桥梁桩基灌注质量及事故处理

/桥梁桩基灌注质量及事故处理影响灌注桩施工质量的因素很多，若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中发生质量事故。小塌孔、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，必需高度重视并严格限制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避开发生事故及削减事故造成的损失，以利于工程的顺当进行。

水下浇注混凝土施工是灌注桩质量限制中最重要的一个环节。

水下浇注混凝土是用混凝土从孔底起先灌注，将孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩；浇注过程中，应刚好驾驭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，测绳受拉伸、湿度等因素影响，所标长度变更较大，须经常校正。

浇注混凝土必需连续进行，否则先浇灌进去的混凝土达到初凝，将阻挡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。留意首批混凝土量必需满足导管埋深不能小于1.5M，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要足够。依据导管内混凝土压力和管外水压力平衡的原则，导管内混凝土必需保持的最小高度为:Ｈｄ=RｗＨｗ/Rｃ。而管中混凝土的体积就应为Ｖｄ=πｄ2•Ｈｄ/4（ｄ为导管直径）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水从导管底口进入。假如出现这种导管入水现象应立刻将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后重新下导管灌注。

首批混凝土灌注正常后，必需连续进行，不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝，将阻挡后灌入的混凝土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上上升度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。此时要留意，混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管，而假如要提升导管0.5到1M以上才能灌入混凝土就应当拆除部分导管。要留意视察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。要留意正确限制导管埋深，假如导管埋人混凝土过深，易使导管和混凝土间摩擦阻力过大，致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提，如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应限制在2到6m，或运用附着式震捣器，使导管四周的混凝土不致过早的初凝。同时应留意灌注速度。

对于诱发灌注事故的因素，必需在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必需准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故刚好实行补救措施。水下浇注混凝土经常遇到的几个工程事故缘由预防及处理：

（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。造成这种缘由是检查不够细致，清孔不干净或没有进行二次清孔。细致检查，接受正确的测绳和测锤；一次清孔后，不符合要求时，要实行措施：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、隔水阀种类、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，起先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，使砼和泥浆始终保持流淌状态，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立即排出，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缘由，必需把好质量，混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流淌性差，导致堵管。导管运用后应刚好冲洗，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：导管运用前须做密封试验，灌注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发觉问题要刚好更换。在灌注过程中发觉漏水应加快灌注速度，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：导管提漏有两种缘由：a.当导管堵塞时，一般接受上下提振法，使混凝土强行流出，但假如此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，在测量导管埋深时，对砼浇注高度推断错误，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，必需严格依据规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并细致核对，保证提升导管不出现失误。如误将导管拔出混凝土面，必需刚好处理。孔内混凝土面高度较小时，终止浇注，重新成孔；

孔内混凝土面高度较高时，可以用二次导管插入法，其一是导管底端加底盖阀，插入混凝土面1.0m左右，导管料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5m，底盖阀脱掉，即可接着进行水下浇注混凝土施工。由于要克服泥浆对导管的浮力，混凝土面较深时，不宜接受；

此方法运用时，必需由有阅历的工程师现场指导，导管长度、吊预制混凝土球阀铁丝长度、铁丝抗拉强度、混凝土面实际位置等数据，必需在事先正确确定。

提升导管要精确牢靠，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，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流淌性降低，从而增大混凝土和导管壁的摩擦力，加上导管接受已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管裂开而产生断桩。导管插入混凝土中的深度应依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确定，一般状况下，以2～6m为宜。

假如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。

假如预料到不能刚好供应混凝土（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，据已往阅历，以5～6m为宜，每隔15min左右，将导管上下活动几次，幅度以2.0m左右为宜，以免使混凝土产生初凝假象。浇注混凝土中断超过2h，应判为断桩。卡管现象是混凝土协作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，使粗骨料相互挤压堵塞导管；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堵塞导管，都会导致卡管事故。所以严格限制混凝土协作比，缩短灌注时间，是削减和避开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，假如桩径较大，可以接受二次导管插入法处理，否则只能补桩、接桩。接桩一般用人工孔的方法处理，清除桩顶残渣，接钢筋笼，浇注混凝土至设计标高。

（6）钢筋笼上浮：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：混凝土协作比中水灰比限制在0.5～0.6，砂率应在40%～50%，粗骨料最大粒径应小于40mm，混凝土坍落度限制在18～20cm，要有良好的流淌性、和易性，用料上优先接受中粗沙，级配较好的卵石，矿渣硅酸盐水泥，避开运用一般硅酸盐水泥。

混凝土和易性和水泥品种、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，所以确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、位置和导管拔出时的位置、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，导管拔上后砼不能刚好冲填，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，或者用机械、人工振捣桩顶混凝土，时间不超过20s.尽可能缩短灌注时间，避开使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流淌性。

（9）桩身有夹渣、夹泥、蜂窝：浇注过程中，须不断测定混凝土面上上升度，并依据混凝土供应状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、流淌不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最终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缘由。

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。2

、桩基处理的一般原则（1）处理前应具备的条件。①事故性质和范围清楚。②目的要明确，应有预定处理方案。③参加的人看法基本一样，并确定处理方案。④设计人员认可签字。（2）事故处理应满足的基本条件。①对事故处理方案要求平安牢靠，经济合理，施工期短，方法牢靠。②对未施工部分应提出预防和改进措施，防止事故的再次发生。（3）事故应刚好处理，防止留下隐患。①桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度，岩石强度，沉渣厚度，桩孔垂直度等数据必需符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应刚好分析解决，建设单位代表签字认可后，方能灌注混凝土、移动钻机，防止以后提出复查等要求而产生不必要的奢侈。②基坑开挖前必需全面检查成桩记录和桩的测试资料，发觉质量上有争议问题，必需看法一样后方能挖土，防止基坑开挖后再来处理造成不必要的麻烦。（4）应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中实行补桩时，会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩（5）选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多，但对方案要进行技术经济比较，选择平安牢靠，经济合理和施工便利的方案。3、桩基事故的常用处理方法常用方法有接桩，补桩，补强，扩大承台（粱），变更施工方法，修改设计方案等。下面结合事故发生的缘由分别介绍几种方法的应用状况。（1）接桩法。当成桩后桩顶标高不足，常接受接桩法处理，方法有以下二种：①开挖接桩。挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理和冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。②嵌入式接桩。当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难时，可接受此法。（2）补桩法。桩基承台（梁）施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，可在桩和桩之间补桩。（3）钻孔补强法。此法适应条件是基身混凝土严峻蜂窝，离析，松散，强度不够及校长不足，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理，但此法一般不宜接受。高压注浆补强。桩身混凝土局部有离析，蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷部位下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。桩长不足时，接受钻机钻至设计持力层标高；对桩长不足部分注浆加固。（4）扩大承台（梁）法。①桩位偏差过大，原设计的承台（梁）断面宽满足不了规范要求，此时接受扩大承台（梁）来处理。②考虑桩上共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台（梁）并考虑桩和自然地基共同分组上部结构荷载的方法。须要留意的是在扩大承台（粱）断面宽度的同时，适当加大承台（梁）的配筋。（5）变更施工方法。桩基事故有些是因为施工依次错误或方式工艺不当所造成，处理时一方面对事故桩实行适当的补救措施；另一方面要变更错误的施工