正確解決水下澆注混凝土灌注樁事故成因及預防措施

摘 要:灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質量的因素很多,對其施工過程每一環節都必須要嚴格要求,對各種影響因素都必須有詳細的考慮。若稍有不慎或措施不嚴,就會在灌注中發生質量事故,小到塌孔、縮頸,大到斷樁報廢,給國家財產造成重大損失,以致影響工期并對整個工程質量產生不利影響。所以,必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量,盡量避免發生事故及減少事故造成的損失,以利于工程的順利進行。

關鍵詞:灌注樁;事故;預防

1 水下澆注混凝土施工的重要性

澆注混凝土必須連續進行,否則先澆灌進去的混凝土達到初凝,將阻止后澆灌的混凝土從導管中流出。施工中,混凝土澆注速度應盡可能地快一些,終止澆注混凝土前,須確定混凝土面真實高度,以見混凝土中粗骨料為準。

2 事故原因及預防

對于誘發灌注事故的因素,必須在施工初期就徹底清除其隱患,同時又必須準備相應的對策,預防事故的發生或一旦發生事故及時采取補救措施。水下澆注混凝土經常遇到的幾個工程事故原因預防及處理:

初灌未封底:樁底沉渣量過大,使初灌不能正常反漿,或導管距孔底太遠,初灌量不夠沒有埋住導管。造成這種原因是檢查不夠認真,清孔不干凈或沒有進行二次清孔。認真檢查,采用正確的測繩與測錘;一次清孔后,不符合要求時,要采取措施:如改善泥漿性能,延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后,再檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,應進行二次清孔。導管底端距孔底高度依據樁徑、隔水閥種類、大小而定,最高不超過0.5m。

導管堵塞: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,盡可能提高混凝土澆注速度,開始澆砼時盡量積累大量砼,產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。快速連續澆注,使砼和泥漿一直保持流動狀態,可防導管堵塞;澆注混凝土過程中,應勻速向導管料斗內灌注,如突然灌注大量的混凝土導管內空氣不能馬上排出,可能導致堵管,若管內空氣從導管底端排出,可能帶動導管拔出混凝土面。混凝土的質量是堵塞導管的主要原因,必須把好質量,混凝土和易性不好或離析使石子聚集在一起流動性差,導致堵管。導管使用后應及時沖洗,保證導管內壁干凈光滑。如發生堵管在導管上部可用鋼筋疏通,在下部提取導管上下振擊,

導管漏水:導管使用前須做密封試驗,灌注前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷,發現問題要及時更換。在灌注過程中發現漏水應加快灌注速度,并加大混凝土埋深,使管內混凝土超出漏水處。

導管拔出混凝土面:導管提漏有兩種原因:a.當導管堵塞時,一般采用上下提振法,使混凝土強行流出,但如果此時導管埋深很少,極易提漏。b.因泥漿過稠,在測量導管埋深時,對砼澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離砼面,也就產生提漏。灌注混凝土過程中,測定已灌混凝土表面標高出現錯誤,導致導管埋深過小,出現拔脫提漏。特別是灌注后期,易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此,必須嚴格按照規程用規定的測身錘測量孔內混凝土表面高度,并認真核對,保證提升導管不出現失誤。如誤將導管拔出混凝土面,必須及時處理。孔內混凝土面高度較小時,終止澆注,重新成孔;孔內混凝土面高度較高時,可以用二次導管插入法,其一是導管底端加底蓋閥,插入混凝土面1.0m左右,導管料斗內注滿混凝土時,將導管提起約0.5m,底蓋閥脫掉,即可繼續進行水下澆注混凝土施工。由于要克服泥漿對導管的浮力,混凝土面較深時,不宜采用;此方法使用時,必須由有經驗的工程師現場指導,導管長度、吊預制混凝土球閥鐵絲長度、鐵絲抗拉強度、混凝土面實際位置等數據,必須在事先正確確定。

