劉進才
(山西機械化建設集團公司,山西太原 030009)
談水下混凝土灌注樁澆筑堵管處理措施
劉進才
(山西機械化建設集團公司,山西太原 030009)
結合工程實例,介紹了水下混凝土灌注樁在澆筑混凝土過程中堵管質量事故的應急處理措施,并提出了各種處理措施的適用范圍與施工要點,為施工中類似質量事故的處理方法提供參考。
灌注樁,堵管事故,混凝土,鋼筋籠
水下混凝土灌注樁是一項隱蔽工程,相對其他基礎工程,質量事故處理造價較高,所以過程質量控制非常重要。施工中,灌注樁澆筑過程的質量事故有:鋼筋籠上浮、埋管、灌注樁樁頭質量缺陷、斷樁或樁身夾泥、樁體縮徑等。澆筑過程堵管是造成埋管、斷樁或樁身夾泥的主要原因之一,也是最難處理的質量事故。
1.1 適用范圍
該處理措施適用于孔內澆筑混凝土量不多,并且鋼筋籠和導管能夠完整吊離樁孔的施工場合。
1.2 施工要點
1)處理必須及時,孔內混凝土強度不大于10 MPa;2)導管和鋼筋籠能完全吊離樁孔。
1.3 施工實例
2004年,河北滄州高鐵灌注樁施工過程中,由于導管連接處漏水(導管全部拔出時,管壁內有水流痕跡),導致某根灌注樁在澆筑第二車混凝土時出現堵管,混凝土澆筑困難,經準確測量,孔內混凝土高度3 m左右。現場經過快速上下抖管、急振等方法都無法疏通導管。根據孔內混凝土情況以及鋼筋籠的埋設深度,決定將導管、鋼筋籠全部吊離樁孔,采用旋挖鉆機對孔內松散的混凝土及時鉆取,并用高比重泥漿進行換漿清孔處理,樁孔達到澆筑標準后,重新澆筑。
2006年和2010年,分別在山西大同某高鐵工程、新疆奎屯至克拉瑪依高速公路灌注樁工程施工中,也出現了堵管事故。由于這兩次事故,鋼筋籠埋設較深,不能將鋼筋籠全部拔出,只能將鋼筋籠主筋逐根拔出。該事故也成功采用了“鉆取混凝土,重新成孔澆筑”的方法進行處理,但對鉆機的扭矩和鉆頭以及操作手的施工經驗都有較高要求。
2.1 適用范圍
適用于堵管不太嚴重,管內混凝土沒有初凝,如:由澆筑過程間斷時間較長、混凝土坍落度較小造成的澆筑堵管。不適用于導管漏水堵管、混凝土離析堵管等事故。
2.2 施工要點
1)管內混凝土的流動性不能完全喪失,且混凝土不能離析; 2)導管井架必須堅固穩定,安全牢靠;3)導管必須采用絲扣連接,且連接牢固。
2.3 施工實例
山西實驗中學地基處理灌注樁施工中,由于灌注樁澆筑過程在出行高峰期,商混站的混凝土罐車不能及時到達施工現場,導致混凝土澆筑不能連續進行,且間斷時間過長,澆筑后續混凝土時出現堵管事故。樁孔內混凝土高度15 m左右,導管埋深5 m左右,導管每節長度2.5 m。
在等后續混凝土的過程中,為了防止堵管事故,項目部提前對導管卡扣處焊接一圈加固、加寬鋼筋。澆筑堵管后,將導管提升并在井架與加固鋼筋處支立鋼管或工字鋼等工具,利用鐵錘將鋼管等工具瞬間擊打開,使得導管快速沖擊落在井架上,反復幾次,導管得以疏通,避免了斷樁事故。
使用該方法時,要注意周邊施工環境的安全性。
3.1 適用范圍
適用于無法拔出鋼筋籠,也無法通過導管沖擊疏通等方法進行處理的堵管事故。
3.2 施工要點
1)處理必須及時,樁孔內混凝土沒有初凝,有一定的流動性; 2)抽取導管內泥漿的工具施工前加工好備用。
3.3 施工實例
大連某灌注樁施工工程,成孔工藝采用沖擊鉆成孔。灌注樁混凝土澆筑過程中出現了堵管事故,鋼筋籠埋設較深,且通過導管沖擊法無法將管內混凝土疏通。項目部及時決定將導管拔出,把管內混凝土倒出,并快速將導管重新組裝安放,用挖掘機將導管壓入樁孔內混凝土面層下2 m左右。利用現場備有比導管直徑小的掏取泥漿的專用工具,將導管內的泥漿掏取干凈,并用少量清水沖洗,用袋裝水泥將導管內清水吸盡。重新澆筑混凝土前,先向導管內澆筑少量與混凝土等配比的水泥砂漿,再進行混凝土的二次澆筑。
灌注樁工程施工結束后,對該樁進行了鉆芯取樣檢查,樁體質量達到一類樁的標準,證明此方法處理灌注樁導管堵管事故很成功。
掏取導管內泥漿的專用工具,是采用了沖擊成孔清渣桶的原理,現場采用無縫鋼管加工出比灌注樁導管直徑小10 cm左右的小清渣桶,進行導管內緊急掏取泥漿時使用。
水下混凝土灌注樁是一項技術性較強、造價較高的基礎處理施工工藝。在灌注樁澆筑過程中出現了澆筑困難、堵管事故時,一定要在樁孔內的混凝土初凝前解決。如果在施工過程中不能及時處理,后期的處理費用最少是事故樁造價的3倍。因此,施工中要盡量避免灌注樁質量事故的發生。為避免澆筑堵管事故,施工中必須做到以下幾點:
1)施工準備階段,必須對下面環節進行檢查:a.對混凝土原材料質量、配合比等進行檢查控制;b.導管預組裝水密試壓檢查; c.對混凝土的運輸路線進行統計分析,為現場提前備料做準備。
2)灌注樁質量控制關鍵點進行書面交底,并定專人進行檢查。如:混凝土粗骨料最大粒徑控制,混凝土水灰比的控制,導管的安放質量,混凝土到達現場的坍落度等。
3)施工過程中,導管埋設深度控制在2 m~6 m,不能埋設過深,并且整個澆筑過程要在孔內首灌混凝土初凝前澆筑完畢,整個過程做到連續澆筑。
4)雨季施工,間斷澆筑時要對下料斗進行覆蓋,防止雨水進入導管,造成堵管事故。
[1] JGJ 94—2008,建筑樁基技術規范[S].
[2] JGJ 106—2014,建筑樁基檢測技術規范[S].
[3] 朱 奎.樁基質量事故分析與對策[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.
Discussion on grouting pipe-blocking processing measures of groundwater concrete bored pile
Liu Jincai
(Shanxi Mechanization Construction Group Corporation,Taiyuan 030009,China)
Combining with engineering examples,the paper introduces pipe-blocking accident processing measures in groundwater concrete bored pile grouting process,and puts forward application scope and construction points of various processing measures,which has provided some guidance for processing similar quality accident.
bored pile,pipe-blocking accident,concrete,steel reinforced cage
TU473.14
A
1009-6825(2016)35-0093-02
2016-10-09
劉進才(1978-),男,工程師