現場鉆孔樁在灌注水下混凝土時的質量通病及防治

      二十三、現場鉆孔樁在灌注水下混凝土時的質量通病及防治
     （一）導管進水
      1．現象：灌注樁首次灌注混凝土時，孔內泥漿及水從導管下口灌入導管；灌注中，導管接頭處進水；灌注中，提升導管過量，孔內水和泥漿從導管下口涌人導管等現象。
      2．危害：導管進水，輕者造成樁身混凝土離析，輕度央泥；重者產生樁身混凝土有夾層甚至發(fā)生斷樁事故。
      3．原因分析：
     （1）首次灌注混凝土時，由丁灌滿導管和導管下口至樁孔底部問隙所需的混凝土總量計箅不當，使首灌的混凝土不能埋住導管下口，而是全部沖出導管以外，造成導管底口進水事故。
     （2）灌注混凝土中，山于未連續(xù)灌注，在導管內產生氣囊。當又一次聚集大量混凝士拌合物猛灌，導管內氣囊產生高壓，將兩節(jié)導管間加入的封水橡皮墊擠出，致使導管接口漏空而進水。
     （3）導管拼裝后，未進行水密性試驗。由于接頭不嚴密，水從接口處漏入導管。
     （4）測深時，誤削造成導管提升過量，致使導管底口脫離孔內的混凝上液面，使泥水進入。
      4．預防措施：
     （1）確保首批灌注的混凝土總方量，能滿足填充導管下口與樁孔底面間隙和使導管下口首灌時被埋沒深度≥1m的需要。首灌前，導管下口距孔底一般不超過0.4m。
     （2）在提升導管前，用標準測深錘（錘重不小于4kg，錘呈錐狀。吊錘索用質輕，拉力強，浸水不伸縮的尼龍繩）測好混凝上表面的深度，控制導管提升高度，始終將導管底口埋于已灌入混凝上液面下不少于2m。
     （3）下導管前。導管應進行試拼，并進行導管的水密性、承壓性和接頭抗拉強度的試驗。試拼的導管，還要檢查其軸線是否住一條直線上。試拼合格后，各節(jié)導管應從下而上依次編號，并標示累計長度。入孔拼裝時，各節(jié)導管的編號及編號所在的圓周方位，應與試拼時相同，不得錯、亂，或編號不在一個方位。
     （4）首灌混凝土后，要保持混凝土連續(xù)地灌注。盡量縮短間隔時間。當導管內混凝上不飽滿時，應徐徐地灌注，防止導管內形成高壓氣囊。
      5．治理方法：首灌底口進水和灌注中導管提升過量的進水，一旦發(fā)生，停止灌注。利用導管作吸泥管，以空氣吸泥法，將已灌注的混凝土拌合物全部吸出。針對發(fā)生原因，予以糾正后，重新灌注混凝土。

     （二）導管堵管
      1．現象：導管已提升很高，導管底口埋入混凝土接近1m。但是灌注在導管中的混凝土仍不能涌翻上來。
      2．危害：造成灌注中斷，易在中斷后灌注時形成高壓氣囊。嚴重時，易發(fā)展為斷樁。
      3．原因分析：
     （1）由于各種原因使混凝土離析，粗骨料集中而造成導管堵塞。
     （2）由于灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管內混凝二卜下落的阻力，使混凝土堵在管內。
      4．預防措施：
     （1）灌注混凝土的坍落度宜在18～22cm之間。并保證具有良好和易性。在運輸和灌注過程中不發(fā)生顯著離析和泌水。
     （2）保證混凝土的連續(xù)灌注，中斷灌注不應超過30min。
      5．治理方法：灌注開始不久發(fā)生堵管時，可用長桿沖、搗或用振動器振動導管。若無效果，拔出導管，用空氣吸泥機或抓斗將已灌入孔底的混凝土清出。換新導管，準備足夠儲量混凝土，重新灌注。

