1 前言

　　水下混凝土灌注的常遇問(wèn)題有潤(rùn)管砂漿流入孔內(nèi)、導(dǎo)管漏水、鋼筋籠浮起等，本文針對(duì)其形成原因及處理和預(yù)防措施作簡(jiǎn)要分析。

　　2 導(dǎo)管進(jìn)水

　　2.1主要原因

　　2.1.1首批混凝土儲(chǔ)量不足，或雖然混凝土儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過(guò)大，混凝土下落后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口，以致泥水從底口進(jìn)入。

　　2.1.2導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入；導(dǎo)管連接處密封不好，墊圈放置不平正；墊圈擠出或損壞；法蘭螺栓松動(dòng)。

　　2.1.3導(dǎo)管提升過(guò)猛，或測(cè)深出錯(cuò)，導(dǎo)管底口超出原混凝土面、底口涌入泥水。

　　2.2處理措施

　　為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水，事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。萬(wàn)一發(fā)生，要當(dāng)即查明事故原因，采取以下處理方法：

　　2.2.1若是上述第一種原因引起的，應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過(guò)泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗清出，不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除。然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土，重新灌注。

　　2.2.2若是第二、三種原因引起的，應(yīng)視具體情況，拔換原管重下新管；或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌，但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管，必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干，才可繼續(xù)灌注混凝土。為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底口翻入，導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度，一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干，續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量，提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi)，潛入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以振動(dòng)片刻，使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深，未初凝時(shí)，可于導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞（應(yīng)使用混凝土特制），將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)（導(dǎo)管側(cè)面再加重力，以克服水的浮力）。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注。

　　3 鋼筋籠浮起

　　3.1原因

　　鋼筋籠浮起，除了一些顯而易見的原因是由于全套管上拔、導(dǎo)管提升鉤掛所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時(shí)，混凝土灌注的速度（m³/min）過(guò)快，使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致。

　　為了防止鋼筋籠上升，當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底1m之間，且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí)，應(yīng)放慢混凝土灌注速度。允許的最大灌注速度與樁徑有關(guān)，當(dāng)樁長(zhǎng)為50m以內(nèi)時(shí)可參考表1辦理。

　　在不是全樁長(zhǎng)配筋的樁中，鋼筋籠上浮是最為常見的質(zhì)量事故，造成上浮原因有二：

　�。�1）混凝土品質(zhì)差，易離析、初凝時(shí)間短、坍落度損失大的混凝土，都會(huì)使混凝土面上升或至鋼筋籠底端時(shí)，鋼筋籠難以插入而造成頂托上浮�；蛴袝r(shí)混凝土面升至鋼筋籠內(nèi)一定高度，表層混凝土開始初凝，也會(huì)使其上浮。

　�。�2）操作原因：

　　① 鋼筋籠孔口固定不牢，稍受上沖力即引起上��；或沒(méi)有固定好鋼筋籠，抗浮筋斷裂；

　　② 混凝土面到達(dá)鋼筋籠底部時(shí)，導(dǎo)管埋深淺，灌注量大，混凝土對(duì)籠的上沖力過(guò)大；

　�、� 導(dǎo)管埋深過(guò)大�；炷�土的上浮力變大，鋼筋籠就容易被托起。

　�、� 混凝土灌注速度太快，混凝土的上浮力大于鋼筋的自重；

　�、� 混凝土灌注時(shí)間太長(zhǎng)，上部混凝土塑性降低或已初凝，結(jié)成硬殼，混凝土面上升時(shí)導(dǎo)致鋼筋籠上�。�

　�、� 灌注混凝土?xí)r，若鋼筋向一側(cè)移，或因?qū)Ч懿粚?duì)中，提升導(dǎo)管時(shí)導(dǎo)管法蘭盤掛鋼筋籠而使鋼筋籠上��；

　　3.2處理措施

　　對(duì)于由混凝土品質(zhì)造成的上浮，應(yīng)通過(guò)改善混凝土流動(dòng)性能、初凝時(shí)間及灌注工藝等來(lái)予以避免。

　　對(duì)于由操作引起的上浮，在灌注混凝土?xí)r，當(dāng)混凝土快要接觸鋼筋籠底時(shí)，應(yīng)稍放慢灌注速度，或?qū)��?dǎo)管適當(dāng)?shù)芈裆睿ù藭r(shí)導(dǎo)管下口在籠下端以下），以減少混凝土面上沖的動(dòng)力；當(dāng)混凝土面已進(jìn)入籠內(nèi)一定高度后，則應(yīng)提升導(dǎo)管到導(dǎo)管下口高于籠下端相當(dāng)距離的地方。

　　3.3預(yù)防措施

　　一旦出現(xiàn)鋼筋籠有拱上趨勢(shì)，要將它抑止是困難的。因此，施工時(shí)要預(yù)先采取措施，使上述情況不致發(fā)生。根據(jù)國(guó)內(nèi)外鉆孔樁水下混凝土施工的經(jīng)驗(yàn)，可采取以下措施防止鋼筋籠上�。轰摻罨\下到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將吊放鋼筋籠的四根鋼筋彎鉤焊（點(diǎn)焊）在護(hù)筒上，使骨架固定不動(dòng)；也可用鋼筋（或鋼管）垂直地壓住鋼筋籠，將鋼筋（或鋼管）焊在孔口上，但須注意位置的垂直，以防骨架變形。鋼筋籠底部綁扎成井字型，并在兩旁各設(shè)置一塊厚度為10cm左右的混凝土塊；由導(dǎo)管注入的混凝土積壓在混凝土塊上，用混凝土的自重防止鋼筋拱上。對(duì)于下端需配筋的摩擦樁，可將少量主筋伸到孔底。這樣，當(dāng)混凝土澆至上部鋼筋籠時(shí)，因下部主盤與混凝土間己有一定的粘結(jié)力，故可杜絕或減少鋼筋籠上浮。具體措施有：

