鉆孔灌注樁在橋梁工程中被廣泛應(yīng)用,同樣在橋梁施工中出現(xiàn)各種質(zhì)量事故也表現(xiàn)很明顯,而且灌注樁質(zhì)量事故引發(fā)的后果又相當(dāng)嚴(yán)重,所以本人結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況和所學(xué)理論,分析了導(dǎo)管進(jìn)水、卡管、坍孔、鋼筋籠上升、樁身夾泥斷樁等幾種常見的事故原因,并給出了相應(yīng)的處理辦法。灌注水下混凝土是成樁的關(guān)鍵性工序,灌注過程較易出現(xiàn)影響質(zhì)量的差錯(cuò),不但要做到快速、連續(xù)施工,更應(yīng)盡可能避免發(fā)生質(zhì)量事故。
1. 事故原因分析及處理方法
1. 1 導(dǎo)管進(jìn)水
(1)主要原因 ①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)管接頭不密封,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,或測深出錯(cuò),到管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
(2)處理方法 如果是原因 ①引起導(dǎo)管進(jìn)水,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)的鉆桿通過泥漿泵吸出;或者用空氣吸泥機(jī)、水利吸泥機(jī)以及抓斗清出;不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出來采取復(fù)鉆清除,然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土重新灌注。如果是原因 ②、③引起導(dǎo)管進(jìn)水,因視具體情況,拔換原管下新管,或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,但灌注前應(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。如系重新下管,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)管外的泥水穿透原混凝土壓入上部凝固層導(dǎo)管內(nèi),續(xù)灌的混凝土配合比應(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)或用振搗器予以振動(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。若混凝土面在水面以下不很深,未初凝時(shí),可于導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞(應(yīng)使用混凝土特制) ,將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)(導(dǎo)管側(cè)面增加重力,以克服水的浮力) 。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管,利用新混凝土自重將底塞壓出,然后繼續(xù)灌注。若混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,導(dǎo)管不能插入混凝土?xí)r,可在原護(hù)筒內(nèi)加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)筒,用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度,然后將護(hù)筒內(nèi)的水(泥漿)抽除,并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈,再在護(hù)筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)樁頂。
1. 2 卡管
在灌注過程中,混凝土在導(dǎo)管中下不去,稱為卡管??ü苡幸韵聝煞N情況:(1)初灌時(shí)隔水拴卡,或由于混凝土本身的原因,如塌落度過小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運(yùn)輸中產(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)管上安裝附著式震搗器等使隔水栓下落。如仍不能下落時(shí),則應(yīng)將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔,進(jìn)行清理整修,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,須將散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。(2)機(jī)械發(fā)生故障或其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久,或灌注時(shí)間過長,最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝,增大了導(dǎo)管內(nèi)的混凝土下落的阻力,混凝土堵在導(dǎo)管內(nèi)。故在灌注前應(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)加快混凝土灌注速度。當(dāng)灌注時(shí)間已久,孔內(nèi)首批混凝土已初凝,導(dǎo)管內(nèi)又增混凝土?xí)r,應(yīng)將導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機(jī),利用較小鉆頭將鋼筋籠內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出然后以粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實(shí)后重新鉆孔成樁。
1. 3 坍孔
在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水(泥漿)位突然上升溢出護(hù)筒,隨即驟降并冒出氣泡,應(yīng)懷疑是坍孔,可用側(cè)探儀探頭或側(cè)探錐探測。坍孔原因:護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低;在潮汐河流水漲潮時(shí),孔內(nèi)水位減少,不能保持原有靜水壓力;或由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等。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、移開重物或減小機(jī)械振動(dòng)等。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)管拔出,將混凝土鉆開抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后,重新鉆孔成樁。
1. 4 鋼筋籠上升
鋼筋籠上升主要的原因是混凝土表面接近鋼筋籠底口以下3米至1米時(shí),混凝土灌注的速度過快,使混凝土下落沖出導(dǎo)管口向上反沖,其頂托力大于鋼筋的重力。為了防止鋼筋籠上升,當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底3米至高于1米之間,且混凝土表面在鋼筋籠底上下1米之間時(shí),應(yīng)放慢混凝土灌注速度。還應(yīng)從鋼筋籠自身的結(jié)構(gòu)及定位方式上加以考慮,具體措施如下: ①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;②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; ③在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1~2道加強(qiáng)環(huán)形筋,并與鋼筋籠底部連接。
1. 5 樁身夾泥斷樁
以上是鉆孔灌注樁常出現(xiàn)質(zhì)量事故。此外,由于清孔不徹底,或灌時(shí)間過長,首批混凝土已凝固,流動(dòng)性降低,而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升,也會(huì)在兩層混凝土中加有泥漿渣土,甚至全樁加有泥漿渣土形成斷樁。對已發(fā)生或估計(jì)可能發(fā)生夾泥斷樁的樁,應(yīng)采用地質(zhì)專機(jī),鉆芯取樣,作深入的探查,判明情況。或者用非破損檢驗(yàn)混凝土樁質(zhì)量的方法進(jìn)行判定。有下列情況之一時(shí),應(yīng)采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理。①對于柱樁,樁底與基巖之間的夾泥大于設(shè)計(jì)規(guī)定值;②樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散;③取芯率小于95 % ,并有蜂窩、松散、裹漿等情況。
1. 6 灌注樁補(bǔ)強(qiáng)方法
(1)對需補(bǔ)強(qiáng)的樁,需要鉆兩個(gè)孔,一個(gè)作進(jìn)漿孔,一個(gè)作出漿孔??咨钜筮_(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置以下1米,柱樁應(yīng)達(dá)到基巖。
(2)用高壓水泵向一個(gè)孔內(nèi)壓入清水,壓力值不宜小于0. 5Mpa~0. 7Mpa ,將夾泥和松散的混凝土水渣從另一個(gè)孔沖洗出來,直到排出清水為止。
(3)用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0. 8的純水泥漿(宜用425 #水泥) ,進(jìn)漿管應(yīng)插入鉆孔1米以上,用麻絮填塞進(jìn)漿管周圍,防止水泥漿從進(jìn)漿孔冒出。待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出來后,再用水灰比0. 5的濃水泥漿壓入。
(4)為使?jié){液得到充分?jǐn)U散,應(yīng)壓一陣停一陣。當(dāng)濃漿從漿口冒出后,停止壓漿,用碎石將出漿口封填,并用麻袋堵實(shí)。
(5)最后用水灰比為0. 4的水泥漿壓入,并增大灌漿壓力至0. 7Mpa~0.8Mpa ,關(guān)閉進(jìn)漿閘,穩(wěn)壓悶漿20~25分鐘,壓漿工作即可結(jié)束。
2. 結(jié)束語
灌注樁質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重,因此施工單位在施工中應(yīng)加強(qiáng)管理、協(xié)調(diào),制定并監(jiān)督崗位責(zé)任制的落實(shí),采取科學(xué)的施工工藝,并制定切實(shí)可行的備用方案,確保灌注樁的施工質(zhì)量,并把質(zhì)量事故降低到最小限度。