水下混凝土灌注樁常見病害的預(yù)防與處理

摘要：本文論述了旋挖鉆孔灌注樁灌注水下混凝土施工中常見病害的預(yù)防與處理措施，以便在施工中有效避免和處理類似病害，提高工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔;水下混凝土;病害;預(yù)防與處理

旋挖鉆孔灌注樁因其施工精度高、速度快、成孔質(zhì)量好，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于橋梁樁基施工中，工藝比較完善，但由于工序復(fù)雜、影響施工質(zhì)量的因素較多，且屬于隱蔽工程，所以要對(duì)施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素都要進(jìn)行考慮，如地質(zhì)、泥漿質(zhì)量、鋼筋籠、混凝土配制、運(yùn)輸和灌注等，并制定可操作的預(yù)防及處理措施，避免出現(xiàn)坍孔、夾泥甚至斷樁現(xiàn)象并減少事故造成的損失。

1坍孔

1.1主要原因

（1）土質(zhì)松散;（2）泥漿護(hù)壁不好;（3）鉆孔速度過快;（4）在潮汐河流中，漲潮時(shí)孔內(nèi)水位差減少，不能保持原有的靜水壓力;（5）護(hù)筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位下降;（6）成孔后放置時(shí)間過長(zhǎng)或灌注時(shí)間過長(zhǎng)使孔內(nèi)靜水壓力失去平衡引起孔壁坍塌。

1.2預(yù)防措施

（1）鉆孔時(shí)要連續(xù)作業(yè)，無特殊情況，中途不得停鉆。（2）提升鉆頭、下放鋼筋籠時(shí)應(yīng)保持垂直，盡量不要碰撞孔壁。（3）根據(jù)地質(zhì)情況，選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度及不同的鉆進(jìn)速度。如在砂層中鉆孔時(shí)，應(yīng)加大泥漿稠度，選用較好的造漿材料如膨潤(rùn)土，提高泥漿的粘度以加強(qiáng)護(hù)壁，并適當(dāng)降低進(jìn)尺速度。當(dāng)汛期或潮汐地區(qū)水位變化較大時(shí)，應(yīng)采取升高護(hù)筒，增加水頭壓力。（4）在陸地上埋置護(hù)筒時(shí)，應(yīng)在底部夯填50cm厚的粘土，保證護(hù)筒穩(wěn)固和防止地面水的滲入;水中振動(dòng)沉入護(hù)筒時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，將護(hù)筒沉穿淤泥及透水層，護(hù)筒之間的接頭要密封好，防止漏水。（5）施工便道通暢，確保混凝土罐車快速進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，保證混凝土及時(shí)供應(yīng)，避免出現(xiàn)成孔后待灌或灌注時(shí)間過長(zhǎng)。

1.3處理措施

（1）輕微坍孔時(shí)，可增大泥漿比重、提高泥漿水位，保證水頭壓力。（2）坍孔部位不深時(shí)，可改用深埋護(hù)筒，將護(hù)筒周圍回填、夯實(shí)，重新鉆孔施工。（3）若坍孔嚴(yán)重，應(yīng)馬上退出鉆機(jī)，用粘土回填密實(shí)，再重新進(jìn)行鉆孔施工。

2埋管

2.1主要原因

（1）導(dǎo)管埋入混凝土過深;（2）導(dǎo)管內(nèi)外混凝土已初凝;（3）拔管過猛將導(dǎo)管拉斷。

2.2預(yù)防措施

（1）嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深不得超過6米;（2）導(dǎo)管上端安裝附著式振動(dòng)器，每隔數(shù)分鐘振搗一次，避免周圍混凝土過早初凝;（3）加快灌注速度;（4）下導(dǎo)管前檢查導(dǎo)管連接接頭是否牢固;（5）導(dǎo)管提升時(shí)不得猛拔。

2.3處理措施

（1）埋管初始可采用鏈滑車、千斤頂試拔;（2）當(dāng)灌注表面混凝土未初凝，可加下一導(dǎo)管;（3）當(dāng)表層混凝土已初凝，導(dǎo)管已經(jīng)插不下去，按斷樁處理。

