灌注水下混凝土是影响钻孔灌注桩成桩的关键性工序,在灌注过程中,若稍有不慎或控制不到位,就会出现或大或小的灌注事故,所以在灌注过程中必须采取一系列严格的质量控制措施,并对常见的一些灌注事故进行原因分析,及时总结出一些预防及处理方法。
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,且施工种类繁多,技术含量高,影响因素多,若稍有不慎或质量控制措施不到位,就会出现或大或小的质量事故,其中灌注水下混凝土就是影响成桩的关键性工序,是灌注桩质量控制的一个重要环节,在灌注过程中,必须分工明确,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的水下混凝土,防止发生质量事故。
本文结合本人的施工经验,就常见的一些灌注事故进行原因分析并总结出一些预防及处理方法。
1导管进水
1.1主要原因
(1)首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。
(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
(3)导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
1.2预防和处理方法
为避免发生导管进水,事前要采取相应措施加以预防。万一发生,要当即查明事故原因,采取以下处理方法:
(1)若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,必要时需将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。
(2)若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
若混凝土面在水面以下不很深,未初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制),将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管,利用新混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。
若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或捶击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽除,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。
2卡管
在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。卡管有以下两种情况:
(1)初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则需将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,须按前述第二项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。
提管时应注意到导管上重下轻,要采取可靠措施防止翻倒伤人。
(2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了导管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。
当灌注时间已久,孔内首批混凝土已初凝,导管内又堵塞有混凝土,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出,用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。
然后以粘土掺沙砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。
3坍孔
在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用测深仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提,或探深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。