     （三）提升導管時，導管卡掛鋼筋籠
      1．現象：導管提升時，導管接頭法蘭盤或螺栓掛住鋼筋籠，無法提升導管。
      2．危害：使灌注混凝土中斷，易誘發(fā)導管堵塞。易演變成斷樁、埋導管事故。
      3．原因分析：
     （1）導管拼裝后，其軸線不順直，彎折處偏移過大，提升導管時，掛住鋼筋籠。
     （2）鋼筋籠搭接時，下節(jié)的主筋擺在外側，上節(jié)的主筋在里側，提升導管時被卡掛住。鋼筋籠的加固筋焊在主筋內側，也易掛在導管上。
     （3）鋼筋籠變形成折線或者彎曲線，使導管與其發(fā)生卡、掛。
      4．預防措施：
     （1）導管拼裝后軸線順直，吊裝時，導管應位于井孔中央，并在灌注前進行升降是否順利的試驗。法蘭盤式接口的導管，在連接處罩以圓錐形白鐵罩。白鐵罩底部與法蘭盤大小一致，白鐵罩頂與套管頭上卡住。
     （2）鋼筋籠分段入孔前，應在其下端主筋端部加焊一道加強箍，入孔后各段相連時，應搭接方向適宜，接頭處滿焊。
      5．治理方法：
     （1）發(fā)生卡掛鋼筋籠時?？赊D動導管，待其脫開鋼筋籠后，將導管移至孔中央繼續(xù)提升。
     （2）如轉動后仍不能脫開時，只好放棄導管，造成埋管。

     （四）鋼筋籠在灌注混凝土時上浮
      1．現象：鋼筋籠入孔后，雖已加以固定。但在孔內灌注混凝土時，鋼筋籠向上浮移。
      2．危害：鋼筋籠一旦發(fā)生上浮，基本無法使其歸位，從而改變樁身配筋數量，損害樁身抗彎強度。
      3．原因分析：混凝土由漏斗順導管向下灌注時，混凝土的位能產生一種頂托力。該種頂托力隨灌注時混凝土位能的大小，灌注速度的快慢，首批混凝土的流動度。首批混凝土的表面標高大小而變化。當頂托力大于鋼筋籠的重量時。鋼筋籠會被浮推上升。
      4．預防措施：
     （1）摩擦樁應將鋼筋骨架的幾根主筋延伸至孔底，鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。
     （2）灌注中，當混凝土表面接近鋼筋籠底時，應放慢混凝土灌注速度，并應使導管保持較大埋深，使導管底口與鋼筋籠底端問保持較大距離．以便減小對鋼筋籠的沖擊。
     （3）混凝土液面進入鋼筋籠一定深度后，應適當提升導管，使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入混凝土表面應不小于2m。

     （五）灌注混凝士時樁孔坍孔
      1．現象：灌注水下混凝土過程中，發(fā)現護簡內泥漿水位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測深錘探測混凝土面與原深度相差很多時，可確定為坍孔。
      2．危害：造成樁身擴徑，樁身混凝土夾泥，嚴重時，會引發(fā)斷樁事故。
      3．原因分析：
     （1）灌注混凝士過程中，孔內外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內水位。
     （2）護簡刃腳周圍漏水；孔外堆放重物或有機器振動，使孔壁在灌注混凝土時坍孔。
     （3）導管卡掛鋼筋籠及堵管時。均易同時發(fā)生坍孔。
      4．治理方法：
     （1）灌注混凝土過程中，要采取各種措施來穩(wěn)定孔內水位。還要防止護筒及孔壁漏水，其措施同一、（五）的預防措施。
     （2）用吸泥機吸出坍人孔內的泥土，同時保持或加大水頭高，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注。
     （3）如用上法處治，坍孔仍不停時，或坍孔部位較深，宜將導管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。

      （六）埋導管事故
      1．現象：導管從已灌入孔內的混凝土中提升費勁，甚至拔不出，造成埋管事故。
      2．危害：埋導管使灌注水下混凝土施工中斷，易發(fā)展為斷樁事故。
      3．原因分析：
     （1）灌注過程中，由于導管埋入混凝土過深，一般往往大于6m。
     （2）由于各種原因，導管超過0.5h未提升，部分混凝土初凝，抱住導管。
      4．預防措施：
     （1）導管采用接頭形式宜為卡口式，可縮短卸導管引起的導管停留時間，各批混凝土均摻人緩凝劑，并采取措施，加快灌注速度。
     （2）隨混凝土的灌人，勤提升導管，使導管埋深不大于6m。
      5．治理方法：
     （1）埋導管時，用鏈式滑車、千斤頂、卷揚機進行試拔。
     （2）若拔不出時，可加力拔斷導管，然后按斷樁處理。

