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1、毕业论文钻孔桩灌注事故的预防与处理学校：武汉理工大学专业： 道路桥梁 姓名： 李天亮 二九年三月钻孔桩灌注事故的预防与处理灌注水下是混凝土成桩的关键性工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的，混凝土防止发生质量事故。如出现事故，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺陷的桩，应尽可能设法补强，不宜轻易放弃，造成过多的损失。经过补救、补强的桩，经认真地检验认为合格后，方可使用。对于质量极差，确实无法利用的桩，应与设计单位研究，采取补桩或其他措施。常见的成桩事故有导管堵塞、钢筋笼上浮、断桩、各种桩身混凝土质量问题等等，下面分别进行分析：
2、一、 导管堵塞导管堵塞多数发生在开始灌注混凝土的时候，也有少数是在浇注中途发生的。原因有下列几种：1、导管变形或内壁有混凝土硬结，影响隔水塞通过（球）。 2、隔水塞上没有先浇水泥砂浆，而混凝土的粘聚性又不好，在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量混凝土时，漏斗中的混凝土离析，粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架空。3、混凝土品质差，如：混凝土中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物，造成堵塞，混凝土容易离析，在导管内下落过程中浆体与石子分离，石子集中而堵塞导管；混凝土干稠，坍落度小于16cm 时也易堵塞导管；使用的混凝土坍落度损失大，因中途停顿时间较长而堵塞导管。4、导管漏水，混凝土受水冲洗后，粗骨料聚集在一起
3、而卡管。 为了预防堵管，可在允许的导管埋入深度范围内，略为提升导管，或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管，抖动后的导管下口不得低于原来的位置，否则反会使失去流动性的混凝土堵塞导管口。如果用上述方法仍不能消除堵管，否则应停止灌注，用长钢筋或竹竿疏通。如仍然无效，只好拔除导管。 如果刚开灌，孔内混凝土很少，提出导管疏通以后，将孔底清除或吸干净再重新开始灌注。 如果中途堵管需拔除导管才能处理，否则会形成断桩，按处理断桩的办法处理。 为了防止堵管，组装导管时要仔细认真检查，检查导管内有无局部凸凹，导管出口有无向内翻转。用法兰盘连接的导管靠端面橡皮垫密封时，要检查橡皮垫是否突入导管内，各螺栓的松紧程度
4、是否一致，预紧力是否足够。应严格控制骨料规格、坍落度、拌和时间，尽量避免混凝土在导管内停留时间过久，经远距离运来的混凝土不可直接倒入漏斗，应倒入储料斗拌匀后再送进漏斗。灌注过程中要避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈，使导管漏水。二、钢筋笼上浮 在不是全长配筋的桩中，钢筋笼上浮是较为常见的事故，迄今为止大概很少有一个工程的全部工程桩都一点未发生钢筋笼上浮的。上浮程度的差别对桩的使用价值的影响不同，轻微的上浮（上浮量小于0.5m）一般不致影响桩的使用价值，上浮量超过1m以上而钢筋本身又不长，则会严重影响桩的水平承载力。1、混凝土质量差。易离析的、初凝时间不够的、坍落度限度大的混凝土，容易使混
5、凝土面上升至钢筋笼底端时混凝土难以流入或无法流入钢筋笼而造成钢筋笼上浮，有时混凝土面已升至钢筋笼内一定高度时，表层混凝土开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。2、操作不当。通常有以下几种情况：钢筋笼的笼口固定不牢，不是用电焊而是用铁丝马马乎乎绑扎一下，有时甚至忘了固定，钢筋笼稍受上冲力即引起上浮； 提升导管过猛，不慎钩挂钢筋笼又未及时刹车，也可能造成上浮；混凝土面进入钢筋笼底部时，导管埋深过浅，灌注量过大，混凝土对钢筋笼的上冲力过大；混凝土面进入钢筋笼内一定高度后，导管埋深过大。操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防，由于混凝土表层初凝而引起的钢筋笼上浮，则应通过配制混凝土和加快灌注速度予以避免。因