導管被混凝土埋住、卡死:在灌注過程中,導管的埋置深度是一個重要的施工指標。導管埋深過大,以及灌注時間過長,導致已灌混凝土流動性降低,從而增大混凝土與導管壁的摩擦力,加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管,在提升時連接螺栓拉斷或導管破裂而產生斷樁。導管插入混凝土中的深度應根據攪拌混凝土的質量、供應速度、澆注速度、孔內護壁泥漿狀態來決定,一般情況下,以2～6m為宜。

如果導管插入混凝土中的深度較大,供應混凝土間隔時間較長,且混凝土和易性稍差,極易發生“埋管”事故。

如果預料到不能及時供應混凝土(超過1h),混凝土運輸距離遠,交通堵塞等因素時,除混凝土中加緩凝劑外,導管插入混凝土中的深度不宜太小,據已往經驗,以5～6m為宜,每隔15min左右,將導管上下活動幾次,幅度以2.0m左右為宜,以免使混凝土產生初凝假象。澆注混凝土中斷超過2h,應判為斷樁。卡管現象是混凝土配合比在執行過程中的誤差大,使坍落度波動大,拌出混合料時稀時干。坍落度過大時會產生離析現象,使粗骨料相互擠壓阻塞導管;坍落度過小或灌注時間過長,使混凝土的初凝時間縮短,加大混凝土下落阻力而阻塞導管,都會導致卡管事故。所以嚴格控制混凝土配合比,縮短灌注時間,是減少和避免此類事故的重要措施。導管插入混凝土中拔不起來或被拔斷,如果樁徑較大,可以采用二次導管插入法處理,否則只能補樁、接樁。接樁一般用人工孔的辦法處理,清除樁頂殘渣,接鋼筋籠,澆注混凝土至設計標高。

鋼筋籠上浮:當灌注到鋼筋籠底部時,應緩慢放料,盡量減小埋深,減小對導管的沖力。

混凝土拌制不符合要求:混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6,砂率應在40%～50%,粗骨料最大粒徑應小于40mm,混凝土坍落度控制在18～20cm,要有良好的流動性、和易性,用料上優先采用中粗沙,級配較好的卵石,礦渣硅酸鹽水泥,避免使用普通硅酸鹽水泥。

混凝土和易性與水泥品種、砂率有極大的關系,砂率小、粗骨料級配不好,攪拌出的混凝土極易離析,影響水下澆注混凝土質量。

在灌注中出現的種種事故有很多都和混凝土質量有關,所以一定要把好混凝土的質量關。

樁頂空心:產生樁頂空心的因素有:導管插入混凝土中的深度較大,混凝土坍落度小,樁頂空心呈不規則漏斗形,其深度、位置與導管拔出時的位置、樁頂混凝土狀態有關。導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上后砼不能及時沖填,造成泥漿填入。

防止樁頂空心灌注結束前導管插入混凝土中深度不超過6.0m;灌注結束后,導管拔出混凝土之前,導管上下活動幾次,幅度不超過50cm,或者用機械、人工振搗樁頂混凝土,時間不超過20s。盡可能縮短灌注時間,避免使樁頂混凝土產生假凝現象、降低樁頂混凝土的流動性。

樁身有夾渣、夾泥、蜂窩:澆注過程中,須不斷測定混凝土面上升高度,并根據混凝土供應情況來確定拆卸導管的時間、長度,以免發生樁身夾渣、夾泥、蜂窩事故。

泥漿過稠,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,增加了澆注砼的阻力,因此,在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象,有時甚至灌滿導管還是不行,最后只好提取導管上下振擊,由于導管內儲存大量砼,一旦流出其勢甚猛,在砼流出導管后,即沖破泥漿最薄弱處急速返上,并將泥漿夾裹于樁內,造成夾泥層;

灌注砼過程中,因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層的原因。

使砼面處于垂直頂升狀,不使浮漿、泥漿卷入砼是防治夾渣、夾泥、蜂窩的關鍵。

作者簡介:龔國根(1975.2-),男,民族:漢族,籍貫:江西南昌縣,畢業學校:南昌航空工業學院(全日制),專業:房屋建筑工程,武漢理工大學(函授),專業:土木工程,最高學歷:本科,職稱:中級

龔國根身份證:360121197502071433