8水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题

[摘要]  引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。本文试图通过对混凝土灌注环节遇到的问题进行分析，找出事故成因及其应对措施，着力抓好泥浆和混凝土质量关，全力防止灌注桩质量事故发生。

[关键词] 钻孔灌注桩；混凝土灌注；事故成因；应对措施

8水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题

钻孔灌注桩混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量关系桩基稳定。要配制高质量的混凝土，首先要设计好配合比和现场试配工作，采用高标号水泥时，应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加混凝土缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比，特别是水灰比，以及搅拌时间。掌握好混凝土的和易性及坍落度，防止混凝土在灌注过程中发生离析和堵管。

8.1初灌时埋管深度达不到规范值

我国JGJ94-94规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为300mm-500mm,初灌时导管埋深应≥1000mm。在计算混凝土初灌量时，个别施工单位只计算1.3m桩长所需的混凝土量，漏算了导管内积存的混凝土量，初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另外，施工单位准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，有时导管距孔底距离偏大而导管安装人员没有把实际距离告知混凝土灌注班，形成初灌不足导致埋管深度达不到规范值。

初灌混凝土V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度，孔内泥浆密度进行计算且V≥V0+V1。

V0为1.3米桩长混凝土量，m3

V0=1.2*1.3πD2/4

式中：1.2——桩的理论充盈系数；

D——设计桩径，m。

V1为初灌时导管内积存的混凝土量，m3

V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4

式中：h——导管安装长度，m;

D——导管直径，m;

ρ——孔内泥浆密度，t/m3;

0.55——导管内壁摩擦力系数；

2.4——混凝土密度，t/m3。

8.2灌注混凝土时堵管

灌注混凝土时堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。

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。在灌注设备的初灌量足够的条件下，灌注导管底部至孔底的距离应取最大值。隔水栓应认真细致制作，其直径和圆度应符合使用要求，其长度应≤200mm。

完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂砾下沉而使孔内沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。

8.3灌注混凝土过程钢筋笼上浮

引起灌注混凝土过程钢筋笼上浮的原因主要有以下4个方面：

1混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升到钢筋笼底时，混凝土结块托起钢筋笼。

2清孔时孔内泥浆悬浮的砂砾太多，混凝土灌注时砂砾回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升到钢筋笼底时便托起钢筋笼。

3混凝土灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成钢筋笼上浮。

4拆除导管时，导管接头卡住钢筋笼，造成钢筋笼上浮。

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。

8.4桩身混凝土强度低或混凝土离析

桩身混凝土强度低或混凝土离析主要原因是施工现场混凝土配比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。要严格把好进库水泥质量关，控制好施工现场混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性，是防止桩身混凝土离析和强度偏低的有效措施

桩身

8.5桩身混凝土夹渣或断桩

桩身混凝土夹渣或断桩原因主要有以下4个方面：

1、初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或根本未入混凝土内。

2、混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面。

3、混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣。

4、孔内泥浆悬浮砂粒太多，混凝土灌注过程钟砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土正常上升，当混凝土冲破沉积砂层，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内，严重时可能造成堵管事故，导致混凝土灌注中断。

8.6桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求

桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求，其主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。

对于桩径小于1000mm的桩，超灌高度不小于桩长的4%。对于桩径大于1000mm的桩，超灌高度不小于桩长的5%。对于大体积混凝土的桩，桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。

9混凝土灌注过程事故中断的处理方法

混凝土灌注过程中断的原因较多，在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下，可采用如下方法进行处理。

1、若刚开灌不久，孔内混凝土较少，可拔起导管和吊起钢筋笼，重新钻孔至原孔底，安装钢筋笼和清孔后再开始灌注混凝土。

2、迅速拔出导管，清理管内积存混凝土和检查导管后，重新安装导管和隔水栓，然后按初灌方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插入原混凝土内，此后按正常方法继续灌注混凝土。此法必须在混凝土初凝时间内完成。

3、混凝土灌注过程因事故中断后拔除钢筋笼，待已灌混凝土强度达到C15后，先用同级钻头重新钻孔，并钻除原混凝土的浮浆，再用 Φ500钻头在桩中心钻进300-500mm深，然后按新桩关注程序灌注混凝土。

10结束语

参考文献

【1】谭秉梓.公路桥梁工程施工要点与技术规范全书.吉林：吉林科学技术出版社，2002.

【2】JTJ041- 公路桥梁施工技术规范.北京：人民交通出版社，19.