1、水下混凝土灌注桩灌注事故预防及处理中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中发生质量事故，小到塌孔、缩颈，大到断桩报废，给国家财产造成重大损失，以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进行。 水下浇注混凝土施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节。 水下浇注混
2、凝土是用混凝土从孔底开始灌注，将孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩；浇注过程中，应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入深度，测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点，测绳受磨损、变形等因素影响，所标长度变化较大，须经常校正。 浇注混凝土必须连续进行，否则先浇灌进去的混凝土达到初凝，将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。施工中，混凝土浇注速度应尽可能地快一些，终止浇注混凝土前，须确定混凝土面真实高度，以见混凝土中粗骨料为准。对于诱发灌注事故的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。水下浇注混凝土经常遇到的几个工程事故原因预防及处理：
3、 (1) 初灌未封底：桩底沉渣量过大，使初灌不能正常反浆，或导管距孔底太远，初灌量不够没有埋住导管。造成这种原因是检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。认真检查，采用正确的测绳与测锤；一次清孔后，不符合要求时，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。导管底端距孔底高度依据桩径、隔水塞种类、大小而定，最高不超过 0.5m。 (2)导管堵塞：灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管，尽可能提高混凝土浇注速度，开始
4、浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；浇注混凝土过程中，应匀速向导管料斗内灌注，如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出，可能导致堵管，若管内空气从导管底端排出，可能带动导管拔出混凝土面。混凝土的质量是堵塞导管的主要原因，必须把好质量，混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差，导致堵管。导管使用后应及时冲洗，保证导管内壁干净光滑。如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通，在下部提取导管上下振击， (3)导管漏水：导管使用前须做密封试验，灌注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。在灌注过程中发现漏水应加快灌
5、注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。 (4)导管拔出混凝土面：导管提漏有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏。灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。如误将导管拔出混凝土面，必须及时处理。孔内混凝土面高度较小时，终止浇注，重新成孔
6、； 孔内混凝土面高度较高时，可以用二次导管初灌法，其一是导管底口距原混凝土面 50cm 左右，大料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5m，底盖阀提起进行二次初灌，封底后导管回插入原混凝土面 1m 即可继续进行水下浇注混凝土施工。 此方法使用时，必须由有经验的工程师现场指导，导管长度、混凝土面实际位置等数据，必须在事先正确确定。 提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程； (5)导管被混凝土埋住、卡死：在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，或挂钢筋笼以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，从而造成导管提拔不
7、动，强提后导管破裂而产生断桩。导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝土的质量、供应速度、浇注速度、孔内护壁泥浆状态来决定，一般情况下，以 26m 为宜，最大埋深不得超过 7.6 米。导管下放是应位于桩中心位置，控制好桩的钻孔垂直度。 如果导管插入混凝土中的深度较大，供应混凝土间隔时间较长，且混凝土和易性稍差，极易发生“埋管“事故。 如果预料到不能及时供应混凝土(超过 1h)，混凝土运输距离远，交通堵塞等因素时，除混凝土中加缓凝剂外，导管插入混凝土中的深度不宜太小，据已往经验，以 56m 为宜，最大埋深不得超过 7.6 米。每隔15min 左右，将导管上下活动几次，幅度以 2.0m 左右为宜，以免
8、使混凝土产生初凝假象。浇注混凝土中断超过 2h，一般应判为断桩。卡管现象是混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类事故的重要措施。导管插入混凝土中拔不起来或被拔断，可以采用二次导管初灌法处理，否则只能补桩、接桩。 (6)钢筋笼上浮：减少沉渣厚度，混凝土一定要搅拌好。当混凝土坍落度偏小或和易性差时钢筋笼易上浮，应严格控制混凝土配制、坍落度，坚决禁止使用不合格的混
9、凝土。混凝土灌注快到钢筋笼底部时，尽量减小埋深，减小对导管的冲力（有人认为导管埋深离导管越远对导管的冲力越小，但在实践施工中发现埋深越小笼子越不容易上浮） 。减少灌注时间，挣取在最短的时间灌注完混凝土，防止混凝土表面形成硬壳带动钢筋笼上浮。当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，减少对钢筋笼的冲力，直到埋住钢筋笼并且导管口也在钢筋笼内时才可加大放料速度。应考虑运输距离、气温影响：在夏季或运输过程中时间较长时，应加混凝土缓凝剂，气温高、运距远，混凝土容易初凝，以至于在灌注时出现混凝土极易抱裹导管，提导管时带动笼子上浮，遇这种情况应经常活动导管，加快灌注。 导管的配置要使混凝土灌注到钢筋笼底部时不拆导管
10、，导管口距离钢筋笼底较远，拆除导管后导管口进入钢筋笼底部以上，不可配置成拆除导管后，导管口在钢筋笼底附近。小口径桩导管容易挂住笼子，当导管提升有困难时，应正向旋转导管，不可硬提。采用在主筋上焊“倒刺“的方法，来防止钢筋笼上浮，效果很好。钢筋笼同一截面焊 34 个“倒刺“，每个笼子设两道即可。加大吊筋直径，或用钢管顶注钢筋笼，并在井口加配重，或焊在护筒上。当混凝土埋过钢筋笼底端 3m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。 当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，可拆除导管时必须拆除后再进行浇注，上浮现象可能消除。当钢筋笼已经上浮了，应准确计算导管埋深和已浇混凝
11、土标高，在导管提升的最大在限度内，快速提升，缓慢下放，反复几次，上升的钢筋笼可恢复原标高。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深。切不可因浮笼问题而把导管拨出混凝土面。当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小埋深，减小对导管的冲力。 (7)混凝土拌制不符合要求：混凝土配合比中水灰比控制在0.50.6，砂率应在 40%50%，粗骨料最大粒径应小于 40mm，混凝土坍落度控制在 1820cm，要有良好的流动性、和易性，用料上优先采用中粗沙，级配较好的卵石，矿渣硅酸盐水泥，避免使用普通硅酸盐水泥。 混凝土和易性与水泥品种、砂率有极大的关系，砂率小、粗骨料级配不好，搅拌出的混凝土极易离
12、析，影响水下浇注混凝土质量。 在灌注中出现的种种事故有很多都和混凝土质量有关，所以一定要把好混凝土的质量关。 (8)桩顶空心：产生桩顶空心的因素有：导管插入混凝土中的深度较大，混凝土坍落度小，桩顶空心呈不规则漏斗形，其深度、位置与导管拔出时的位置、桩顶混凝土状态有关。导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入。 防止桩顶空心灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过 6.0m；灌注结束后，导管拔出混凝土之前，导管上下活动几次，幅度不超过 50cm。尽可能缩短灌注时间，避免使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流动性。 (9)桩身有夹渣、夹泥、蜂窝：浇注过程中，须不
13、断测定混凝土面上升高度，并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的时间、长度，以免发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝事故。 泥浆过稠，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，增加了浇注砼的阻力，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量砼，一旦流出其势甚猛，在砼流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层； 灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层的原因。 使砼面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入砼是防治夹渣、夹泥、蜂窝的关键。 总之：应在施工过程中，严格安技术要求施工，控制好每道工序的施工质量。防患于未然才能杜绝各种事故的发生。平时做好事故处理的准备工作，处变不惊，在最短的时间完成事故的处理，才能将损失降到最低限度。