6、为，表层混凝土初凝不仅会使钢筋笼上浮，还有可能造成埋管事故，或断桩事故（导管必须提离初凝的表层混凝土上面）。三、断桩、夹泥、泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的上下两段混凝土隔开，使混凝土变质或截面积受损，成为断桩。断桩是严重的问题，不做妥善处理，桩不能使用。因此，灌注时要十分注意防止断桩。断桩的常见原因有以下几种：1、灌注时间长，表层混凝土流动性差，导管埋深浅，继续灌注的混凝土冲破表层而上升，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，当混凝土堵管时，往往采用前述抖动导管的办法来迫使导管内混凝土下降，此时如导管没有提离混凝土面，只是埋深太浅，则可能有泥浆混入，形成桩身夹
7、泥；如导管提离混凝土面，就形成断桩。3、测深不准，由于把沉积在混凝土面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为混凝土，错误地判断混凝土面高度，使导管提离混凝土面成为断桩；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，混凝土堵管或导管严重漏水，需拔除导管才能处理，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，使中途停顿时间太长，不得不将导管提离混凝土面而形成断桩。为了防止断桩、夹泥事故，施工中要采取如下的有效的预防措施：灌注前应很好地清孔；灌注速度要快，应保证在适当的灌注时间内灌注完成；导管提升
8、不可过猛；如遇堵管尽量不采用将导管提出的办法解决；要准确测量混凝土面；要保证设备的正常工作，有备用设备；要注意天气预报，合理安排灌注时间。当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成断桩,如混有泥浆的混凝土层不厚，能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时，则重新插入导管，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内水完全抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥用量提高稠度，以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可于导管底部设置隔水塞，将导管重新插入混凝土内，导管上面要加压力，以克服水的浮力，导管内装满混凝土后，稍提导管，利用混凝
9、土自身重力将底塞压出，然后继续灌注。断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大，且断桩处以上已灌注混凝土时，可用压浆补强的方法处理，做法是：先用小型钻机沿桩身钻一探孔，探明断桩位置，另在探孔不远处，再沿桩身钻一孔。一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔，孔深要求达到补强位置以下最少1m；用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不宜小于0 .50.7Mpa，将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔中冲出来，直到排除清水为止；用压浆泵压浆，第一次压如水灰比为0 .8的纯水泥稀浆（宜用425水泥），进浆管应插入钻孔1m以上,用棉絮填塞进浆管周围,防止水泥浆从进管口冒出,等孔内原有清水从出浆口压出后,再用水灰比0 .5的浓水泥
10、浆压入;为使浆液得到充分扩散,应压一阵、停一阵,当浓浆从出浆口冒出时,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实;用水灰比0 .4的浓水泥浆压入,并增大灌浆压力至 0 .70 .8Mpa，稳压闷浆2025分钟，压浆工作即可结束。待水泥浆硬化后，应再做一次钻孔取芯，检查补强效果，如断桩、夹泥情况排除，认为合格后，可交付使用。断桩位置不是很深但也有一定的深度，该处承受较大的弯矩，且断处以上已灌注时混凝土，为了加强其处理后的抗弯性能，则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些，穿过断处要深一些。用高压水冲洗后，在此孔中插入小钢轨或钢筋束，然后按上述办法压浆填满。这种处理方法的效果如何和检验方法，还要进一步探
