【摘要】鉆孔灌注樁被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中。其成樁質(zhì)量,是保證結(jié)構(gòu)安全、施工安全的重中之重?!岸鹿堋笔浅R姷挠绊懗蓸顿|(zhì)量的因素之一。為解決日常施工中常見的堵管問題,本文從混凝土原材料質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量、隔水塞選用、導(dǎo)管清理、導(dǎo)管裂縫與連接、導(dǎo)管埋深、泥漿質(zhì)量、導(dǎo)管氣塞、初灌距孔底高度、漏斗與孔內(nèi)混凝土面高差、灌注時(shí)間11方面分析堵管原因;從控制人員技術(shù)能力、控制原材料質(zhì)量、控制導(dǎo)管質(zhì)量及安裝質(zhì)量、控制泥漿質(zhì)量、選擇適當(dāng)隔水塞、控制導(dǎo)管埋深和混凝土灌入、保持設(shè)備性能完好、保證混凝土連續(xù)供應(yīng)8個(gè)方面闡述導(dǎo)管堵塞的預(yù)防;介紹敲擊并活動(dòng)導(dǎo)管、附著式振搗器沖震、鋼筋或型鋼疏通、直接清孔、二次插管(二次澆筑)5種常見且實(shí)用的堵管處理方法。由于堵管事故在施工中發(fā)生頻率較高,且處理不當(dāng)會(huì)造成后果嚴(yán)重,所以了解堵管原因,事前采取預(yù)防措施,發(fā)生后及時(shí)分析原因并果斷處理顯得尤為重要。正文中所列堵管的處理方法是本人在實(shí)際工作中經(jīng)驗(yàn)的積累,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考證,能解決現(xiàn)場(chǎng)絕大多數(shù)堵管問題。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;堵管;原因;預(yù)防;處理
緒 論
其一般應(yīng)用于基礎(chǔ)施工或圍護(hù)施工,是保證施工安全、結(jié)構(gòu)安全的前提和重要組成部分。但由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,水下灌注難于直觀控制,且施工環(huán)節(jié)重復(fù)、人為影響因素多,稍有不慎,就可能出現(xiàn)突發(fā)事故,處理不好則會(huì)影響最終成樁質(zhì)量。
在鉆孔灌注樁施工過程中,突發(fā)事故有多種,堵管是其中常見且危害較大的一種,處理不好容易引起斷樁,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,而且延誤工期。因此,對(duì)堵管的預(yù)防及處理是鉆孔灌注樁施工中的一個(gè)重要問題。
本文參考有關(guān)資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)(滄德特大橋樁基礎(chǔ)施工、地鐵將臺(tái)路明挖站臺(tái)圍護(hù)樁施工),對(duì)鉆孔灌注樁堵管原因進(jìn)行分析,并給出一些預(yù)防措施和處理方法,為實(shí)際工作中解決該問題提供一些自己的建議。
一、引起堵管的原因
引起堵管的因素很多,但直接導(dǎo)致堵管的原因主要為以下幾點(diǎn):
1、混凝土原材料質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定
水泥初凝時(shí)間過短,早期灌注混凝土在孔內(nèi)趨于初凝,造成混凝土面難于上升,導(dǎo)管內(nèi)混凝土難于灌入,造成堵管。
粗骨料粒徑過大,用量過多,細(xì)骨料用量偏少,導(dǎo)致混凝土流動(dòng)性差,造成堵管。
混凝土中夾有大石塊或其他雜物,造成堵管。
2、現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量差(混凝土離析或流動(dòng)性差)
混凝土發(fā)生離析(粗集料與水泥砂漿相互分離,擴(kuò)展度大),導(dǎo)致骨料在導(dǎo)管中快速下沉,擁擠成堆,造成堵管;混凝土流動(dòng)性差(水灰比小,坍落度?。?,導(dǎo)管排出混凝土困難,造成堵管。
3、隔水塞規(guī)格選擇不合理
隔水塞規(guī)格偏大,下降過程中,隔水塞與導(dǎo)管內(nèi)壁擠壓力過大或被導(dǎo)管異徑部位卡住,造成堵管。
