灌注桩导管法施工中的质量事故分析及预防

宋建环

(山西省潞安矿业集团，山西长治 046204)

0 引言

钻孔灌注桩混凝土水下浇筑通常采用导管法施工，导管法施工对技术要求非常严格，为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证，对于诱发灌注事故的因素，必须在施工初期就彻底消除其隐患，同时又必须制定相应的对策，一方面，可以预防事故的发生，另一方面，在事故发生后能及时采取补救措施。下面就施工实践中经常遇到的几种工程事故，对其产生的原因、施工中如何预防以及相关的处理措施谈谈自己的看法。

1 初灌未封底的原因及预防、处理措施

1)初灌未封底原因:初灌未封底由于桩底沉渣量过大，使初灌混凝土不能正常反浆，或导管距孔底太远，初灌混凝土量不够没有埋住导管。造成这种后果的原因多数是检查不够认真，首先，初灌混凝土前应查清孔底沉渣厚度，把孔底沉渣清除到规范允许范围内;其次，检查导管底部到孔底的距离是否控制在规范范围内;最后，需要进行初灌混凝土的用量与理论计算最小量的比较。2)预防方法:要满足混凝土量导管埋深高于0.8 m，要有充足的漏斗、储料斗及输送泵混凝土存储量。根据导管内外压力平衡原则，需要保持管内混凝土最小高度:Hd=RwHw/Rc，否则，导管底口露出会导致泥水进入。3)处理措施:若出现此情况需要将导管立即提出，把导管底口散落的混凝土混合物清理出去，再重新下管灌注。

2 导管堵塞的原因及预防、处理措施

1)导管堵塞不通的原因:在灌注较长时间后，上部的混凝土已经凝固或接近凝固，同时随着时间的增长，很多在泥浆中的残渣渐渐沉淀，进一步加厚了残留在混凝土表面的沉淀物而导致灌注非常困难，最终造成导管堵塞。2)预防措施:a.使用后的导管要及时清洗，确保导管内部没有残渣，保持光滑。b.加快混凝土灌注速度，准备积累大量的混凝土，使其在灌注中产生很强的冲击力，使泥浆的阻力变小。快速连续并保持混凝土和泥浆流动状态，仍可以有效防止堵塞，但需要注意的是保持匀速灌注，这样才能有效地使导管中的空气排出，避免堵管。若空气从导管底部排出则可能使导管拔出混凝土面，对混凝土质量起着关键作用，坍落度过大或者过小都会影响导管的畅通，流动性过差同样会堵塞导管。因此必须把好混凝土质量这一关。3)处理措施:如发生堵管的部位在导管上部可用钢筋疏通，在导管下部可提住导管上下振击。

3 导管漏水原因及预防、处理措施

1)导管漏水原因:导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要根据灌注混凝土强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度，且密封性良好，管壁光滑、导管平直、无穿孔裂纹，导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸入也会引起事故。2)预防措施:施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验，下管前应对橡皮垫圈、焊缝进行仔细检查。3)处理措施:若发现漏水，则需要加快灌注速度，同时加深混凝土使导管内的混凝土超出漏水处。

4 导管提空的原因及预防、处理措施

1)导管提空的原因:a.当使用上下提振法来解决导管堵塞的情况时，若导管埋深很浅则会出现导管提空。b.在灌注过程中，测定失误而出现卸管多提，尤其在后期很容易混淆混凝土表面和混合的坍土层。2)预防措施:在测量孔内混凝土的表面高度时，务必仔细检查核对，并且保证使用合格精确的测绳、测锤等工具，以防在提升导管时出现问题。3)处理措施:在不慎将导管拔出时，应该马上停止灌注，使其形成新空;如果孔内混凝土面高度较高则需要二次导管插入法。将导管底部加底盖阀并插入1 m左右，料斗内注满混凝土后提起0.5 m，打开导管底部盖子后即可继续操作。因为浮力问题，最好由专业有经验的工程师现场指导，准确测量导管长度，铁丝强度，实际混凝土面位置等相关数据，确保提升高度并随时测量，整个过程要严格遵守操作规程。