     （七）樁頭澆注高度短缺
      1．現象：已澆注的樁身混凝土，沒有達到設計樁頂標高再加上0.5～1.0m的高度。
      2．危害：在有地下水時，造成水下施工。無地下水時，需進行接樁，產生人力、財力和時問的浪費，加大工程成本。
      3．原因分析：
     （1）混凝土灌注后期，灌注產生的超壓力減小，此時導管埋深較小。由于測深時，儀器不精確，或將過稠漿渣、坍落土層誤判為混凝土表面，使導管提冒漏水。
     （2）測錘及吊錘索不標準，手感不明顯，未沉至混凝土表面，誤判已到要求標高。造成過早拔出導管，中止灌注。
     （3）不懂得首灌混凝土中，有一層混凝土從開始灌注到灌注完成，一直與水或泥漿接觸，不儀受浸蝕，還難免有泥漿、鉆渣等雜物混入，質量較差。必須在灌注后鑿去。因此，對灌注樁的樁頂標高計算時，未在樁頂設計標高值上，增加0.5～1.0m的預留高度。從而在鑿除后，樁頂低于沒計標高。
       4．治理方法：
     （1）盡量采用準確的水下混凝土表面測深儀。提高判斷的精確度。當使用標準測深錘檢測時，可在灌注接近結束時，用取樣盒等容器直接取樣，鑒定良好混凝土面的位置。
     （2）對于水下灌注的樁身混凝土，為防止剔樁頭造成樁頭短澆事故，必須在設計樁頂標高之上，增加0.5～1.0m的高度，低限值用丁泥漿比重小的、灌注過程正常的樁；高限值用于發(fā)生過堵管，坍孔等灌注不順利的樁。
     （3）無地下水時，可開挖后做接樁處理。
     （4）有地下水時，接長護筒。沉至已灌注的混凝土面以下，然后抽水、清渣、按接樁處理。

     （八）夾泥、斷樁
      1．現象：先后兩次灌注的混凝土層之間，夾有泥漿或鉆渣層，如存在于部分截面，為夾泥；如屬于整個截面有夾泥層或混凝土有一層完全離析，基本無水泥漿粘結時，為斷樁。
      2．危害：夾泥、斷樁使樁身混凝士不連續(xù)，無法承受彎矩和地震引起的水平剪切力，使樁報廢。
      3．原因分析：
     （1）灌注水下混凝土時，混凝土的坍落度過小。集料級配不良，粗骨料顆粒太人，灌注前或灌注中混凝土發(fā)生離析；或導管進水等使樁身混凝土產生中斷。
     （2）灌注中。發(fā)生堵塞導管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導管卡掛鋼筋籠，埋導管，嚴重坍孔，而處理不良時，都會演變?yōu)闃渡韲乐貖A泥，混凝上樁身中斷的嚴重事故。
     （3）清孔不徹底或灌注時問過長，首批混凝土已初凝，而繼續(xù)灌入的混凝土沖破頂層與泥漿相混；或導管進水，一般性灌注混凝土中坍孔，均會在兩層混凝土中產生部分央有泥漿渣土的截面。
      4．預防措施：
     （1）混凝土坍落度嚴格按設計或規(guī)范要求控制住，盡量延長混凝士初凝時間（如用初凝慢的水泥，加緩凝劑，盡量用卵石，加人砂率，控制石料最人粒徑）。
     （2）灌注混凝土前，檢查導管、混凝土罐車、攪拌機等設備是否正常，并有備用的設備、導管，確?；炷聊苓B續(xù)灌注。
     （3）隨灌混凝上，隨提升導管。做到連灌、勤測、勤拔管，隨時掌握導管埋入深度，避免導管埋入過深或過淺。
     （4）采取措施，避免導管卡、掛鋼筋籠；避免出現堵導管、埋導管、灌注中坍孔、導管進水等質量通病的發(fā)生。
      5．治理方法：
     （1）斷樁或夾泥發(fā)生在樁頂部時。可將其剔除。然后接長護筒，并將護筒壓至灌注好的混凝土面以下，抽水、除渣，進行接樁處理。
     （2）對樁身在用地質鉆機鉆芯取樣，表明有蜂窩、松散、裹漿等情況（取芯率小于40%時）；樁身混凝士有局部混凝土松散或夾泥、局部斷樁時，應采用壓漿補強方法處理。
     （3）對于嚴重夾泥、斷樁，要進行重鉆補樁處理。