11、索，因为灌注孔中 插入的钢筋所能提供的强度与整桩的强度相比是微不足道的。根据具体情况，补桩也是可以考虑的一个方案。四、桩身混凝土质量问题属于这一类的事故有：桩身混凝土强度低于设计要求、桩身上部混凝土质量低、桩身混凝土夹泥、混凝土离析等。1、混凝土强度低这可以由原材料质量不合格而引起。例如：水泥质量不合标准、水泥已过有效期、受潮结块，砂子太细、碎石风化严重、砂石含泥量高、石子针片状含量大，与提供配合比时所使用的原材料质量有较大差别等。混凝土强度低也可能由未执行混凝土配合比而引起。如：砂石材料、散包水泥不过磅，或者是未进行必要的临场级配调整，这样拌制出的混凝土与原设计配合比拌制的混凝土质量有相当大
12、的差别，强度就达不到设计要求。2、桩顶部混凝土质量低劣如前所述，目前导管法灌注水下混凝土是靠导管内混凝土柱的压力灌注的，混凝土靠自身重力压密实。由于接近地表时，超（外）压力减小了，不得不减小导管埋深，因而桩顶段灌注的混凝土所受的自重压力始终较小，加之顶部混凝土始终与泥浆及沉渣接触，易混入杂质，因此，桩身上部混凝土质量不如桩身中下部混凝土质量，这是一个带普遍性的问题。这里我们仅讨论施工操作不当而引起的桩顶混凝土质量问题。一般来说，考虑到水下浇灌的特点，桩顶标高之上应有一定超灌高度，待基坑开挖时凿去，期望由此排除顶部可能混有的杂质，实际施工中经常遇到的问题是未按要求超灌，甚至完全未超灌，结果基坑开
13、挖至设计标高时，桩顶仍是混有大量泥浆杂质的劣质混凝土，不得不继续下挖至桩身混凝土质量正常的部位再接桩头至桩顶标高上来，这既浪费人力、物力、财力，又会大大延误工期。上下提动导管幅度过大，速度过快也易将泥浆沉渣带入桩身上部；表层混凝土流动性差，从导管中被强行压入桩身混凝土中的空气不宜逸出，也会使桩身上部混凝土疏松。最后，由于混凝土和易性差或泥浆太稠，沉渣太厚等原因使混凝土灌注接近地表时阻力太大，不得不减少导管埋深，也会将已混有泥浆杂质的混凝土压到下面处，使桩身上部夹有劣质混凝土。3、桩身混凝土离析这些缺陷主要是由混凝土原材料级配差、拌制质量差、计量不准等原因造成，这些通过严格的施工管理可以避免。有
14、时由于导管轻微漏水，使灌入的混凝土部分离析，这就不易发现。应该利用第一次拆导管的间隙，用手电筒照射导管内壁，检查有无漏水现象，问题严重时则应设法处理。还有一种情况，当桩身其中一段地层透水性较强，且地下水水力坡度较大时，灌入的混凝土在初凝之前可因地下水的流动冲刷，水泥浆被带走而发生离析事故。在这类地质条件的场地施工时应该使用粘聚性特别好的防冲刷混凝土。五、其他事故有时会发生一些与施工单位没有直接关系只有间接关系的事故，由此也会产生一些有关责任纠葛。作为桩的施工单位如果对此完全不了解是不行的。例如：开挖基坑时，应绝对禁止挖土斗对桩的撞击。已经多次发生过撞断、撞裂桩头的事故。挖土单位会推脱责任认为是
15、施工单位的质量问题。桩的施工单位无足够证据就难以说清。被撞裂的桩应有碰撞痕迹，桩身可查出多处水平裂缝，开挖验证可见裂缝中有后来渗入的，颜色成分与桩不一致的泥水等方法来测定。又如大型挖掘机的质量是很可观的，如果位置、运移路线不当，可因侧向积压而是桩顶位移，如果无人监督及时制止，复测桩位时发现大批超差，施工单位将蒙受不百之冤。还有凿桩头问题，无论是采用爆破还是风镐开凿，都会在桩头中产生一些微细裂隙。因此必须要求在桩顶标高之上预留1030cm高度，改用人工开凿确保桩顶标高以下无缝隙，否则检验桩身质量时发现桩顶有问题，就很难说清是谁造成的。桩顶绝对禁止用风镐垂直下冲开凿。以上问题作为桩基施工单位应该了解，事前与有关单位接洽交涉予以提出；施工开挖过程中经常有人去现场观察，发生情况及时制止并通知有关各方，这样可以防患于未然。断桩处理方法举例1、 对于浅层夹渣或夹泥处，可采用开挖，灌注补强混凝土。2、 对于深层夹渣或夹泥处，可采用钻孔插补主筋（按混凝土截面换算），而后灌浆。3、 根据情况，对于深层夹渣或夹泥处，也可采用钻孔后直接压浆。4、 套打护筒，在护筒内接桩。（护筒下打时更应注意）5、 根据计算，在原桩间补桩。6、 确实没有办法，只有原位咂掉重来。 2009年3月10日 10