5 导管被混凝土埋住、卡死的原因及预防、处理措施

1)导管被混凝土埋住、卡死常见原因:在导管插入较深，时间间隔久的情况下，较容易发生埋管事故。因此，在施工过程中，导管的埋深是一个很重要的指标。其中，混凝土与管壁摩擦、混凝土质量、速度等都会造成导管卡死、埋住等问题。一般情况下，导管深度以2 m～6 m为宜。2)预防措施:在混凝土中加缓凝剂防止混凝土初凝，过程中需要将导管上下活动，时间间隔15 min，幅度2 m左右。若浇筑中断2 h，则视为断桩。混合比例也是产生卡管现象、离析现象、阻塞现象的原因。因此要严格控制混凝土调配比例，缩短灌注时间。3)处理措施:二次导管插入法可以处理桩径较大的断桩问题，否则只能补桩、接桩。接桩一般用人工挖孔的办法处理，并且桩的断面必须是在地下水位线以上，否则很难进行接桩处理。处理前要先清除桩顶残渣，接钢筋笼，然后浇筑混凝土至设计标高。

6 钢筋笼上浮的原因及预防措施

1)钢筋笼上浮原因:当混凝土浇筑到钢筋笼底部时，有时会出现钢筋笼上端未固定牢固，灌注混凝土时速度太快，冲击力大，或者是浇筑过程中导管不居中，导管法兰挂住钢筋笼环箍等，这些都会导致钢筋笼上浮。2)预防措施:将钢筋笼上端固定牢固，当灌注钢筋笼底部的部位时，应缓慢放料，尽量减小导管的埋深，减小混凝土对钢筋笼的冲击力。下管时应尽量居中，尽量不选用带法兰盘的导管，优先选用螺旋接口的导管。

7 混凝土拌制不符合要求的预防措施

1)混凝土拌制不符合要求情况:混凝土的配合比及其他性能如果不满足施工要求，可能会造成其他质量事故，一般混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率应在40%～50%，粗骨料最大粒径应小于40 mm，混凝土坍落度控制在18 cm～20 cm，要有良好的流动性、和易性。2)预防措施:灌注过程中很多事故都与用料的质量有关，因此用料上尽量避免普通的硅酸盐水泥，最好使用较好的碎石、中粗砂和矿渣硅酸盐水泥。

8 断桩的原因及预防、处理措施

1)断桩的原因:由于混凝土灌注中断时间过长造成初凝状态导致灌注无法继续而断桩，引起中断的因素很多，比如机械设备发生故障、混凝土供应不足或停电等意外事故;导管提空后未被发觉或处理时间过长导致浇筑不连接也会引起断桩;导管埋深不能达到要求深度，过浅造成新灌混凝土上翻，形成泥浆断层也会引起断桩。2)预防措施:避免灌注中断或者缩短中断时间，可以在混凝土中加入缓凝剂，给修复故障留有时间;加强施工管理，防止外部因素，比如机械设备故障、电源等造成施工故障，要有充沛的储备设施;确保导管埋深高于1 m。3)处理措施:可以采用重新钻孔的方法处理断桩位置较低的状况;否则采取开挖接长法处理。此处理方法为把上部分松散的混凝土和泥浆清除而浇灌新混凝土。对于不能补桩的，可将泵管埋置断桩面以下，成桩后进行高压冲洗，之后再进行高压注浆处理。

9 桩顶空心的预防措施

1)桩顶空心:当导管埋的过深，拔出时底部接近初凝，因此在拔出的时候导管不能及时灌满，拔出后造成混凝土液面下降，泥浆填入，桩头质量不能保证。2)预防措施:导管深度在灌注结束前不要超过6 m，结束后拔出前要上下活动且不超过0.5 m幅度，或用机械振捣桩顶混凝土，尽可能缩短灌注时间，避免产生假凝现象，降低桩顶混凝土流动性;其次，应控制最后一次浇灌量，超灌高度宜为0.8 m～1.0 m，凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计要求。

10 结语

混凝土灌注桩水下浇筑导管法施工是一种常见的施工方法，在现场施工中有着广泛的应用，引起混凝土灌注桩导管法施工的质量事故的原因很多，如果其中任何一个环节控制不好，都可能会出现重大质量事故，因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作:认真编制施工方案，进行技术交底，做好现场试桩工作，施工过程中要控制好混凝土质量，详细做好各项施工记录，牢牢把好各关键工序的质量等，这些都是防止事故发生较为行之有效的措施。

［1］李培俊.浅析钻孔灌注桩施工工艺［J］.山西建筑，2011，37(5):77-78.