樁基灌注質量控制要點及事故處理

程 波，邢富強

中交第四公路工程局有限公司，北京 100123

0 引言

樁基施工屬于隱蔽工程，在施工中會出現很多意想不到的問題，特別是樁基的灌注，若稍有不慎或控制不嚴，就會發生質量事故，小到樁身局部離析，大到斷樁報廢，所以必須高度重視樁基灌注質量，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展。本文結合山區公路特點及對樁基施工經驗，淺談橋梁樁基施工質量控制要點及質量事故的原因分析、預防和處理。

1 工程特點

本工程地處大巴山北麓，地貌屬于剝蝕中山及低中山地貌、水系發育，路線主要沿河溝布設。樁基地質結構主要為：亞粘土、碎石土、卵石土，下伏基巖主要為絹云母石英片巖、千枚巖、片巖、灰巖，構筑物基礎主要以嵌巖樁為主。因所處項目施工便道狹窄，山高溝深，無施工大電，為節約成本，除河道樁基采用鉆孔灌注樁外，其余均采用人工挖孔樁，灌注方法采用水灌和干灌兩種。

2 質量控制要點

2.1 樁基混凝土配合比

在施工前選取料場對原材料進行檢測合格后，分人工挖孔樁和鉆孔樁進行配合比設計。一般情況下，鉆孔樁水下混凝土的坍落度比人工挖孔樁混凝土坍落度要大，但無論何種混凝土都應滿足施工工藝的具體要求，如混凝土坍落度、初凝時間、終凝時間等，其中最重要是混凝土粘聚性和保水性一定要好。

2.2 灌注的方法選擇

鉆孔灌注樁無疑采用水下灌注砼方案。

挖孔樁砼灌注前應仔細對孔底進行檢查，檢查孔底有無積水和沉渣。一般情況下，沉渣較容易清除，但由于地下水位比較高時，積水就難清盡，鑒于此一般有兩種處理方法：

一是地下水量較少時，混凝土灌注首先應將孔內積水吸干凈，避免孔底混凝土由于積水而使混凝土局部水灰比增大而出現混凝土強度偏低，嚴重時會造成混凝土離析。另外灌注過程中，應嚴格控制混凝土振搗高度，保證混凝土振搗充分避免漏振和過振，最后隨著樁基混凝土的不斷上升，及孔壁水的滲入，樁基表面砼由于振搗而產生的浮漿不斷增加，這時應用漿桶將表面的浮漿挖出倒掉，特別是接近樁頂更是如此，也避免由于混凝土配合比失真而造成樁頂出現低強度區。

二是地下水量較大時，即一般孔內滲水量大于6mm/min時的情況下采用水下混凝土灌注方案。灌注前必須對孔底進行檢查，用高揚程潛水泵抽干水進行二次清孔，確保孔底無松渣等擾動，然后可向孔內注入清水采用水下砼灌注方案。

2.3 灌注前的準備及過程控制

在灌注砼前，做好各項準備工作，檢查施工便道是否通暢，砼運輸車卸料平臺是否可靠，吊車和砼運輸車的位置是否有利于樁基灌注，特別是雨季施工，應充分考慮環境因素的影響，準備好各種防雷雨措施的工具。

水下砼灌注之前必須對樁孔進行嚴格的檢查，確保樁底無沉渣；灌注時導管必須做密封試驗，特別清水樁對導管的密封性要求更嚴，安裝導管時必須套好密封圈并用導管扳手上緊，確保嚴密不漏水。

導管口距孔底要保持400mm 左右的距離,安裝時要精確測量，反復校核。當隔水栓提起灌下一定數量的混凝土后,應將導管緩慢下降100～200mm，使灌注初期導管被混凝土埋入的深度盡可能加大，以保證底層的混凝土質量。

在灌注過程中,要嚴格把握施工進度和時間,經常地略微提升導管,以使混凝土均勻注入。導管埋入混凝土的深度一般控制在2～6m之間，極限時不得< 1m ,每間隔15～20min，要對混凝土面和導管沉入深度進行一次測量和校核。

若施工過程中發生了混凝土堵塞導管的現象，一般是由于材料規格或配合比選取不當，或者是因為導管漏水漏漿導致管內混凝土與管壁的摩擦力增大、流動性降低造成的,要分清原因有針對性地加以解決,切不要無控制地靠提管消除堵塞。

3 水下砼灌注質量事故預防及處理

3.1 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；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。灌注混凝土應勻速向導管料斗內放料，如突然灌注大量的混凝土導管內空氣不能馬上排出，也可導致堵管，若管內空氣從導管底端排出，可能帶動導管拔出混凝土面。混凝土的質量也是堵塞導管的主要原因，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。

3.2 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，使管內混凝土盡快超出漏水處，否則應盡快重新灌注，采用二次封底方案。

3.3 導管拔出混凝土面

導管提漏有兩種原因：1）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；2）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深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，否則必須及時處理。若孔內混凝土面高度較小時，終止灌注，重新成孔；孔內混凝土面高度較高時，可用二次導管插入法，其一是導管底端加底蓋閥（要嚴密不漏水且有砼沖擊力是易脫落），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，但必須快速進行，防止砼面形成硬殼。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，必須在事先準確確定。

如果挖孔樁，可拔出導管，盡快抽干孔內水，清除頂面的離散砼，如有少量積水可撒入適量干水泥并迅速采用干灌法灌注30cm砼，立即進行振搗，使施工縫良好接觸，然后一直采用干灌法工藝進行；如果滲水量較大，不宜采用干灌法時，可盡量抽干水，清理離散砼，安裝導管距砼面20cm，盡快用干水泥撒入接觸面，灌注砼埋住導管下口，并用插入式振搗棒進行振搗，使施工縫良好接觸后采用水下砼灌注方案，但灌注2m范圍內必須進行振搗，使頂部砼密實，導管埋深取大值。

3.4 導管被砼埋住、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，導致已灌砼流動性降低，從而增大砼與導管壁的摩擦力。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，據以往經驗，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。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，拌出砼時稀時干。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。

3.5 鋼筋籠上浮

安裝鋼筋籠時，應對鋼筋籠進行對中固定，可用鋼管或者鋼筋固定在護筒或護壁上。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，當砼埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。當發生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消失。

3.6 樁頂空心

原因：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。

采取措施：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。

3.7 樁身有夾渣、夾泥、蜂窩

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。

4 樁基質量的檢測

橋梁工程樁基混凝土灌注7天后，可對樁基質量進行檢測。目前，超聲波透射法其檢測結果準確性較高，所以我國采用相當普遍。但首先應進行聲測管的預埋，埋設質量將直接影響著樁基的檢測結果，嚴重時將會造成檢測人員誤判。固必須嚴格按照圖紙要求進行檢測管的安裝，并防止檢測管的堵塞，灌注砼前首先在檢測管內灌注清水，并堵好管口，以便順利檢測。

5 結論

灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，要保證其施工質量，其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。

[1]《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000）.

[2]《公路施工手冊》橋涵.