3卡管

3.1主要原因

（1）混凝土本身原因，如坍落度過小，流動(dòng)性差，夾有大卵石或運(yùn)輸過程中離析;（2）由于機(jī)械設(shè)備故障，混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)或是灌注時(shí)間過長(zhǎng)造成混凝土在管內(nèi)下落阻力大;（3）導(dǎo)管接縫處漏水。

3.2預(yù)防措施

（1）灌注前檢查導(dǎo)管接縫密封性;（2）檢查灌注機(jī)械設(shè)備，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn);（3）嚴(yán)格控制混凝土拌合質(zhì)量及混凝土運(yùn)輸，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象;（4）灌注過程中每隔數(shù)分鐘小范圍上下晃動(dòng)導(dǎo)管;（5）也可在導(dǎo)管上固定附著式振搗器，進(jìn)行振動(dòng)來疏通導(dǎo)管內(nèi)的混凝土;（6）加快灌注速度，避免灌注時(shí)間過長(zhǎng)。

3.3處理措施

（1）換用大漏斗，增大混凝土下落壓力;（2）上下晃動(dòng)導(dǎo)管，但注意不要將導(dǎo)管拔出混凝土面;（3）用長(zhǎng)桿沖搗管內(nèi)混凝土;（4）將導(dǎo)管提出，進(jìn)行清除整修，重新裝吊導(dǎo)管進(jìn)行灌注。

4鋼筋籠上浮

4.1主要原因

（1）混凝土灌注速度過快，鋼筋籠被混凝土拖頂上升;（2）導(dǎo)管提升掛卡鋼筋籠;

4.2預(yù)防措施

（1）當(dāng)灌注的混凝土接近鋼筋籠時(shí)，要適當(dāng)放慢灌注速度，待導(dǎo)管底口提高至鋼筋籠內(nèi)至少2.0m以上時(shí)方可恢復(fù)正常的灌注速。（2）導(dǎo)管提升時(shí)要小心操作，防止掛卡鋼筋籠。

4.3處理措施

（1）導(dǎo)管掛卡鋼筋籠后，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使之脫離鋼筋籠。（2）適當(dāng)加壓，防止鋼筋籠繼續(xù)上浮。

5夾泥、斷樁

5.1主要原因

夾泥、斷樁大都是由以上病害事故而引起的，此外清孔不徹底、灌注時(shí)間過長(zhǎng)、混凝土初凝流動(dòng)性降低、導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴嵘龝r(shí)拔出混凝土面也可能形成斷樁。

5.2預(yù)防措施

（1）清孔要徹底，不要停留過久，以免泥漿鉆渣沉淀增多。（2）下導(dǎo)管時(shí)，其底口距孔底的距離不大于40-50cm且導(dǎo)管口不能埋入沉淀的泥渣中，同時(shí)要保證首封后，能埋住導(dǎo)管至少1m。在隨后的灌注過程中，導(dǎo)管埋深控制在2-6m范圍內(nèi)。（3）保證混凝土連續(xù)灌注。（4）凝土必須和易性好，灌注時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可在混凝中加入緩凝劑。（5）在提升導(dǎo)管時(shí)，認(rèn)真計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度，避免出現(xiàn)拔漏現(xiàn)象。

5.3處理措施

（1）斷樁后，如果能夠?qū)摻罨\提出鉆孔時(shí)，可迅速將其提出，用鉆機(jī)重新鉆孔，清孔后下鋼筋籠，再灌注混凝土。

（2）若斷樁位置處于距地表10m以下且混凝土已終凝時(shí)，可采用沖擊鉆法重新鉆孔施工。

（3）若斷樁位置處于距地表5m以內(nèi)，且地質(zhì)條件良好時(shí)，可開挖至斷樁位置后，清理出良好的混凝土面并鑿毛，進(jìn)行接樁處理。

（4）若斷樁位置處于距地表5m以下10m以內(nèi)時(shí)，或雖距地表5m以內(nèi)，但地質(zhì)條件不良時(shí)，可采用混凝土沉管方法至斷樁位置下0.5m處，清理出良好的混凝土面并鑿毛，重新灌注混凝土。

6小結(jié)

加強(qiáng)對(duì)水下混凝土灌注常見病害尤其是斷樁事故的探討分析，總結(jié)有效預(yù)防及處理措施，對(duì)進(jìn)一步提高水下混凝土灌注樁質(zhì)量有著重要作用。

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