孔擴(kuò)徑、縮徑現(xiàn)象及程度。

1.3 導(dǎo)管質(zhì)量的好壞對水下灌注的成敗起著十分關(guān)鍵的作用。在水下灌注之前必須檢查導(dǎo)管連接是否牢固。如果是絲口連接應(yīng)仔細(xì)檢查絲口是否損壞以及絲口是否能擰到位具備足夠的抗拉力。若是采用法蘭連接，應(yīng)仔細(xì)清理法蘭盤上的泥水、混凝土等雜物，擰緊螺栓。法蘭變形、墊子破損、螺絲損壞的堅(jiān)決更換。在使用前及使用一段時(shí)間后，均應(yīng)對導(dǎo)管進(jìn)行承壓和水密性試驗(yàn)，確保導(dǎo)管不滲水、不漏水。

a、導(dǎo)管上口進(jìn)水的處理

因?qū)Ч苊撀湓斐缮峡谶M(jìn)水，事故發(fā)生后先要打撈起導(dǎo)管重新連接好，用水泵將管內(nèi)泥水抽干，注入清水清洗導(dǎo)管再將其抽干，將導(dǎo)管上提，控制導(dǎo)管埋深在0.5m左右，測量管內(nèi)混凝土深度。計(jì)算并注入適量新的混凝土，當(dāng)新的混凝土將泥水充分排出后，再將導(dǎo)管向下插入0.5m左右，繼續(xù)灌注至終結(jié)。成樁后，導(dǎo)管口以上混凝土因含有泥漿需予以鑿出。

b、導(dǎo)管中、下部進(jìn)水的處理

導(dǎo)管中部突然進(jìn)水可采去二次灌注方法進(jìn)行處理，即事故發(fā)生后迅速提出導(dǎo)管整修，再迅速下水，若導(dǎo)管內(nèi)使用隔水塞封堵混凝土的，應(yīng)先使導(dǎo)管懸空在混凝土面上20cm左右開始重新灌注，當(dāng)隔水塞沖出導(dǎo)管后迅速下插，可以在導(dǎo)管上加壓使其下插至混凝土面下不低于1m。導(dǎo)管口以上的混凝土在灌注完畢后應(yīng)鑿出。若導(dǎo)管使用開啟塞或拔塞可先直接插入混凝土面下0.5m，盡量抽干管內(nèi)泥漿,灌注一定量的混凝土將管內(nèi)殘余泥水混合物排出導(dǎo)管底口,再將導(dǎo)管插入0.5m后繼續(xù)灌注至終了。二次灌注時(shí)，若事先將導(dǎo)管底口作成蓮瓣?duì)铋_口，蓮瓣能自由開合，外部用栓銷銷住，銷由細(xì)鋼絲控制，在上部提拉能拔出銷栓。

二次灌注方法簡單，但必須在水下已灌注混凝土沒有初凝、和易性尚好時(shí)方能采用。若水下已灌注混凝土和易性較差導(dǎo)管無法插入，二次灌注無法進(jìn)行，應(yīng)立即采取措施將鋼筋籠拔出或?qū)胃摻钪鹨话纬?，再加入泥漿重新鉆孔灌注。

2 卡管事故的預(yù)防及處理

造成混凝土卡管的原因主要有：隔水塞卡管：混凝土塌落度太小、和易性不好、混凝土離析；灌注過程中中止時(shí)間過長，管內(nèi)混凝土和易性變差卡管等。卡管的預(yù)防處理：使用隔水塞可采用小于導(dǎo)管內(nèi)徑1cm左右的充氣皮球或內(nèi)部填充可流動物的袋子。這樣即使因?qū)Ч芙孛姘枷荻ㄗ「羲?，也可以靠混凝土自重或用長鋼筋搗開。灌注混凝土前應(yīng)仔細(xì)檢修機(jī)械設(shè)備并試運(yùn)行，保證機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)良好，避免中途故障停機(jī)。導(dǎo)管在使用前后均應(yīng)清洗干凈，剔除粘附在管內(nèi)壁的混凝土等雜物，并整平導(dǎo)管凹陷使導(dǎo)管內(nèi)部平滑流暢。施工中要密切監(jiān)控拌制混凝土質(zhì)量，防止混凝土中夾雜大塊硬物，保證混凝土良好的和易性。灌注前要詳細(xì)組織協(xié)調(diào)，保持施工灌注的連續(xù)性，如因故短時(shí)間中斷，應(yīng)每隔幾分鐘上下小幅提動和轉(zhuǎn)動導(dǎo)管?？ü苁鹿实奶幚肀容^困難。輕度卡管可采用長桿沖搗、快速上下提動導(dǎo)管、振動等方法使管道暢通。如果造成嚴(yán)重卡管，以上方法都不能奏效，只能及時(shí)提出導(dǎo)管，清理孔內(nèi)混凝土，采用二次灌注。

