李懷宇,郭阿楠

(1.黑龍江省哈同高等級公路管理處賓州管理所;2.黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

1 缺陷處理原則

所謂灌注樁缺陷就是指不能滿足設(shè)計(jì)要求的灌注樁存在的質(zhì)量問題。灌注樁的施工過程中,灌注水下混凝土是成樁的關(guān)鍵性工序,灌注過程中應(yīng)分工明確,密切配合,統(tǒng)一指揮,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。一旦出現(xiàn)事故時(shí),應(yīng)分析原因,采取合理的技術(shù)措施,及時(shí)設(shè)法補(bǔ)救。對于確實(shí)存在缺陷的鉆孔樁,應(yīng)盡可能設(shè)法補(bǔ)強(qiáng),不宜輕易廢棄,造成過多的損失。經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng)的樁須經(jīng)認(rèn)真的檢驗(yàn)認(rèn)為合格后方可使用。對于質(zhì)量極差,確實(shí)無法利用的樁,應(yīng)與設(shè)計(jì)單位研究采用補(bǔ)樁或其它措施。

2 事故產(chǎn)生原因及防治方法

2.1 導(dǎo)管進(jìn)水

(1)主要原因。①首批混凝土儲量不足,或雖然混凝土儲量己夠,但導(dǎo)管底口距孔底的間距過大,混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口,以致泥水從底口進(jìn)入。②導(dǎo)管接頭不嚴(yán),接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入。③導(dǎo)管提升過猛,或測探出錯(cuò),導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。

(2)預(yù)防和處理方法。為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水,事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。萬一發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水,要當(dāng)即查明事故原因,采取以下處埋方法:若是上述第一種原因引起的,應(yīng)立即將導(dǎo)管提出,將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(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)以及抓斗清出,不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除。然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲量的首批混凝土,重新澆注。若是第二、三種原因引起的,應(yīng)視具體情況,拔換原管重下新管;或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如重下新管,必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干,才可繼續(xù)灌注混凝土,為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底口翻入,導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度,宜大于 200cm。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干,續(xù)灌的混凝上配合比應(yīng)增加水泥量,提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以振動(dòng)片刻,使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。

2.2 卡管

(1)初灌時(shí)隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)送混凝土未加遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導(dǎo)管堵塞。處理辦法可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管,或在導(dǎo)管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落。如仍不能下落時(shí),則須將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔,進(jìn)行清理修整(注意切勿使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土落入井孔),然后重新吊裝導(dǎo)管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,需按前述第二項(xiàng)處理方法將散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。提管時(shí)應(yīng)注意到導(dǎo)管上重下輕,要采取可靠措施防止回倒傷人。

(2)機(jī)械發(fā)生故障或其它原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久,或灌注時(shí)間持續(xù)過長,最初灌注的混凝土己經(jīng)初凝,增大了導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內(nèi)。其預(yù)防方法是灌注前應(yīng)仔細(xì)檢修灌注機(jī)械,并準(zhǔn)備備用機(jī)械,發(fā)生故障時(shí)立即調(diào)換備用機(jī)械;同時(shí)采取措施。加速混凝土灌注速度,必要時(shí),可在首批混凝土中摻入緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)灌注時(shí)間己久,孔內(nèi)首批混凝土己初凝,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土,此時(shí)應(yīng)將導(dǎo)管撥出,重新安設(shè)鉆機(jī),利用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一撥出,然后以粘土加砂礫填塞井孔,待沉實(shí)后重新鉆孔成樁。

2.3 塌孔

在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水(泥漿)位忽然上升溢出護(hù)筒,隨即驟降并冒出氣泡,應(yīng)懷疑是坍孔現(xiàn)象,可用測深儀探頭或測深錘探測。如測深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的現(xiàn)被埋不能上提,或測深儀探頭測得的表面深度達(dá)不到原來的深度,相差很多,均可證實(shí)發(fā)生坍孔。

坍孔原因可能是護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低,或在潮汐河流中漲潮時(shí),孔內(nèi)水位差減小,不能保持原有落水壓力,以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)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,如保持或加大水頭。移開重物、排除振動(dòng)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,宜將導(dǎo)管撥出,將混凝土鉆開抓出,同時(shí)將鋼筋抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實(shí)后,重新鉆孔成樁。

2.4 埋管

導(dǎo)管無法撥出稱為埋管。其原因是:導(dǎo)管埋入混凝土過深,或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土己初凝使導(dǎo)管與混凝土間摩阻力過大,或因提管過猛將導(dǎo)管拉斷。預(yù)防辦法:應(yīng)按前述要求嚴(yán)格控制埋管深度一般不得超過 6～8m;在導(dǎo)管上端安裝附著式振搗器,拔管前或停灌時(shí)間較長時(shí),均應(yīng)適當(dāng)振搗,使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過早地初凝;首批混凝土摻入緩凝劑,加速灌注速度;導(dǎo)管接頭螺栓事先應(yīng)檢查是否穩(wěn)妥;提升導(dǎo)管時(shí)不可猛拔。

若埋管事故己發(fā)生,初時(shí)可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出,凡屬并非因混凝土初凝流動(dòng)性損失過大的情況,可插入一直徑稍小的護(hù)筒至己灌混凝土中,用吸泥機(jī)吸出混凝土表面泥渣;派潛水工下至混凝土表面,在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷;撥出小護(hù)筒,重新下導(dǎo)管灌注;此樁灌注完成后,上下斷層間應(yīng)按照灌注樁補(bǔ)強(qiáng)處理方法予以補(bǔ)強(qiáng)。

2.5 鋼筋籠上升

鋼筋籠上升,除了是由于全套管上拔、導(dǎo)管提升鉤掛一些顯而易見的原因所致外,主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口,導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下 3m至以上 1m時(shí),混凝土澆注的速度過快,使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致。

為了防止鋼筋籠上升,當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部 3m至高于鋼筋籠底 1m之間,且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí),應(yīng)放慢混凝土灌注速度?？朔摻罨\上升,除了主要從上述改善混凝土流動(dòng)性能、初凝時(shí)間及灌注工藝等方面著眼外,還應(yīng)從鋼筋籠自身的結(jié)構(gòu)及定位方式上加以考慮。具體措施為:適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量,可以減少混凝土向上的頂托力;鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上,可以承受部分頂托力,具有防止其上升的作用;在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的 1～2道加強(qiáng)環(huán)形筋,并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部。實(shí)踐證明,上述措施對于克服鋼筋籠上升是行之有效的。