4、導(dǎo)管內(nèi)壁有殘留物或?qū)Ч芫植孔冃?/p>
混凝土灌注過程中拆下的導(dǎo)管未及時(shí)沖洗或沖洗不凈,導(dǎo)管內(nèi)壁殘留混凝土,混凝土凝固后,導(dǎo)管內(nèi)壁結(jié)斑、結(jié)塊,導(dǎo)致下次灌注不暢,引起堵管。
導(dǎo)管局部變形較大,變形部位混凝土灌入阻力增大,造成堵管。
以上兩種原因造成的堵管,一般在現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量較差時(shí)表現(xiàn)明顯。
5、導(dǎo)管裂縫或接口不嚴(yán)
導(dǎo)管裂縫或接口不嚴(yán),泥漿流入致導(dǎo)管內(nèi)混凝土稀釋,產(chǎn)生離析,使骨料下沉擁堆,混凝土對(duì)導(dǎo)管壁的摩擦力增加,造成堵管。
若漏水很多,特別是單樁灌注不連續(xù)時(shí)(一般表現(xiàn)在:灌注完一車等一段時(shí)間再灌注第二車),會(huì)有一段泥漿夾在兩次灌注的混凝土之間,產(chǎn)生水塞效應(yīng),引起堵導(dǎo)管。
6、埋管深度過大
導(dǎo)管埋深過大,孔內(nèi)混凝土與泥漿壓力之和與導(dǎo)管內(nèi)新灌混凝土壓力差小,導(dǎo)管中的新灌混凝土難以排出導(dǎo)管外,造成堵管。
7、泥漿質(zhì)量差
泥漿密度過大或泥漿含沙率過大,對(duì)導(dǎo)管外混凝土的上升產(chǎn)生較大的阻力,使混凝土灌入困難,導(dǎo)致堵管。
8、氣塞效應(yīng)
混凝土灌注速度過快,或混凝土不是從漏斗一側(cè)流入導(dǎo)管,而是大量混凝土直接灌入導(dǎo)管內(nèi),導(dǎo)管內(nèi)空氣不能在灌注的同時(shí)排出。導(dǎo)致導(dǎo)管中產(chǎn)生高壓氣塞,造成堵管。
9、初灌前導(dǎo)管底距孔底高差太小
導(dǎo)管連接完畢,導(dǎo)管底與孔底距離太近,初灌混凝土及隔水塞難以排出,造成堵管。
10、導(dǎo)管上漏斗與孔內(nèi)混凝土面高差太小
漏斗距孔內(nèi)混凝土面高差太小,導(dǎo)管及漏斗內(nèi)混凝土壓力不能使孔內(nèi)混凝土面上升,導(dǎo)管內(nèi)混凝土排出困難,造成堵管。
11、灌注時(shí)間過長(zhǎng)
在灌注中發(fā)生機(jī)械故障、停電等意外事件,使混凝土在導(dǎo)管中停留過長(zhǎng),則骨料在導(dǎo)管中局部被擠壓密實(shí)或混凝土趨于初凝,導(dǎo)致堵管。
混凝土供應(yīng)慢,單樁灌注時(shí)間長(zhǎng),初灌混凝土趨于初凝,孔內(nèi)混凝土上升困難,導(dǎo)管內(nèi)混凝土難于灌入,導(dǎo)致堵管。
二、鉆孔灌注樁堵管的預(yù)防
堵管事故的危害性很大,應(yīng)采取相關(guān)措施預(yù)防堵管事故的發(fā)生。針對(duì)堵管發(fā)生原因和經(jīng)驗(yàn),應(yīng)認(rèn)真做好以下措施:
1、加強(qiáng)人員技術(shù)控制
施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),培訓(xùn)合格后方可上崗。加強(qiáng)質(zhì)量控制意識(shí),對(duì)整個(gè)灌注過程專人管理并進(jìn)行詳細(xì)記錄。施工過程中嚴(yán)格控制坍落度、擴(kuò)展度,觀察混合料是否離析,嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水、加減水劑等行為,不合格混凝土堅(jiān)決退回。灌注過程中專人勤測(cè)、測(cè)準(zhǔn)孔內(nèi)混凝土高度,嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深。
2、嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量
原材料進(jìn)廠需進(jìn)行檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),不合格材料不得進(jìn)廠。按規(guī)定配合比摻配混合料,混凝土出廠前專人進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果合格方可出場(chǎng),灌注前現(xiàn)場(chǎng)重新進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),不合格混合料堅(jiān)決退回,并注意季節(jié)性施工。
