摘 要:分析钻孔灌注桩混凝土灌注施工过程中常见的问题现象,提出预防及应对处理措施。
关键词:钻孔桩;混凝土灌注;常见问题;预防与处理
1 概述
钻孔灌注桩作为一种较为成熟常见的桩基形式,近年来在桥梁、地基处理等工程中得到了广泛的应用,取得了良好的经济效益,但是,钻孔桩作为隐蔽工程,施工工艺较复杂,质量控制难度较大,某个环节出了问题往往会引发一些质量问题,给工程质量、进度、成本带来影响,而且处理起来费时、费力、费钱,所以,有效预防质量问题的发生才是根本,下面就钻孔桩常见的几种问题现象作一简单分析、探讨。(1)钻孔桩施工工艺流程:场地平整—桩位放样—埋设护筒—钻机就位—钻进成孔—一次清孔—下钢筋笼—下灌注导管—二次清孔—混凝土灌注—钻机移位—桩基检测。(2)主要影响环节。灌注水下混凝土是影响成桩的关键性工序,是决定灌注桩能否顺利成桩的关键所在,施工中务必高度重视,密切关注每一个细节,不得马虎,确保一次性成桩。
2 混凝土灌注施工常见问题及预防措施
2.1 泥浆从灌注导管下口倒灌
2.1.1 影响因素
(1)第一批封底混凝土的数量不够,或者是在满足数量要求的前提下,灌注导管的下口与孔底的距离超过规范规定,导管下口未能被混凝土完全有效包裹,此时泥浆就会从导管下口倒灌进来;(2)灌注导管间的接头出现松动,胶垫陈旧破损,螺栓经多次反复松拧破损,泥浆也有可能从此进入;(3)混凝土灌注中导管埋深由于测算出现差错,导致导管下口拔出混凝土面,泥浆就从底部进入导管。
2.1.2 应对措施
为杜绝此类现象的发生,应在灌注桩专项施工方案中周密考虑应对措施,一旦发生以上情况,应详细调查原因所在,有针对性地加以解决:(1)针对第一种情况,可将导管全部拆除移至孔外,利用大比重泥浆循环将第一批灌注的混凝土清带出孔,必要时需将钢筋笼提出孔外,采取重新下钻搅动混凝土加以泥浆夹带清除的方法,再重新灌注混凝土。(2)如果是第二、第三种原因引起的,应将原导管换掉,若是采取重新安放导管措施,应待导管插进混凝土一定深度后,再将导管内的泥浆清除干净,再继续正常灌注水下混凝土。如果此时混凝土量已经灌注较多,混凝土上升面距离孔口泥浆面很近,可考虑以混凝土材料制作的塞子将导管底口塞紧,再次将导管插入混凝土。待混凝土灌满导管后将导管上提少许,利用混凝土的重量将塞子挤出导管底口,再恢复正常混凝土灌注。
2.2 导管被卡住
2.2.1 影响因素
导管在混凝土灌注过程中发生了上不来、下不去的现象,影响因素一般有两种:
(1)主要还是混凝土自身质量造成,比如坍落度控制超规范要求、和易性较差、流动度也不行、碎石级配不合理、碎石粒径过大、混凝土拌制不充分、混凝土等待时间较长出现离析、导管接头不严密、浇筑过程中突遇暴雨来不及遮挡等,都会改变混凝土性质以及工作性能,极易造成粗骨料相对集中而导致导管被卡。(2)混凝土灌注中出现设备故障,或者施工组织出现问题,导致导管内混凝土等待时间过长,或者由于其他原因导致混凝土灌注持续时间过长,前期灌注的混凝土达到初凝状态,加大了混凝土下灌的阻力,混凝土极易堵塞。
2.2.2 应对措施
(1)针对第一种原因处理可用钻机吊绳不间断反复持续升降导管,以期达到震松管内混凝土的目的,若该方法无效,则应将导管提出孔外,再重新下钻钻孔及清孔,将孔内混凝土清除干净达到灌注要求后重新灌注。(2)针对第二种原因,预防及处理主要还是在灌注前加强施工机械设备的检修与保养,保持设备始终处于较好的工作状态,同时准备好一套备用设备,以弥补设备损坏带来的不利影响,同时还应采取必要及有效的措施,缩短混凝土灌注时间,为了有效延迟混凝土的初凝时间,给灌注出现问题的处理留出更多时间,可在混凝土配比中掺配相应的缓凝材料。(3)若混凝土灌注时间较长,前期灌注的混凝土已经达到初凝状态,导管内堵紧的混凝土无法清除,则应将导管全部拆除,重新下钻钻孔,先利用小直径钻头将钢筋骨架内的混凝土钻松清除干净,然后再将钢筋骨架清理出孔。最后再将井孔回填密实,待沉降一段时间密实后重钻。
