王建坡

(河北廊坊市圣豐道橋集團(tuán)有限公司)

在橋基鉆孔灌注樁施工中,常常會(huì)出現(xiàn)施工異常,如鋼筋籠上浮、卡管、斷樁等問題。如何保證橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁質(zhì)量,預(yù)防這些問題的發(fā)生,以及如何及時(shí)采取有效的措施補(bǔ)救,是本文著重要闡述的重點(diǎn)。

1 在橋梁基礎(chǔ)施工中鉆孔灌注樁施工易出現(xiàn)的問題及解決措施

1.1 鋼筋籠上浮

(1)在橋基鉆孔灌注的過程中,非全樁式的鋼筋籠(即摩擦樁)下部的混凝土到達(dá)底部時(shí),常常會(huì)把能把鋼筋籠向上拱起。

對(duì)于這種狀況,可在鋼筋籠就位前進(jìn)行預(yù)測,算出其深度,在鋼筋籠下面用8#鐵絲吊4～5塊較大的石塊,或同等標(biāo)號(hào)混凝土塊,進(jìn)行沉壓,當(dāng)鋼筋籠到位時(shí),石塊或混凝土塊被混凝土壓住起牽制作用。

(2)此外,導(dǎo)管位置不正,容易導(dǎo)致導(dǎo)管在提升時(shí),法蘭盤掛住鋼筋籠,也會(huì)把鋼筋籠朝上提起。

那么我們?cè)谔嵘龑?dǎo)管時(shí),就應(yīng)該盡量保持導(dǎo)管定位在孔中心,避免法蘭盤因位移而鉤住鋼筋籠。

同時(shí),鋼筋籠的制作與吊裝技術(shù)應(yīng)嚴(yán)格按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。

1.2 氣塞

在灌注混凝土過程中,尤其在用吊車提升大斗灌注時(shí),混凝土流猶如一個(gè)活塞在密不透風(fēng)的導(dǎo)管內(nèi)往下灌壓,當(dāng)管內(nèi)的空氣被壓縮到一定程度時(shí),即成為俗稱的“氣包”,堵死了管內(nèi)的混凝土灌注不下,形成了所謂“氣塞”現(xiàn)象。為了預(yù)防此類事故的發(fā)生,可以采取以下兩種方法解決。

(1)吊車的混凝土料斗在放料時(shí),不要太對(duì)正導(dǎo)管中心,可以貼儲(chǔ)料斗邊緣傾斜一定角度,使混凝土進(jìn)入導(dǎo)管可以有個(gè)前后錯(cuò)開的緩沖區(qū);

(2)在導(dǎo)管內(nèi)掛一根長約 3～5m有篩眼的鋼管,彎成鉤形,吊在儲(chǔ)料斗上,防止掉入導(dǎo)管內(nèi)。這根鋼管既可讓混凝土錯(cuò)開下灌,又起透氣作用防堵作用。

1.3 導(dǎo)管進(jìn)水

主要原因有以下幾方面。

(1)由于混凝土灌注出現(xiàn)斷檔,或者即使混凝土儲(chǔ)量足夠,但導(dǎo)管與底口的間距過大,混凝土下落后不能完全埋沒導(dǎo)管底口,以致泥水從底口逆向倒灌進(jìn)入導(dǎo)管。

(2)由于導(dǎo)管接頭間橡皮墊被導(dǎo)管內(nèi)高壓氣浪沖開,或焊縫漲裂,致使水從破損的接頭或焊縫中流入。

(3)因?qū)Ч芴嵘^猛,或測深出錯(cuò),導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口泥水倒灌涌入導(dǎo)管。

處理措施。

①對(duì)上述原因(1)引起的,應(yīng)立即將導(dǎo)管提出,把散落在孔底的混凝土拌合物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過泥石泵吸出,或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)及抓斗清出,必要時(shí)可將鋼筋籠重新提出,采取復(fù)鉆清除,然后再下放骨架、導(dǎo)管,并投入足夠儲(chǔ)量的混凝土進(jìn)行重新灌注。

