摘要: 钻孔灌注桩施工中, 由于导管的问题, 灌注水下混凝土过程中常出现几种事故, 通过分析产生原因,提出了处理事故的方法和建议。
关键词: 钻孔灌注桩; 水下混凝土; 导管
中图分类号: TU755 文献标识码: A 文章编号: 1009- 6159( 2008) - 02- 0029- 02
灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工成桩的关键环节, 同时也是容易发生各种事故的主要工序, 施工中要做到快速、及时、正确的分析事故原因, 采取合理的技术措施设法补救, 以最大限度防止质量事故的发展。笔者根据近年来施工实际, 总结了由于导管的问题而常出现的几种事故, 分析了产生问题的原因, 提出了处理事故的一些方法和建议。
1 导管进水
1.1 发生的原因
原因主要是: ( 1) 首批混凝土储量不足, 导管开启栓阀时, 导管底口距孔底间距过大, 混凝土下落后不能埋住导管底口, 致使泥水从底口涌入。( 2) 导管接头不严, 接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开, 或焊缝破裂,水从导管接头或焊缝中流入; ( 3) 导管提升过猛, 或测深错, 导管底口超出灌注混凝土面, 底口涌入泥水。
1.2 预防和处理方法
针对事故原因, 应采取相应措施加以预防, 并可采取以下处理方法:
( 1) 若是上述第一种原因引起的, 应立即将导管提出, 将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出, 然后重新安放导管并准备足够储量的首批混凝土, 重新灌注。( 2) 若是第二、第三种原因引起的, 应视具体情况, 拔换原管重下新管, 或用原导管插入续灌。但灌注前, 均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽干, 继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌注混凝土从导管底口翻入, 导管插入混凝土内应有足够的深度, 一般宜大于5cm。由于潜水泵不可能把导管内的水全部抽干, 续灌的混凝土配合比应适当增加水泥量以提高稠度, 以后的混凝土可恢复正常的配合比。
若混凝土面在水面以下不很深, 且尚未初凝时, 可于导管底部设置防水塞, 将导管重新插入混凝土内, 导管上面再加重量, 以克服水的浮力, 导管内装满混凝土后,稍提导管, 利用混凝土自重将底塞压出, 然后继续灌注混凝土。若混凝土已初凝, 导管不能重新插入混凝土内, 可在原护筒里面加设内径稍小的钢护筒, 用重压或锤击法进入原混凝土面以下适当深度。然后将护筒内水抽净, 并清除掉表面泥渣及软弱层, 再在护筒内浇注普通混凝土至设计桩顶。
2 卡管
2.1 卡管原因
混凝土灌注过程中卡在导管中下不去, 发生的主要原因有: ( 1) 初灌时隔水栓卡管。( 2) 混凝土自身的原因造成卡管。①如坍落度过小, 流动性差, 混凝土堵塞管口。②导管接缝处漏水或雨天运送混凝土时未遮盖,导致混凝土中水泥浆被冲走, 粗骨料集中造成导管堵塞。③混凝土级配不良, 粗骨料粒径过大造成卡管。( 3)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久, 或灌注时间持续较长, 首批混凝土已初凝, 增大了混凝土下落的阻力, 导致堵塞。
2.2 预防和处理方法
若是上述第一种、第二种原因引起的, 可用长杆冲捣导管内混凝土, 用卷扬机吊绳抖动导管, 或在导管上安装附着式振捣器等, 使隔水栓下落。如仍不能下落时, 则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔, 进行清理和修整, 然后重新安装导管, 重新灌注。并按前述第2项方法, 将散落在孔底的拌合物料等予以清除。提管时, 应注意导管下重上轻, 防止翻倒伤人。
若是第三种原因引起的, 其预防方法是灌注前应仔细检修机械, 并准备备用机械, 发生故障立即调换成备用机械, 同时采取措施加速混凝土灌注速度。必要时, 可在首批混凝土中掺入缓凝剂, 以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间已久, 孔内首批已初凝, 导管内又堵塞有混凝土, 此时须将导管拔出, 用吸泥机将孔内表层混凝土和泥浆、渣土等吸出, 重下新导管灌注。
3 埋管
3.1 埋管原因
一是导管埋深过大, 导管内外混凝土已初凝, 使导管与混凝土间摩阻力过大, 无法提出导管。二是导管提升太猛, 导致导管被拉断。
3.2 预防和处理方法
若是第一种原因引起的, 首先应严格控制埋管深度, 一般不得超过6m, 在导管上端装设附着式振捣器,每隔数分钟振捣一次, 或用卷场机吊绳抖动一下导管,使导管周围的混凝土不致过早地初凝。
针对第二种原因引起的埋管, 灌注前, 要首先检查导管接头螺栓是否稳妥, 同时卷扬机操作手要加强日常操作练习, 灌注时提升导管不可过猛。
若埋管事故已发生, 初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出, 当桩孔较大, 已灌的表层混凝土尚未初凝时, 可另下一根导管, 按前述第一项导管漏水事故的处理方法处理。
当灌注的混凝土距桩顶不深时, 可将原护筒向上接长( 或外加一道钢护筒) 加压或锤击, 使筒底脚沉到已灌注的混凝土面以下, 按前述办法抽水、除渣后, 浇注普通混凝土至设计桩顶。
4 结语
灌注桩施工, 首先要注意混凝土自身必须满足设计施工所提出的各项指标, 要求有良好的和易性, 不离析, 不泌水, 坍落度要适宜。其次所用导管的直径要和桩径、集料的最大粒径( ≥6～8 倍) 相匹配, 使用前应对导管进行水密性试验, 压力要大于孔内水压的1.3 倍。再次要注意首批混凝土浇注数量应满足导管埋深, 考虑孔底不规则, 建议采用《公路桥涵施工技术规范》( JTJ041- 2000) 中( 6.5.) 公式计算值的1.2 倍作为首批混凝土浇注数量。总之, 灌注过程中应做到: 混凝土要连续灌注; 保持孔内的水头值; 导管埋深在2～6m; 混凝土浇注标高超出设计桩顶0.5～1.0m。
参考文献:
[1]杨文渊, 徐犇. 桥梁施工工程师手册[ M] . 北京: 人民交通出版社.2003.
[2]路桥集团公路一局. 公路与桥涵工程常用施工技术问答[ M] . 北京: 人民交通出版社.2002.
