淺談巖溶地區(qū)（鉆）沖孔灌注樁水下砼施工質(zhì)量控制

摘要：簡要介紹西灣路項目溶洞發(fā)育區(qū)沖孔灌注樁水下澆注混凝土質(zhì)量控制措施，供其它項目借鑒。

關(guān)鍵詞：溶洞發(fā)育區(qū);沖孔灌注樁;水下混凝土;質(zhì)量控制

1.工程簡介

1.1"工程概況

西灣路地塊改造項目一期工程占地面積約10萬m2，地下部分建筑面積8.9萬m2，地上部分建筑面積38.5萬m2，總建筑面積約47.5萬m2，本工程擬建19棟22～31層住宅建筑，下設(shè)一至兩層局部人防地下室，采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，工程樁塔樓部分及兩層地下室區(qū)域采用沖孔灌注樁。

1.2"工程地質(zhì)特性

西灣路項目地處碎屑沉積巖及水相沉積巖交接位置，即位于泥質(zhì)巖及粉砂質(zhì)巖與石灰?guī)r交界處，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，根據(jù)樁基礎(chǔ)超前鉆資料顯示，本工程A1-A12棟范圍為溶洞發(fā)育區(qū)，A13-A19棟范圍為溶洞弱發(fā)育區(qū)，溶洞大概可分為3類，即空溶洞、多層溶洞、大型溶洞（H>3m）、有充填物溶洞（全填充、半填充），溶洞見洞率高（如A8幢溶洞率91.8%;A9幢溶洞率95.7%），沙層較厚，不可預(yù)見性因素多。

2.灌注樁施工特點(diǎn)

灌注樁屬于隱蔽工程，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，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求，對各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不嚴(yán)，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，必須高度重視并嚴(yán)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，特別溶洞發(fā)育地區(qū)，如何做好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)。

3.水下澆注混凝土質(zhì)量控制措施

3.1"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(yuǎn)，初灌量不夠，沒有埋住導(dǎo)管。造成這種原因是檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。認(rèn)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(jìn)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(jìn)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、料斗大小而定，最高不超過0.5m。

3.2"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，

3.3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。

3.4導(dǎo)管拔出混凝土面

導(dǎo)管提漏有兩種原因：a.當(dāng)導(dǎo)管堵塞時，一般采用上下提振法，使混凝土強(qiáng)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(biāo)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(yán)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(rèn)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?

孔內(nèi)混凝土面高度較高時，可以用二次導(dǎo)管插入法，即將導(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?xí)r，將導(dǎo)管提起約0.5m，底蓋閥脫掉，即可繼續(xù)進(jìn)行水下澆注混凝土施工。

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(qiáng)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(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;

3.5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(biāo)。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(hù)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(yùn)輸距離遠(yuǎn)，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(yán)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(bǔ)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(biāo)高。

3.6鋼筋籠上浮

當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時，應(yīng)緩慢放料，盡量減小導(dǎo)管埋深，減小對鋼筋籠的沖力。

3.7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)。