摘 要:文章根據鉆孔灌注樁的特點,對鉆孔灌注樁施工中出現的導管堵塞原因進行了分析,并根據原因有針對性地提出比較合理的避免和處理方法,以供參考。
關鍵詞:鉆孔柱;導管堵塞;堵塞原因;避免與處理
中圖分類號:TU753 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 14-0000-02
隨著我國經濟迅猛發展,大跨度結構及高層建筑的修建,對基礎承載力的要求愈來愈高,這就為鉆孔灌注樁推廣和應用,提高了極為有利的條件。樁基礎具有承載力高,可以穿越軟弱土層,便于水下施工及沉降量小等優點,所以它在我國施工建設中被廣泛能應用。由于施工中的各種原因,水下混凝土在灌注過程中經常出現導管堵塞,混凝土不能順利施工的問題,而這一些問題的解決,使之造成的影響降到最低,達到降低成本,減少損失的效果。
一、導致導管堵塞的原因
在鉆孔灌注樁混凝土施工中經常會出現導管堵塞的現象(稱之為“卡管”),這種現象的原因有:
(1)出灌時隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小、流動性大差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運輸中產生的離析、雨天運送混凝土未加遮蓋等,使混凝土的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導管堵塞。
(2)導管法蘭盤漏水(滲水),導管內混凝土中間被水層隔離,這時導管內混凝土不能流動,導致被堵塞。
(3)導管內混凝土中間被氣泡隔離,同樣出現導管內混凝土不能流動,導管被堵塞。
(4)導管裂縫。導致管壁太薄在施工中扯動過激,使管壁出現裂縫,還有他原因導致管壁出現裂縫。出現裂縫后,孔內水壓較大,水勢必將管內混凝土稀釋、離析,使混凝土失去流動性而增加對導管壁的摩擦力,從而出現堵塞問題。
(5)混凝土施工所用的砂、石等原材料級配不合格或石灰比不正確而出現混凝土離析,使石料與砂沉積在導管底端,水泥漿上浮;還有在施工中要求不夠嚴格,與實際要求發生較大偏離,更使得沉淀離析速度加快。
(6)混凝土灌注過程不連續,間段時間過長,或是調整灌注過程的時間過長,使已灌注的水下混凝土凝固,也會出現導管堵塞。
(7)初灌時,隔水栓堵塞導管。這些原因都會使得鉆孔灌注樁混凝土灌注施工中不能正常運行。
(8)機械運行故障或其它原因使混凝土在導管中停留的時間過久,或灌注時間過長,最初灌注的混凝土已經初凝,增大了導管內混凝土下落的阻力,導致堵塞。
二、導管堵塞合理的避免方法
上面已經對鉆孔灌注樁混凝土施工中出現導管堵塞的原因進行了分析,如何避免導管堵塞,在實際施工中應充分的注意并能及時解決。以下來談如何避免導管堵塞問題。
(一)避免導管法蘭盤處不滲漏水:制作導管時,應注重解決焊縫的質量問題,導致各部位焊縫也一定要嚴格要求;法蘭盤平面與導管的軸線要求嚴格垂直(成90角度),
否則各節導管相連接時,整個導管不成直線,施工時容易被折出現滲漏。為了保持法蘭盤位置正確和防止焊接時變形,焊制可在特制的胎具上進行。在施工前,不論是新制導管還是舊導管都必須進行水密、承壓、抗拉等實驗,發現漏水問題應及時補焊或拆換。
法蘭盤的對接螺栓不能太細,導管的管輕越大管長越長,對接的螺栓也要越粗,一般要求直徑不能小于18mm。法蘭盤上的螺栓數量控制為雙數并對稱布置,一般控制在6-8顆為宜。法蘭盤的對接螺栓少或直徑較細,提撥導管時容易使導管漏水或被拉斷。提升導管的設施應設在孔底第一節導管處,使提升力由下而上傳遞,避免導管接頭受力過大。對法蘭盤之間的膠墊要求一定要嚴格,厚度應控制在4-5之間,并且要有很好的彈性和韌性,若是4mm以下的膠墊最好放兩層。接導管時螺栓應擰緊。一是注意要由兩個人對稱擰螺栓,一直擰到不能再擰為止,二是導管在灌注混凝土之前下孔時,每進孔一節都要重新檢查擰緊一遍(導管起吊時,容易產生脫掉現象,所以一定要重新檢查再擰緊)。另外,每次混凝土施工后,所有使用過的導管都應拆下沖洗干凈,長時間不用時導致內壁應涂油防銹,膠墊也要沖洗干凈,不應有泥砂、粘土等;每次接導管時,導管內壁和法蘭盤表面必須清理干凈,不能有任何污物,而且不能有任何一個螺栓松口的現象。
