鉆孔灌注樁是水利工程施工中易出現(xiàn)各種事故的一項重要的隱蔽工程,灌注水下混凝土是成樁的關(guān)鍵性工序。灌注過程應(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。

　　若出現(xiàn)事故時,應(yīng)分析原因,采取合理的施工措施,及時設(shè)法補(bǔ)救。對于確實存在缺點的鉆孔樁,應(yīng)盡可能設(shè)法補(bǔ)強(qiáng),不宜輕易廢棄,以免造成過多的損失。筆者根據(jù)多年在水利一線進(jìn)行施工管理的經(jīng)驗,對如何控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量加以介紹。

　　1鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點

　　1.1　地基承載力

　　地基承載力應(yīng)符合設(shè)計要求,否則將會使灌注樁失效。對摩擦樁,地基承載力取決于地質(zhì)土層的構(gòu)造情況;對嵌巖樁,地基承載力取決于巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度等。如果施工地區(qū)處于斷裂帶,在施工中就要注意夾層的存在。

　　1.2　樁基質(zhì)量

　　樁身強(qiáng)度是樁質(zhì)量控制的另一關(guān)鍵。樁身質(zhì)量控制主要在于控制混凝土的質(zhì)量。樁基質(zhì)量的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起的,因此必須確保措施到位,嚴(yán)格控制樁基工程的施工工藝,否則,起不到質(zhì)量控制的效果,具體要求如下:

　　(1)控制好混凝土質(zhì)量的和易性,防止出現(xiàn)堵管、埋管,引起斷樁事故。

　　(2)控制導(dǎo)管埋深2~6 m,使砼面處于垂直頂升狀態(tài),不使浮漿、泥漿卷入砼,防止提漏引起斷樁事故。

　　1.3　沉渣量

　　對于摩擦樁,由于其受力機(jī)理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中,如果在設(shè)計中樁底反力不大,樁底的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對于鉆孔端承樁,如果沉渣量過大,勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降,使樁的承載力失效。

　　2　施工中出現(xiàn)的事故原因分析及處理方法

　　2.1　卡管

　　卡管的原因：

　　(1)初灌時隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因,如塌落度過小、流動性差、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。

　　(2)機(jī)械發(fā)生故障或其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過久,或灌注時間過長,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)。

　　處理辦法及預(yù)防措施：

　　對于原因(1),可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動導(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,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。

　　對于原因(2),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)生故障時立即調(diào)換備用機(jī)械,同時采取措施加速混凝土灌注速度,必要時可在首批混凝土內(nèi)摻入緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間。

　　2.2　坍孔

　　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)懷疑是坍孔征象,可用測探儀探頭或測探錐探測。

　　坍孔原因：

　　(1)護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低。

　　(2)在潮汐河流中漲潮時或河流下游發(fā)電開閘放水,孔內(nèi)水位減少,不能保持原有靜水壓力。

　　(3)由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動等。

　　處理措施：

　　保持水壓或加大水壓、移開重物或機(jī)械振動等,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,重新鉆孔成樁。

　　2.3　鋼筋籠上浮

　　鋼筋籠上浮的原因：

　　(1)當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下,此時提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1 m左右的距離時,由于灌注的砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠上浮。

　　(2)由于砼灌注過程鋼筋籠和導(dǎo)管埋置較深,其上層砼因灌注時間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,如果此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。

　　(3)混凝土頂面接近鋼筋籠底口以下3~1m時,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3 m至高于1 m之間,且混凝土表面在鋼筋籠上下1 m之間時,應(yīng)放慢混凝土灌注速度,允許的最大灌注速度與樁徑有關(guān)。

　　防治鋼筋籠上浮的措施：

　　(1)灌注砼過程中,應(yīng)隨時掌握砼灌注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深,當(dāng)砼埋過鋼筋籠底端2~3 m時,應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。

　　(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時,應(yīng)立即停止灌注,并準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行灌注,上浮現(xiàn)象即可消除。

　　(3)在規(guī)范允許的情況下適當(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。

　　2.4　斷樁

　　斷樁的主要原因：

　　(1)首批混凝土儲量不足,或雖然混凝土儲量已夠,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,以至泥水從底口進(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,導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。

　　(4)灌注時間過長,而上部砼已接近初凝,形成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉淀,從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注極為困難,造成堵管或?qū)Ч馨尾簧蟻?引發(fā)斷樁事故。

　　斷樁的處理方法：

　　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,重新灌注。如果是原因(2)、(3)引起導(dǎo)管進(jìn)水,應(yīng)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)行小幅度抖動或掛振搗器予以振動片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。

　　防治斷樁的方法：

　　(1)認(rèn)真做好清孔,防止孔壁坍塌。

　　(2)盡可能提高混凝土灌注速度:①開始灌砼時盡量積累大量砼,產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力;②快速連續(xù)灌注,使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài),可防止導(dǎo)管堵塞。

　　(3)提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,灌注砼過程中隨時測量導(dǎo)管埋深,并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

　　(4)灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。

　　3　結(jié)語

　　灌注樁質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重,作為施工單位在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)管理、協(xié)調(diào),采取科學(xué)的施工方案,并制定切實可行的備用方案。人員、機(jī)械應(yīng)有適當(dāng)?shù)母挥?主要機(jī)械設(shè)備應(yīng)配備雙套,以防萬一,只有這樣,才能避免質(zhì)量事故或把質(zhì)量事故降低到最小限度。

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