浅谈水下灌注桩常见质量事故预防及处理

　　摘要：水下灌注桩施工，常常会发生一些质量事故，质量事故一旦出现，往往难以补救，找出钻孔灌注桩常见的质量事故有那些，产生的原因何在，如何预防及处理，对提前予控至关重要。
　　关键词：水下灌注桩；事故；预防
　　1堵管
　　水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。完成第二次清孔后，应立即开始灌注砼，若因故推迟灌注砼，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。
　　造成原因:
　　导管堵塞多数是发生在开始灌砼的时候，也有少数是在浇灌中途发生的，原因有下列几方面:
　　(1)导管变形或内壁有砼硬结，影响隔水塞通过。
　　(2)隔水塞上没有先浇水泥砂浆，而砼的粘聚性又不太好，在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量砼时，漏斗中的砼离析，粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥。
　　(3)砼品质差，例如:砼中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物，造成堵塞;砼极易离析，在导管内下落过程中浆体即与石子分离，石子集中而堵塞导管;砼较干稠，坍落度小。
　　(4)初灌时，隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长、灌注过程灌注导管埋深过大而卡管;导管进水造成混凝土离析等。
　　防治措施:灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水灌注导管底部至孔底的距离应为300-500mm，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。
　　使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
　　如果中途卡管需拔出导管才能处理，否则会形成断桩，按处理断桩的办法处理。
　　2钢筋笼上浮
　　灌注砼过程钢筋笼上浮，钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
　　引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下四方面:
　　(1)钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。
　　(2)砼初凝和终凝时间太短，由于混凝上灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
　　(3)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成较密实的砂层，并随孔内砼逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。
　　(4)当混凝土灌至钢筋笼下，灌注速度太快，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有lm左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮。
　　若发生钢筋笼上浮，应立即查明原因，采取相应措施，防止事故重复出现。
　　防治措施:钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-5m，不宜大于6m和小于lm，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
　　3桩身砼强度低或砼离析
　　发生桩身砼强度低或砼离析的主要原因是施工现场砼配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。严格把好进库水泥的质量关，控制好施工现场砼配合比，掌握好搅拌时间和砼的和易性，是防止桩身砼离析和强度偏低的有效措施。
　　4桩身砼夹渣或断桩
　　引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面:
　　(1)灌注时间长，表层砼流动性差，导管埋深浅，继续灌注的砼冲破表层而上升，将混有泥浆的表层覆盖包裹，就会造成断桩或桩身夹泥。
　　(2)导管提升过猛，当混凝土卡管时，往往采用抖动导管的办法来迫使导管内砼下降，此时如导管没有提离砼面，只是埋深太浅，则可能有泥浆混入，形成桩身夹泥;如导管提离砼面，就成为断桩。
　　(3)测深不准，由于把沉积在砼面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为砼。错误地判断砼面高度，使导管提离砼面成为断桩;由于拆除导管的长度的统计错误。也会发生这种事故。
　　(4)灌注中途，砼卡管或导管严重漏水，需拔出导管才能处理.也将形成断桩。
　　(5)突然停电，现场没有配备发电机组或发电机组也突然发生故障.搅拌设备或吊机突然损坏，浇灌过程中突降暴雨无法继续浇灌等等，使中途停顿时间买长.不得不将导管提离砼面而形成断桩。
　　(6)初灌砼量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。
　　(7)由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与桩底之间被不凝固的混凝土填充;
　　(8)在浇注混凝土时，拔管长度控制不准，导管提升和起拔过多，露出混凝上面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。
　　(9)砼初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使砼上部结块，造成桩身砼夹渣。
　　(10)导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体;
　　(11)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成沉积砂层，阻碍砼的正常上升，当砼冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入砼内。严重时可能造成堵管事故，导致砼灌注中断。
　　(12)浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝上，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。
　　防治措施:成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。导管的埋管深度宜控制在2-6米之间，若灌注顺利，孔口泥浆返出正常，则可适当增大埋管深度，以提高灌注速度，缩短单桩的砼灌注时间。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