②對(duì)上述原因(2)引起的,應(yīng)視具體情況,卸下破損的原管,重下新管。也可或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,但灌注前應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法清除干凈。如果重下新管,則必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干,方可續(xù)灌混凝土。同時(shí)由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干,續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量以提高稠度,再將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器振動(dòng)片刻,使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ),而后再灌入導(dǎo)管內(nèi),這樣灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。

③對(duì)上述原因(2)引起的,若混凝土面在水面以下不很深,可用以下方法處理。

a未初凝時(shí),可在導(dǎo)管底部設(shè)置用混凝土特制的防水塞,將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)(導(dǎo)管側(cè)面再加重力物以克服水的浮力)。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管,利用新混凝土自重將底塞壓出,然后繼續(xù)灌注。

b若如混凝土面已初凝,導(dǎo)管無法重新插入混凝土,則可在原護(hù)筒內(nèi)面加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)筒,用重壓或錘擊方法將其強(qiáng)壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度,然后將護(hù)筒內(nèi)的水(泥漿)抽除,并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈,再在護(hù)簡內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)樁頂。

1.4 坍孔

在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水(或泥漿)位忽然上升溢出護(hù)筒,隨即驟降并冒出氣泡,應(yīng)懷疑是坍孔征象,可用測深儀探頭或測深錘探測。如原系停掛在混凝土表面上測深錘被埋不能上提,或測深儀探頭測得的表面深度達(dá)不到原來的深度,相差很多,均可證實(shí)發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低,或在潮汐河流中漲潮時(shí),孔內(nèi)水位差減小,不能保持原有靜水壓力,以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等,均有可能引起坍孔。

發(fā)生坍孔后,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)措施,如保持或加大水頭、移開重物、排除振動(dòng)等,防止繼續(xù)坍孔。然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土;如不繼續(xù)坍孔,可恢復(fù)正常灌注。如坍孔仍不停止,且坍塌部位較深,則應(yīng)將導(dǎo)管拔出,將混凝土鉆開抓出,同時(shí)將鋼筋籠抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實(shí)后重新鉆孔成樁。

1.5 卡管

在灌注過程中,混凝土在導(dǎo)管中下不去,稱為卡管?？ü苡幸韵聝煞N情況。

(1)初灌時(shí)隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、運(yùn)送混凝土未加遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導(dǎo)管堵塞。處理辦法:可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管,或在導(dǎo)管上安裝附著式振器等使隔水栓下落。如仍不能下落,則須將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔位,進(jìn)行清理修整(注意切勿使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土落入井孔),然后再吊裝導(dǎo)管,重新灌注。如果發(fā)現(xiàn)有混凝土拌合物落入井孔,須將散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管時(shí)應(yīng)注意到導(dǎo)管上重下輕,必須采取可靠措施,防止導(dǎo)管翻倒傷人。

(2)機(jī)械故障或其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久,或灌注時(shí)間持續(xù)過長,最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝,堵在管內(nèi)。預(yù)防方法:在灌注前仔細(xì)檢修灌注機(jī)械,并準(zhǔn)備備用機(jī)械,發(fā)生故障時(shí)立即調(diào)換備用機(jī)械,必要時(shí),可在首批混凝土摻入緩凝劑,同時(shí)加速混凝土灌注速度,以延緩混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)灌注時(shí)間已久,孔內(nèi)首批混凝土已初凝,而導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土?xí)r,應(yīng)將導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機(jī),利用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以粘土摻砂礫填塞井孔,待回填物沉實(shí)后重新鉆孔成樁。

2 質(zhì)量事故及其防治措施

2.1 灌注樁補(bǔ)強(qiáng)方法

灌注樁的各種質(zhì)量事故,其后果均會(huì)導(dǎo)致樁身強(qiáng)度的降低,需要作補(bǔ)強(qiáng)處理。事前,應(yīng)會(huì)同主管部門、設(shè)計(jì)單位、工程監(jiān)理以及施工單位,共同研究,提出切實(shí)可行的處理辦法,一般采用壓入水泥漿補(bǔ)強(qiáng)的方法。其施工要點(diǎn)如下。