(二)避免在導管內產生氣泡:首盤混凝土把水壓出導管以后,應當連續不斷地灌注混凝土,但往往首盤混凝土把導管埋置了以后,用儲料斗灌注混凝土的施工方式不能做到特別連續,這時便會在導管內產生氣包而出現氣隔現象;另外在卸導管時,混凝土在導管內的表面與泥漿面高差太大,儲料斗給料時也會產生氣隔。若出現此種情況,導管內的混凝土就會不流動,產生堵塞導管現象。在施工中,如果導管內的混凝土流通后要連續不斷地給料保證施工的連續性,在卸導管時混凝土面盡量與上接料斗的法蘭盤相平或者高差不要太大,若有高差,在接儲料斗時,導管內的混凝土應填滿至法蘭盤后,再接儲料斗。
(三)避免在導管管壁上出現裂縫:主要原因是導管壁用料太薄,另一原因是導管使用時間太久和次數太多講導管壁磨薄了或者是受到,外力因素的影響。在施工中由于混凝土灌注不順暢而進行上下扯動時,因管內混凝土壓力過大,使導管壁薄弱部位出現裂縫。在新制導管時,不要用小于3mm的鋼板,用使用次數大多的舊導管時,要進行鉆孔檢查,若過薄或有薄弱部位應馬上處理或及時更新換導管。
(四)灌注前應仔細檢修灌注機械,病準備備用機械,發生故障時應立即調用備用機械:同時采取措施,加速混凝土灌注速度,必要時,可在首批混凝土中摻入緩凝擠,以延緩混凝土的初凝時間。
三、導管堵塞的處理方法
(一)若剛開始灌注混凝土時隔水栓發生卡管,可以采用長桿沖搗混凝土,采用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落,如仍不下落則需將導管連同混凝土提出鉆孔進行清理修整,然后重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,必須將散落的拌和物粒等予以清理。如壓水后發現導管有滲漏水現象,不要存在遷就施工的想法,應馬上提出導管進行處理,并且要求重新清孔后再重新進行混凝土澆筑,以免因小失大。
(二)若澆灌底端處在混凝土中深的部位時,導管堵塞,可以用提升導管減輕水壓的辦法或上下抖動導管也可以用附著式振動器對導管進行振動,一般可以使管內的混凝土灌注下去。
(三)若澆灌水下混凝土不太深時(例如3-4m),發現導管堵塞,無法灌注混凝土,應盡快提升導管,清理出已灌注的混凝土,重新下新管后再進行混凝土澆筑,不得已時需要將鋼筋籠提出采取復鉆清除原灌注的混凝土。不能強行灌注,以免出現斷柱現象或是柱底的混凝土強度不夠,影響整個樁的施工質量。
(四)若灌注的混凝土面距離水面不太大的情況下(小于5m),出現導管堵塞混凝土無法灌注,混凝土未初凝時,應及時提出導管,在導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制),將導管重新插入混凝土內(導管側面再加重力,以克服水、泥漿的浮力),導管內裝灌混凝土后稍提導管,利用新混凝土的自重將防水塞壓出,然后繼續澆灌。也可以根據實地情況;調整護筒、大開挖、開挖護坡或圍堰開挖等辦法,直接抽水進行旱地接樁。
(五)當灌注時間已久,孔內首批混凝土已初凝,導管內又有混凝土堵塞,此時應及時將導管拔出,重新安裝鉆機,利用較小鉆頭將鋼筋籠內的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以鉆土摻砂礫填塞井孔,待沉實后重新鉆孔成樁。
四、結束語
鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽工程,任何的施工差錯,都會給整體工程帶來無法挽回的損失。在本文提出的一些解決混凝土施工中導管堵塞的方法,是根據實際工程實踐中的經驗結合施工規范得出來的。施工中工程技術人員應結合工程的實際情況選用合理的方法進行施工,才能解決實際問題。同時對灌注樁的質量,應采取一整套系統的管理體制和施工工藝進行控制,以確保樁基礎的承載力能夠滿足設計要求,避免質量事故及安全事故的發生。
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[作者簡介]孟祥宇(1981.04-),男,本科,學士學位,工程總監,研究方向:建筑施工與管理。