3、嚴(yán)格控制導(dǎo)管質(zhì)量及安裝質(zhì)量
新導(dǎo)管在使用前要進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉實(shí)驗(yàn),進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不小于孔內(nèi)水深1.3倍壓力,且不小于管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力的1.3倍。[1] 導(dǎo)管安裝前應(yīng)進(jìn)行編號(hào),專人負(fù)責(zé)檢查,導(dǎo)管不得存在孔洞、裂縫。導(dǎo)管同心度符合要求。下入孔內(nèi)的導(dǎo)管其連接部位必須密封。不使用彎曲或不同心的導(dǎo)管。
4、嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量
對(duì)泥漿含沙率、相對(duì)密度、粘度進(jìn)行控制,保證其不會(huì)在灌注混凝土頂面形成較厚沉渣。初灌時(shí),沉渣厚度符合要求方可進(jìn)行灌注。
5、隔水塞選擇
隔水塞直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配,具有良好的隔水性能,其直徑和橢圓度應(yīng)符合使用要求,常使用膽球。
6、控制好混凝土初灌、導(dǎo)管埋深和出料
導(dǎo)管埋深控制在2-6m,最好出料口與漏斗處于同一高度,出料勻速,從漏斗一側(cè)流入導(dǎo)管,防止形成氣塞。
初灌時(shí)控制好導(dǎo)管底距孔底距離:導(dǎo)管底端距孔底距離應(yīng)依據(jù)樁徑、封底混凝土量、隔水塞種類及大小而定。一般,其底端距孔底的距離應(yīng)為30~50cm。[1] 首批灌注混凝土的量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度≥1m。
7、保持設(shè)備性能完好
按規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng),對(duì)導(dǎo)管、探繩等易損件留足備用品,出現(xiàn)損壞及時(shí)更換。
8、保證混凝土連續(xù)供應(yīng)
加強(qiáng)與攪拌站聯(lián)系,保證混凝土連續(xù)供應(yīng)。一般中途停頓時(shí)間不宜大于30min。[2] 若混凝土不能連續(xù)供應(yīng),間歇期間應(yīng)及時(shí)活動(dòng)導(dǎo)管,減緩導(dǎo)管內(nèi)混凝土硬化,方便混凝土再次灌入。
三、鉆孔灌注樁堵管的處理
堵管事故發(fā)生后,應(yīng)分析原因,果斷進(jìn)行處理。防止因等待時(shí)間過長(zhǎng),混凝土流動(dòng)性變差或趨于初凝,使后續(xù)混凝土難以灌入,繼而造成斷樁事故。以下是施工中常用且實(shí)用效果較好的堵管處理方法,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)不同程度的堵管采取不同的處理方法。
1、活動(dòng)并敲擊導(dǎo)管
一般的輕微堵管,應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管埋深,活動(dòng)并敲擊導(dǎo)管,使導(dǎo)管內(nèi)混凝土發(fā)生震動(dòng),從而下落。該方法適用于輕微堵管,應(yīng)注意應(yīng)根據(jù)不同型號(hào)導(dǎo)管,選擇敲擊位置,盡量保證不損壞導(dǎo)管。這是施工中最常見的堵管處理方法。
2、附著式振搗器沖震
當(dāng)活動(dòng)并敲擊導(dǎo)管未能使導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落,應(yīng)選用附著式振搗器,通過沖震力來解除堵塞。 該方法主要適用在活動(dòng)并敲擊導(dǎo)管未能使混凝土下落且堵管時(shí)間不長(zhǎng)發(fā)生時(shí),一般可以使混凝土下落解決堵管問題。
3、鋼筋或型鋼疏通
