混凝土離析導致水下灌注樁斷樁,將剩余導管提出,清理導管,保持管內水壓力避免塌孔。在下部樁體混凝土初凝前重新利用2m3貯料斗放鷹,應用大體積混凝土的沖擊力將沉渣及落淤沖開,保證新舊混凝土之間無雜質夾層。 

  關鍵詞:水下灌注樁斷樁 特殊處理 
   
  鉆孔灌注樁以其對各種地質條件廣泛的適應性和單樁承載力高等優(yōu)點在高等級橋梁工程中得到廣泛應用。但鉆孔灌注樁是一項施工工序多、 技術要求高、工作量大、并需在短時間內連續(xù)完成的水下隱蔽工程,施工管理難度較大。特別是在成孔和灌注水下混凝土施工過程中,影響施工的因素很多,任何環(huán)節(jié)發(fā)生問題都將影響樁的承載力及整體性,甚至出現(xiàn)斷樁事故而難以處理,因此造成巨大的經(jīng)濟損失和延誤工期。 
 
  一、通常斷樁出現(xiàn)的原因主要有 
 
  1.孔內坍塌、落淤過大,沉渣無法排出孔外而夾在混凝土中間。 
 
  2.混凝土灌注過程中混凝土沒有完整連接,出現(xiàn)斷層。 
 
  二、通常斷樁的處理方法 
 
  1.使用沖擊鉆機將舊樁全部鑿除至樁底標高,使用粘土填埋并夯實井孔后重新在樁位上鉆孔。重新鉆孔過程中需要放慢鉆進速度,并且需要多次填埋夯實,以防止孔壁坍塌。在使用沖現(xiàn)鉆機鑿除舊樁、重新成孔過程中
會對原地質造成擾動,造成地質不穩(wěn)定,再次鉆進、灌注極易出現(xiàn)孔壁坍塌、擴孔等現(xiàn)象,影響灌注樁的質量。 
 
  2.直接填埋夯實井孔變更灌注樁位置重新鉆孔,此種做法需要在原樁兩側各灌注一個新樁,并且考慮受力、不均勻沉降等多方面因素的影響,重新對新樁進行設計。 
 
  此兩種方法都會造成工期的延誤和大量資金的投入,損失巨大。 
 
  本文介紹某橋梁工程水下灌注樁施工階段斷樁事故的處理經(jīng)過。 
 
  三、工程概況 
 
  十大線橋梁工程為3孔10m,基礎采用鉆孔灌注樁,共計12根,樁長16m,混凝土強度等級25號, 地質情況如表所示 
 
  四、事故經(jīng)過 
 
  1號墩2號鉆孔灌注樁施工采用沖擊鉆成孔,泥漿比重1:1,清孔后檢測孔底滿足要求,下導管準備水下灌注混凝土成樁。開盤灌注前導管內放入比導管直徑略小的藍球隔水,以防止首罐混凝土在初始進入導管時通過孔內水
的洗刷作用產(chǎn)生離析堵塞導管或者降低強度。首罐混凝土采用2m3集料斗放鷹,集料斗與導管用法蘭盤連接,在導管口也需要加上橡膠墊,用螺絲擰緊。集料斗集料斗內先灌儲0.2~0.3m3水泥砂漿用于潤滑導管壁,后灌儲
混凝土,混凝土坍落度18~20cm。集料斗裝滿后打開下部閥門,開始灌注。首罐混凝土進入導管后,孔內泥漿迅速涌出,導管內無反水,導管埋深1.51m,施工順利。卸下集料斗,安裝接料斗開始正常灌注,當灌注至6m
高度時,拆除4.5m導管,再次開始灌注。 
 
  由于混凝土在運輸途中受道路影響產(chǎn)生離析現(xiàn)象,注入導管后堵塞導管,采用吊車上下抖動導管同時用鋼筋向導管內通透等方法均未能解決,以至中斷混凝土灌注。此時灌注高度6m,孔內樁頭標高為18.5m,斷樁處地
質情況為粗砂。 
 
  五、事故原因 
 
  混凝土運輸途中由于道路顛簸嚴重,造成混凝土離析。當離析后的混凝土注入導管后,碎石骨料集堆而且沒有順利通過導管進入孔內,而是在導管中存留。拆卸吊放導管時,混凝土在導管內停滯并且上下頂推,更加促
使骨料集堆嵌擠。遇到導管有凹凸不平、不光滑的地方,就在此處堵塞,并且愈施加外力影響嵌擠愈密實,無法通過。 
 
  六、處理方案 
 
  迅速將導管提出孔外,對導管內堵塞混凝土進行清除,更換凹凸不平的導管。在下部樁體上層混凝土初凝前恢復灌注。 
 
  保持孔內水位,防止孔內的水通過砂層向外滲露流失引起孔內壓力不足,導制孔壁坍塌。 
 
  觀測孔內泥漿比重變化和混凝土面有無孔壁坍塌產(chǎn)生的泥塊等沉渣,以及孔內回淤情況。如發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌或回淤嚴重,即刻使用淘渣桶進行清孔,并向下清除混凝土上部軟弱層,至混凝土骨料部分。以防止繼續(xù)灌注混
凝土時與下部樁體之間出現(xiàn)夾層,影響灌注樁整體質量。 
 
  對最末盤次灌注混凝土取樣,觀察其初凝情況,參照其可知道孔內樁體上部混凝土凝固情況。 
 
  對運輸?shù)缆愤M行整修,去除運輸途中的質量隱患,防止再次出現(xiàn)混凝土離析事件,導致事故發(fā)生。 
 
  混凝土攪拌控制碎石粒徑在2cm~4cm之間 ,其最大粒徑不大于導管內徑的1/6~1/8 ,嚴格按照混凝土配合比拌和均勻,攪拌機拌合時間>90s,坍落度控制在16~22cm,保證混凝土有良好的流動性。 
 
  各項準備工作做完,距離最末灌注混凝土時間相差1小時05分鐘,混凝土未達到初凝。檢測孔內無較大沉渣,落淤約5cm,滿足重新灌注條件,可以開始灌注。 
 
  重新將導管吊入孔內,安裝2m3集料斗,進行二次放鷹。大體積混凝土的沖擊力可以將下部樁體頂層的沉渣和回淤沖起,保證新舊兩部分混凝土之間沒有夾層。 
 
  1號墩2號灌注樁完成后一周,經(jīng)沈陽市公路工程質量監(jiān)督站樁身結構完整性檢測,結果為樁身混凝土結構完整,未發(fā)現(xiàn)樁體有斷樁現(xiàn)象,評定為一類樁。 
 
  七、斷樁處理要點 
 
  1.樁體連接,這是最關鍵的一點,只有讓灌注樁混凝土在斷樁處重新連接起來,中間無夾層,才能保證樁的整體性。 
 
  2.時間,要在下部混凝土樁體頂部混凝土初凝前恢復灌注,以利于新舊混凝土連接,如下部樁體已經(jīng)初凝,需要用淘渣桶淘去上部混凝土軟弱層。 
 
  3.嚴格各個施工環(huán)節(jié)的規(guī)范作業(yè),避免出現(xiàn)不必要的事故。