3 埋管事故的預(yù)防與處理

埋管即導(dǎo)管埋入混凝土中不能拔出。造成埋管的主要原因是混凝土埋置過深，或者灌注時(shí)間過長，混凝土已經(jīng)凝固，或者是孔壁坍塌造成導(dǎo)管不能取出。

埋管的預(yù)防：因混凝土埋置過深造成埋管事故發(fā)生的主要原因還是施工技術(shù)人員麻痹大意，沒有勤測導(dǎo)管埋深。或者是測量人員經(jīng)驗(yàn)不足，誤判導(dǎo)管埋深而造成。因此灌注混凝土?xí)r一定要派有責(zé)任心施工人員及時(shí)檢測，仔細(xì)判斷。尤其在漿渣較稠時(shí)，若使用的測錘過輕，則不易感覺出孔內(nèi)真實(shí)混凝土面，極易判斷失誤。所以此時(shí)應(yīng)加重測錘，測量時(shí)上下提動測錘，細(xì)心感覺，正確判斷。在灌注后期，混凝土面離孔口較近時(shí)，可以用長桿直接插搗，準(zhǔn)確判斷灌注混凝土面，確定埋深。另外灌注中保持孔內(nèi)水頭，避免孔壁坍塌。埋管的處理：發(fā)生埋管后，立即卸掉料斗，用吊車直接吊拉導(dǎo)管。吊拉導(dǎo)管時(shí)應(yīng)全力、小幅、間隔、快速提動，提拉過程中可以附以轉(zhuǎn)動，待導(dǎo)管產(chǎn)生活動后再全力大幅提升。吊拉時(shí)應(yīng)避免猛提硬拉。

4 鋼筋籠上浮的原因及處理

灌注混凝土上升摩擦致使鋼筋籠上浮多發(fā)生在鋼筋籠離孔底有一段距離，鋼筋籠重量較輕，樁徑較?。稄叫∮?.2米，尤其是樁徑小于0.8米）時(shí)。當(dāng)混凝土灌注時(shí)，導(dǎo)管底口以上混凝土?xí)S著續(xù)灌混凝土整體上升，此時(shí)混凝土對鋼筋籠施以向上的摩擦力，隨著灌注不斷進(jìn)行，混凝土埋深越大，摩擦力越來越大。當(dāng)其超過鋼筋籠自重及鋼筋籠與孔壁的摩擦力時(shí)，鋼筋籠就會上升。因此，發(fā)現(xiàn)籠體上浮時(shí)可以上提導(dǎo)管，盡量減少混凝土埋深，使導(dǎo)管底口高于鋼筋籠底，減小上升摩擦力。

發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察，盡早及時(shí)處理。可在籠頂施壓，使其緩慢沉下到設(shè)計(jì)位置。隨后應(yīng)減少混凝土埋深，減緩灌注速度，并加強(qiáng)觀察，避免繼續(xù)上浮。

5 縮徑、斷樁、夾泥、夾心的原因及處理

水下混凝土涉及的工序復(fù)雜繁多，造成斷樁、夾泥、夾心的原因也很復(fù)雜，并且大多數(shù)原因又不易覺察，只有成樁后檢查才能發(fā)現(xiàn)，造成的缺陷也較大，不易處理。產(chǎn)生此類事故的主要原因有：縮徑主要與施工的地質(zhì)情況有關(guān)。在砂層或富水層，如果停鉆后較長時(shí)間才進(jìn)行混凝土灌注，則孔內(nèi)泥漿會在自重作用下失水，水向砂層滲透，泥漿則在孔壁附著得越來越厚，造成縮徑；在砂土層鉆進(jìn)速度過快、鉆頭尺寸不夠也會造成縮徑。灌注混凝土之前用檢孔器對鉆孔進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)縮徑，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行擴(kuò)孔處理。在灌注過程中，局部塌孔；或者由于清孔不徹底孔底有泥塊，首批混凝土沖擊泥塊上升并包裹在混凝土中，這樣都容易造成夾泥。導(dǎo)管提出混凝土面或者導(dǎo)管埋深過小底口已到浮漿層，會造成樁內(nèi)混凝土強(qiáng)度降低或斷樁。

結(jié)束語：

水下灌注混凝土涉及人員、機(jī)具、材料等各種因素，工藝較復(fù)雜，因此要求施工中對容易造成以上缺陷的各個(gè)環(huán)節(jié)均要謹(jǐn)慎小心，勤觀察、多檢查。灌注前充分準(zhǔn)備，加強(qiáng)防范；出現(xiàn)事故，沉著冷靜，仔細(xì)查明原因，采用合理措施，及時(shí)補(bǔ)救，力求避免或減少損失。