當(dāng)堵塞位置較淺時(shí),可焊接比導(dǎo)管堵塞位置長(zhǎng)2m左右粗鋼筋,用吊車配合上下移動(dòng),疏通導(dǎo)管。
當(dāng)堵塞位置較深時(shí),也可采用比導(dǎo)管直徑小、剛度較大的型鋼插入導(dǎo)管進(jìn)行疏通。但由于導(dǎo)管較長(zhǎng)且長(zhǎng)期使用的導(dǎo)管不可避免有一定彎折,可能會(huì)出現(xiàn)型鋼插入困難,所以此方法一般只用在導(dǎo)管連接緊密、變形較小、較新的導(dǎo)管發(fā)生堵管時(shí)。
4、直接清孔
若剛開始灌注混凝土或混凝土灌入量還很小時(shí)發(fā)生堵管,且采取敲擊或附著震動(dòng)不能解決,應(yīng)立即提出導(dǎo)管,清理已灌入混凝土,重新進(jìn)行混凝土灌注,以免因小失大。
5、二次插管(二次澆筑)
若樁身混凝土灌注量已經(jīng)很大,且出現(xiàn)堵管現(xiàn)象經(jīng)上述方法不能解決,即導(dǎo)管已經(jīng)堵死,則應(yīng)在孔內(nèi)混凝土仍有適當(dāng)流動(dòng)性的情況下,及時(shí)進(jìn)行以下處理:
①迅速準(zhǔn)確測(cè)量混凝土面(泥漿夾層位置),快速拔出導(dǎo)管并清洗干凈。
②重新準(zhǔn)確測(cè)量混凝土面,重新下管距新測(cè)混凝土面30-50cm 處。(重新測(cè)量混凝土面原因:拔出導(dǎo)管時(shí),導(dǎo)管內(nèi)可能會(huì)有部分混凝土流入孔內(nèi),導(dǎo)致孔內(nèi)混凝土面上升,對(duì)計(jì)算泥漿夾層位置和后期超灌高度產(chǎn)生影響。)
③灌注二次封底混凝土。
④根據(jù)實(shí)際情況,下落導(dǎo)管1.0米以上(需考慮導(dǎo)管拔出前后混凝土面高差),使導(dǎo)管底處于堵管時(shí)混凝土面(泥漿夾層)以下1m左右。
⑤繼續(xù)按原標(biāo)準(zhǔn)灌注混凝土,直至堵管時(shí)混凝土面(泥漿夾層)上升超過設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5-1m。
應(yīng)注意在灌注將近結(jié)束時(shí),由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小,壓力降低,而導(dǎo)管外的泥漿密度及沉渣增加,且還增加了二次封底的混凝土重量,使導(dǎo)管內(nèi)外壓力差減小,造成混凝土上升困難。此時(shí),可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,或用泥漿泵抽出部分沉淀物,使灌注工作順利進(jìn)行。
此方法需要有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)人員嚴(yán)格指揮、把控,若處理得當(dāng),不影響最終灌注樁質(zhì)量評(píng)定。結(jié) 論
本文所述灌注樁堵管原因及預(yù)防措施是本人根據(jù)個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn),參考有關(guān)資料列出。文中提出的一些解決混凝土堵管的辦法,是根據(jù)實(shí)際工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的,基本能解決現(xiàn)場(chǎng)混凝土堵管問題。其中二次插管法解決堵管問題,本人在實(shí)際工作中采用過三次,最終樁基檢測(cè)結(jié)果均為一類樁。最后需注意,現(xiàn)場(chǎng)堵管的處理,應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員指揮,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合理的方法處理堵管事故。
施工鉆孔灌注樁,發(fā)生堵管后的處理終究是被動(dòng)的。在現(xiàn)實(shí)工作中,還是應(yīng)明確分工、統(tǒng)一指揮、密切配合,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)流程及操作方法,盡量杜絕堵管事故的發(fā)生。
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