港口工程灌注事故的預(yù)防措施

張軍

（江西省路港工程有限公司，江西 南昌 10035）

在港口工程中水下澆注混凝土施工是灌注樁質(zhì)量控制中最重要的一個環(huán)節(jié)。

水下澆注混凝土是用混凝土從孔底開始灌注，將孔內(nèi)泥漿置換出來，成為混凝土樁；澆注過程中，應(yīng)及時掌握孔內(nèi)混凝土面上升的高度及導(dǎo)管插入深度，測定每個混凝土面位置應(yīng)取兩個以上的測點，測繩受拉伸、濕度等因素影響，所標長度變化較大，須經(jīng)常校正。

澆注混凝土必須連續(xù)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(dǎo)管中流出。施工中，混凝土澆注速度應(yīng)盡可能地快一些，終止?jié)沧⒒炷燎埃毚_定混凝土面真實高度，以見混凝土中粗骨料為準。

水下澆注混凝土經(jīng)常遇到的幾個工程事故原因及預(yù)防措施:

1 初灌未封底:樁底沉渣量過大，使初灌不能正常反漿，或?qū)Ч芫嗫椎滋h，初灌量不夠沒有埋住導(dǎo)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(guī)范要求，應(yīng)進行二次清孔。導(dǎo)管底端距孔底高度依據(jù)樁徑、隔水閥種類、大小而定，最高不超過0.5m。

2 導(dǎo)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(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。快速連續(xù)澆注，使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞；澆注混凝土過程中，應(yīng)勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)灌注，如突然灌注大量的混凝土導(dǎo)管內(nèi)空氣不能馬上排出，可能導(dǎo)致堵管，若管內(nèi)空氣從導(dǎo)管底端排出，可能帶動導(dǎo)管拔出混凝土面。混凝土的質(zhì)量是堵塞導(dǎo)管的主要原因，必須把好質(zhì)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(dǎo)致堵管。導(dǎo)管使用后應(yīng)及時沖洗，保證導(dǎo)管內(nèi)壁干凈光滑。如發(fā)生堵管在導(dǎo)管上部可用鋼筋疏通，在下部提取導(dǎo)管上下振擊。

3 導(dǎo)管漏水:導(dǎo)管使用前須做密封試驗，灌注前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。在灌注過程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管內(nèi)混凝土超出漏水處。

4 導(dǎo)管拔出混凝土面:導(dǎo)管提漏有兩種原因:a.當導(dǎo)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(dǎo)管埋深很少，極易提漏。b.因泥漿過稠，在測量導(dǎo)管埋深時，對砼澆注高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導(dǎo)管提離砼面，也就產(chǎn)生提漏。灌注混凝土過程中，測定已灌混凝土表面標高出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)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(guī)程用規(guī)定的測身錘測量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。如誤將導(dǎo)管拔出混凝土面，必須及時處理。孔內(nèi)混凝土面高度較小時，終止?jié)沧ⅲ匦鲁煽住？變?nèi)混凝土面高度較高時，可以用二次導(dǎo)管插入法，其一是導(dǎo)管底端加底蓋閥，插入混凝土面1.0m左右，導(dǎo)管料斗內(nèi)注滿混凝土時，將導(dǎo)管提起約0.5m，底蓋閥脫掉，即可繼續(xù)進行水下澆注混凝土施工。由于要克服泥漿對導(dǎo)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(jīng)驗的工程師現(xiàn)場指導(dǎo)，導(dǎo)管長度、吊預(yù)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(shù)據(jù)，必須在事先正確確定。

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

5 導(dǎo)管被混凝土埋住、卡死:在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個重要的施工指標。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時間過長，導(dǎo)致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。導(dǎo)管插入混凝土中的深度應(yīng)根據(jù)攪拌混凝土的質(zhì)量、供應(yīng)速度、澆注速度、孔內(nèi)護壁泥漿狀態(tài)來決定，一般情況下，以2～6m為宜。

如果導(dǎo)管插入混凝土中的深度較大，供應(yīng)混凝土間隔時間較長，且混凝土和易性稍差，極易發(fā)生“埋管”事故。

如果預(yù)料到不能及時供應(yīng)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(dǎo)管插入混凝土中的深度不宜太小，據(jù)已往經(jīng)驗，以5～6m為宜，每隔15min左右，將導(dǎo)管上下活動幾次，幅度以2.0m左右為宜，以免使混凝土產(chǎn)生初凝假象。澆注混凝土中斷超過2h，應(yīng)判為斷樁。卡管現(xiàn)象是混凝土配合比在執(zhí)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(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)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(dǎo)管，都會導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)計標高。

6 鋼筋籠上浮:當灌注到鋼筋籠底部時，應(yīng)緩慢放料，盡量減小埋深，減小對導(dǎo)管的沖力。

7 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(yīng)在40%～50%，粗骨料最大粒徑應(yīng)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(yōu)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(guān)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(zhì)量。

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

8 樁頂空心:產(chǎn)生樁頂空心的因素有:導(dǎo)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(guī)則漏斗形，其深度、位置與導(dǎo)管拔出時的位置、樁頂混凝土狀態(tài)有關(guān)。導(dǎo)管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導(dǎo)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(jié)束前導(dǎo)管插入混凝土中深度不超過6.0m；灌注結(jié)束后，導(dǎo)管拔出混凝土之前，導(dǎo)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(chǎn)生假凝現(xiàn)象、降低樁頂混凝土的流動性。

9 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(jù)混凝土供應(yīng)情況來確定拆卸導(dǎo)管的時間、長度，以免發(fā)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(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動不暢等現(xiàn)象，有時甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲存大量砼，一旦流出其勢甚猛，在砼流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層；

灌注砼過程中，因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A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(guān)鍵。

10 總結(jié)

港口工程水下混凝土灌注樁灌注施工必須認真嚴格要求，若稍有不慎或措施不嚴，就會在灌注中發(fā)生質(zhì)量事故，小到塌孔、縮頸，大到斷樁報廢，給國家財產(chǎn)造成重大損失，以致影響工期并對整個工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。所以，在港口工程中必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進行。

[1]李常升.水利水電工程質(zhì)量監(jiān)控與通病防治全書[M].北京:環(huán)境科學出版社，1999.

[2]黃國興，陳改新.水工混凝土建筑物修補技術(shù)及[M].北京:中國水利水電出版社，1998.