2.3 灌注中出现塌孔
混凝土灌注中泥浆面突然快速升高,有的灌注已接近后期的泥浆还会流出孔外,紧接着泥浆面又快速下降,而且还会连续不断地有气泡向上涌出,这种现象大多数都是发生了塌孔。发生塌孔的原因一般有两种情况,一种是钢护筒底口周边填土松动引起渗水,导致孔内泥浆面下降;另一种情况是在灌注过程中,孔口周围堆放有拆除的导管、料斗等施工器具,以及混凝土运输车辆过于靠近孔口,再加之灌注中机械设备产生的振动,这些因素都极易引起塌孔。应对措施措施主要是:(1)灌注中一旦出现塌孔,应立即暂停施工,尽快找出发生塌孔的原因,立即采取有针对性的应对措施,以防塌孔进一步扩大,再用泥浆泵抽排处理。(2)若塌孔还在继续,而且塌孔的位置处于下部较深处,那将意味着灌注失败,此时只能拆除导管,并清理孔内已经灌注的混凝土,再将钢筋骨架移除,按照重新回填二次钻孔方法处理。
2.4 灌注中导管被埋
影响因素主要是,在灌注中担心导管抽提过多容易导致断桩,所以为了保险起见导管埋深往往较多,再就是已灌注的混凝土达到了初凝状态,加大了导管抽拔的阻力,还有就是导管抽拔不当导致导管从接头处折断。应对措施:(1)严格按照规范要求控制导管埋深在合理范围;灌注中若导管长时间不需抽拔,在此期间应经常性地上下活动导管,扰动导管周围混凝土,影响混凝土的初凝;正确抽拔导管,不可蛮干,讲究科学方法,保证抽拔导管不折断。(2)如果一旦发生埋管,可尝试着采用千斤顶、起重机等提升设备反复抽拔,如果仍不奏效,且混凝土灌注已接近上部,可用泥浆泵抽排孔内剩余不多的泥浆,并采取方法将混凝土表面的软弱层、泥块、砂砾、等杂物清理干净,按照陆地桩基常规混凝土浇筑方法重新浇筑。
3 出现问题后的其他补救措施
混凝土灌注施工属于水下隐蔽工程施工,很难顺利地做到一次成功,不顺利就会影响桩基的完整性,有时还会影响桩基的强度,与设计对桩基的预期期望相悖。出现问题并处理后,除了进行常规桩基检测外,还应会同业主、监理、设计等相关单位进行分析论证,确认处理后的桩基能否满足设计要求以及使用功能。对不能满足的,应采取相应的补救措施加以解决。
综合以往问题桩基处理成功的事例与经验,大多数都采用压浆补强措施,经相关检测后,通过组织专家论证会论证,认为能够满足设计及使用要求的可认定合格并予以保留;认为虽经补强,但还是不能满足设计及使用要求的,则应重新返工处理,如在原桩位处将原桩基凿除清理干净后重新钻孔,或者将原桩基废弃不用,在原桩位旁再钻两根桩予以补偿,但这些措施均需设计、监理、业主等相关单位认同。
4 结束语
灌注桩混凝土灌注施工属于隐蔽工程,质量控制难度较大,稍有闪失就会引起一系列严重的后果。所以,混凝土灌注施工务必加强施工过程控制,注重施工细节的预控及处理,准备阶段工作一定要做足功课,考虑周密,将问题控制在萌芽状态。但是,混凝土灌注施工从施工工艺来说,工艺本身风险就很高,所以,灌注施工中一旦出现问题,就应有一套成熟的应对措施加以应对并解决,问题处理的应急预案一定要有针对性及可操作性,这需要管理者在专项施工方案中特别需要详加考虑的。
作者简介:赵从龙(1976,3-),男,身份证号:3208251976031709
55,江苏泗阳人,研究方向:工程项目管理。