水稳钻芯取样规范要求(钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理)

Posted 2023-05-30

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水稳钻芯取样规范要求(钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理)

钻孔灌注桩灌注事故的预防及处理

【摘要】 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。
【关键词】 钻孔灌注桩事故　预防　处理
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，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。

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；或用原导管插入续管，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。
2 卡管

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。
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。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低。发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持或加大水头，移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。
4 埋管
4.1 导管无法拔出成为埋管，其原因是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩擦阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。
4.2预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度一般不得超过6～8m；在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早的初凝；首批混凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。
4.3若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面泥渣。
5 灌短桩头
　灌短桩头亦称短桩。产生原因：灌注将近结束时，浆渣过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面，或由于测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。

预防办法是：
　（1）在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。
　（2）测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定

值。　　

（3）灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。
　处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，直接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。
6 桩身夹泥断桩

由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续灌的混凝土冲破顶层而上升，因而也会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。
　对已发生或估计可能发生夹泥断桩的桩，应采用地质钻机，钻芯取样，做深入的探查，判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强方法处理。
　（1）对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值。
　（2）桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。
　（3）取芯率小于95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。
7 灌注桩补强的方法
　灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，不能满足设计的受力要求，因此需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位的上级领导单位共同研究，提出切实可行的处理办法。据以往经验，一般采用压入水泥浆补强的方法，其施工要点如下：
　（1）对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外（用无破损深测法探测的桩要钻两个孔），应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用做出浆孔。孔深要求达到补强位置以下1m，柱桩则应达到基岩。
　（2）用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不宜小于0.5～0.7MPa,将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止。
　（3）用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆（宜用425号水泥），进浆管应插入钻孔1.0m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比为0.5的浓水泥浆压入。
　（4）为使浆液得到充分扩散，应压一阵停一阵，当浓浆从出浆口冒出后，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。
　（5）最后用水灰比为0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7～0.8MPa关闭进浆闸，稳压闷浆20～25min，压浆工作即可结束。
　压浆工作结束，水泥浆硬化以后，应再做一次钻芯，检查补强效果：如断桩夹泥情况已排除，认为合格后，可交付使用；否则，应重钻补桩或会同有关单位研究其它补救措施。
8 结语

以上常见灌注事故的原因分析和处理方法可以看出：灌注桩施工应严格控制施工过程中的每一个环节，若有质量事故出现时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺点的钻孔桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，以免造成过多的损失。经过补救、补强的桩须经认真的检验认为合格后方可使用。对于质量极差，确实无法利用的桩，应与设计单位研究采用补桩或其它措施。

参考文献

【1】姚玲森，桥梁工程.人民交通出版社

【2】王常才，桥涵施工技术.人民交通出版社

【3】公路桥涵施工技术规范 JTJ 041-2000 人民交通出版社