對(duì)需補(bǔ)強(qiáng)的樁,除用地質(zhì)鉆一個(gè)取芯孔外(用無破損深測法探測的樁要鉆兩個(gè)),應(yīng)再鉆一個(gè)孔,一個(gè)用做進(jìn)漿孔,另一個(gè)用做出漿孔?？咨钜筮_(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置以下 1m,柱樁則應(yīng)達(dá)到基巖。用高壓水泵向進(jìn)漿孔內(nèi)壓入不小于 0.5～0.7MPa的清水,將夾泥和松散的混凝土碎渣從出漿孔中沖洗出來,直到排出清水為止。然后再用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿(宜用32.5MPa水泥),進(jìn)漿管應(yīng)插入鉆孔 1.0m以上,并用麻絮密實(shí)地填塞進(jìn)漿管周圍,防止水泥漿從出漿口冒出。待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出來以后,再用水灰比 0.5的濃水泥壓入。為使?jié){液得到充分?jǐn)U散,應(yīng)壓一陣停一陣,當(dāng)濃漿壓力至 0.7～0.8MPa時(shí)關(guān)閉進(jìn)漿閘,穩(wěn)壓悶漿卸 20～25min,壓漿工作即告結(jié)束。壓漿工作結(jié)束后,壓入的水泥漿硬化以后,應(yīng)再作一次鉆芯,檢查補(bǔ)強(qiáng)效果:如斷樁夾泥情況己排除,認(rèn)為合格后,可交付使用;否則,應(yīng)重鉆補(bǔ)樁或會(huì)同有關(guān)單位研究其他補(bǔ)救措施。

2.2 斷樁的預(yù)防措施

斷樁事故是鉆孔灌注樁施工中最大的事故,造成斷樁事故的原因,分人為與自然兩種,人為因素一般占主要原因。

人為因素:(1)責(zé)任心與管理體制問題;(2)技術(shù)水平問題。對(duì)此,只有采取綜合管理措施才能防止斷樁事故的發(fā)生。

(1)灌注混凝土?xí)r,專人負(fù)責(zé),一樁到底。

(2)制作儲(chǔ)料斗時(shí),寧大勿小,對(duì)于第一次灌注,如用吊車上料,可多備一大斗混凝土,在灌注開始后迅速補(bǔ)進(jìn)儲(chǔ)料斗,寧多勿少。

(3)下導(dǎo)管時(shí),對(duì)每一節(jié)導(dǎo)管進(jìn)行認(rèn)真檢查,密封性不好不能下孔內(nèi)。

(4)隔水栓應(yīng)能順利通過導(dǎo)管,隔水栓下可多墊幾層水泥紙袋,以增強(qiáng)隔水效果。

(5)對(duì)于技術(shù)人員來說,灌進(jìn)多少混凝土,樁內(nèi)混凝土柱有多高,應(yīng)心中有數(shù),并要實(shí)測檢驗(yàn),以便確定提升導(dǎo)管的時(shí)刻。

(6)每次提升導(dǎo)管時(shí),一定要測定孔內(nèi)導(dǎo)管外側(cè)混凝土柱的高度,導(dǎo)管提升后,導(dǎo)管口埋深至少1m。

(7)必須配有備用電源和拌和設(shè)備。

(8)混凝土配料與取樣嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求辦理。

(9)工作中密切配合,一環(huán)扣一環(huán),一氣呵成,做到準(zhǔn)確、快速地灌注每一根樁。

3 結(jié)束語

總之,在橋基鉆孔灌注樁施工中,我們只要堅(jiān)持嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行,加強(qiáng)操作人員的責(zé)任心和技術(shù)能力提升,就能將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài),以保證橋梁基樁鉆孔灌注樁質(zhì)量和施工安全。