灌注桩事故分析与防治

2022-09-10

结合本人在和库高速,精伊霍铁路,柞小高速,德昌高速桩基施工实际出现的质量病害,提出相应的处理方法及防治措施。

1 塌孔

在和库高速K413中桥钢筋笼下放后,准备清孔出现塌孔,钢筋笼被埋,无法继续施工。

分析原因:(1)粉土层、砂石层和淤泥层的整体性较差,比重低、粘度小的泥浆起不到护壁作用。(2)泥浆比重小起不到护壁作用,吊装钢筋笼到清孔时间停滞较长。

防治措施:立即将钢筋提起,根据地质分析容易塌孔的位置并抛填小石块和粘土块,至判断塌孔位置以上1m~2m,并待其沉积后重新反复冲击造壁。根据地质随时注意调整泥浆比重,注意观察泥浆平稳情况,塌孔时一般泥浆面会忽然升高并大量溢出后又立即降低。

2 偏孔

柞小高速宴家河中桥在下放钢筋时,无法到达设计位置,初步判断出现探头石,造成后续工序施工困难。

分析原因:(1)所用桩锤偏心过大或掉齿。(2)冲进过程中遇有探头石或其他障碍物。(3)冲桩机架在施工中逐渐倾斜或垫木失衡,使桩锤中心偏离孔位。

防治措施:向桩孔内回填块石和粘土块至偏孔位置以上至少0.5m,然后用低锤密冲,反复校正,直到将偏孔校正好。施工过程中定时检查桩锤。开始时采用低锤间断冲击方法,进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,用高锤冲击。准确控制松绳长度,避免打空锤。确保冲桩机架下面要稳固。

3 缩颈

在柞小高速火石梁大桥,下放钢筋笼时出现孔径不规则现象。

分析原因:由于桩周围有膨胀土遇水产生的膨胀造成。

防治措施:(1)在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在冲进或起锤时起到扫孔作用。(2)采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。(3)采用优质泥浆,降低失水量。(4)成孔时加大泥浆泵量,加快成孔速度。

4 钢筋笼上浮及偏位

在和库高速K414+752中桥初灌时,钢筋笼上浮1m,导致钢筋笼偏位,降低桩基的承载能力。

分析原因:(1)钻孔定位控制不到位,原地面标高过高,护孔高度过高,钢筋笼定位不到位。(2)钢筋笼定位后没有加固牢固,在灌注过程中碰撞或者挂到钢筋笼导致偏位(3)初灌时,混凝土流出时冲击力较大,推动钢筋笼向上浮动。(4)提管时导管钩挂钢筋笼。

防治措施:(1)将钢筋笼焊到钢护简上或用钢管套顶压钢筋。(2)控制好初灌注速度和导管的埋深。(3)缩短混凝土的整体灌注时间。

5 桩底沉渣量过多

在德昌高速桩基检测时发现桩低沉渣过多,加大桩身沉降量,降低桩基的承载力。

分析原因:(1)未进行二次清孔。(2)泥浆比重过小或泥浆注入量不足。(3)钢筋笼吊放与孔壁碰撞产生泥土坍落。(4)清孔后,待灌时间过长。

防治措施:(1)成孔后将冲头提高孔底10cm~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30min。(2)采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度。(3)钢筋笼吊放中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。(4)控制好初灌注速度和导管的埋深。(5)利用导管进行二次清孔,采用空气升液排渣法或空吸泵反循环法在下完钢筋笼后继续清孔。

6 导管进水

在和库K416+552中桥灌注过程中,发现导管进水,造成混凝土离析,降低混凝土强度。

分析原因:导管接缝不严密,提导管,使接头部分产生漏水。

防治措施:对进场导管进行密封试验。严格施工管理,认真计算导管埋设深度。迅速将导管插到混凝土中,利用小型水泵或小口径的抽水设备,将导管中的水抽干后,再继续浇筑混凝土。漏水量过大,按照断桩处理。

7 卡管

柞小王玲子大桥初灌时直接卡管,浇注间断,造成断桩。

分析原因:(1)混凝土和易性、流动性差造成离析。(2)混凝土中粗骨料粒径过大。(3)导管气密性不好。(4)各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管等。

防治措施:(1)已灌注混凝土厚度较小,不超过3m时出现卡管的,可采用吸泥机或振动器清出导管内混凝土,并重新清孔再灌注注。(2)已灌注混凝土厚度较大,重钻清孔不太可能,只能及时采取更换导管二次剪球重新灌注的办法。

8 断桩

在精伊霍铁路S6标三宫河大桥出现断桩,失去承载力成为废桩。

分析原因:(1)由于导管底端距孔底过高,混凝土被泥浆稀释,造成桩基底端混凝土不凝固。(2)受地下水活动的影响或导管密封不良,泥浆中的水分浸入混凝土,形桩身中段出现混凝土不凝体。(3)初灌量不足、导管提升或起拔过多,超出混凝土面;或因机械故障、停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层。(4)因成孔偏斜、灌注过程中卡管、堵管等引起灌注混凝土过程无法继续而断桩。

防治措施:(1)认真清孔,及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。(2)认真测量和计算,使初灌满足导管埋深不小于1.5m,确保导管的密封性,准确控制导管提升。(3)严格控制混凝土的质量,注意骨料和砂率、水灰比的配比,使熟料具备良好的和易性。(4)做好检查和准备工作,确保灌注过程连续、快速,防止绑扎水泥隔水塞的铁丝断裂。(5)出现卡管或堵管时,应果断采取措施,或重新清孔重新灌注,或拔出导管,更换导管后进行二次灌注。