　　（1）適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，可以減少混凝土向上的頂托力；

　　（2）鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用：

　�。�3）在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1～2道加強(qiáng)環(huán)形筋，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋

　　牢固地焊接于鋼筋籠的底部，實(shí)踐證明對(duì)于克服鋼筋籠上升是行之有效的。

　　4 坍孔

　　在灌注過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，應(yīng)懷疑是坍孔征象，可用測(cè)深儀探頭或測(cè)深錘探測(cè)。如測(cè)深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的現(xiàn)被埋不能上提，或測(cè)深儀探頭測(cè)得的表面深度達(dá)不到原來(lái)的深度，相差很多，均可證實(shí)發(fā)生坍孔。

　　坍孔原因可能是護(hù)筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低，或在潮汐河流中漲潮時(shí)，孔內(nèi)水位差減小，不能保持原有靜水壓力，以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等，均有可能引起坍孔。

　　發(fā)生坍孔后，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施、如保持或加大水頭、移開重物、排除振動(dòng)等，防止繼續(xù)坍孔。然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土；如不繼續(xù)坍孔，可恢復(fù)正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位較深，宜將導(dǎo)管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時(shí)將鋼筋抓出，只求保存孔位，再以粘土摻砂礫回填，待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后，重新鉆孔成樁。

　　在松散粉砂土、淤泥或流砂層中鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺，選擇大比重、粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿；孔口坍塌的，回填重鉆或下鋼護(hù)筒至未坍處以下1m；孔內(nèi)坍塌不嚴(yán)重的，可加大泥漿比重繼續(xù)鉆進(jìn)，較嚴(yán)重的可回填砂石和粘土的混合物再鉆。

　　5 灌短樁頭

　　5.1產(chǎn)生原因

　　灌注樁頂標(biāo)高不足，一是施工控制不嚴(yán)，在未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)混凝土停澆；另一種雖然標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)值，因樁頂混凝土浮漿層較厚，鑿除浮漿層后出現(xiàn)樁頂標(biāo)高不足。

　　（1）灌注將近結(jié)束時(shí)，漿渣過(guò)稠，用測(cè)深錘探測(cè)難于判斷漿渣或混凝土面，或由于測(cè)探錘太輕，沉不到混凝土表面，發(fā)生誤測(cè)，以致拔出導(dǎo)管終止灌注而造成短樁頭事故。

　�。�2）灌注混凝土?xí)r，發(fā)生孔壁坍方，未被發(fā)覺，測(cè)深錘或測(cè)深儀探頭達(dá)不到混凝土表面，這種情況最危險(xiǎn)，有時(shí)全程短數(shù)米。

　　5.2預(yù)防辦法及處理措施

　�。�1）在灌注過(guò)程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象，如有坍孔，應(yīng)按前述辦法處理后再續(xù)灌。

　�。�2）測(cè)深錘不得低于規(guī)范規(guī)定的重力及形狀，如系泥漿相對(duì)密度較大的灌注樁必須取測(cè)深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時(shí)也可能沉入混凝土數(shù)十厘米，測(cè)深錯(cuò)誤造成的后果只是導(dǎo)管埋入混凝土面的深度較實(shí)際的多數(shù)十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期會(huì)越來(lái)越小，重錘沉入混凝土的深度也會(huì)越來(lái)越小，測(cè)深還是能夠準(zhǔn)確的。

　�。�3）灌注將近結(jié)束時(shí)加清水稀釋泥漿并掏出部分沉淀土。

　�。�4）采用熱敏電阻儀或感應(yīng)探頭測(cè)深儀。

　　（5）采用鐵盒取樣器插入可疑層位取樣判別。

　　處理辦法可按具體情況參照前述接長(zhǎng)護(hù)筒；或在原護(hù)筒里面或外面加設(shè)護(hù)筒，壓入已灌注的混凝土內(nèi)，然后抽水、除渣，接澆普通混凝土；或用高壓水將泥渣和松軟層沖松，再用吸泥機(jī)將混凝土表面上的泥漿沉渣吸除干凈，重新下導(dǎo)管灌注水下混凝土。

　　6 總結(jié)

　　本文主要介紹了水下混凝土灌注過(guò)程中常見的事故原因分析及其處理措施，包括導(dǎo)管進(jìn)水、鋼筋籠浮起、坍孔等。發(fā)生事故后應(yīng)清楚事故的性質(zhì)和范圍，目的要明確，應(yīng)有預(yù)定處理方案。處理要及時(shí)，防止留下隱患。對(duì)事故處理方法較多，選擇的處理方案要求安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便，方法可靠；對(duì)未施工部分應(yīng)提出預(yù)防和改進(jìn)措施，防止事故的再次發(fā)生。

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