维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第６期 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪｌ Ｎｏ．６。２００８ （总第１７２期） （Ｓｕｍ Ｎｏ．１７２） 水泥混凝土灌注桩缺陷产生原因及处理方法 宋景波 ，黄冬冬 （１．龙建路桥股份有限公司第五工程处；２．哈尔滨市路同科技发展有限公司） 摘要：对水泥混凝土灌注桩缺陷产生原因进行了说明，提出了处理方法 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—３３８３（２００８）０６—００５５—０２ 关键词：水泥混凝土灌注桩；原因；处理方法 中图分类号：Ｕ４４５ １缺陷处理原则 所谓灌注桩缺陷就是指不能满足设计要求的灌注桩存 在的质量问题。灌注桩的施工过程中，灌注水下混凝土是成 桩的关键性工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统一指 挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止 发生质量事故。一旦出现事故时，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钻孔桩，应 尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。经过补 强的桩须经认真的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用补桩或其它 措施。 ２几种事故产生原因及防治方法 ２．１导管进水 （１）主要原因。①首批混凝土储量不足，或虽然混凝土 储量己够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不 能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。②导管接头不严， 接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头 或焊缝中流人。③导管提升过猛，或测探出错，导管底口超 出原混凝土面，底口涌入泥水。 （２）预防和处理方法。为避免发生导管进水，事前要采 取相应措施加以预防。万一发生导管进水，要当即查明事故 原因，采取以下处埋方法：若是上述第一种原因引起的，应立 即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机 的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以 及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然 后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土。重新 浇注。若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管 重下新管；或用原导管插入续灌，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。如重下新管，必 须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土，为防止 抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻人，导管 插入混凝土内应有足够深度，宜大于２００ ｃｍ。由于潜水泵 不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝上配合比应增加 水泥量，提高稠度后灌人导管内，灌人前将导管进行小幅度 抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得 以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。 ２．２卡管 在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管，卡管 有以下两种情况： （１）初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如 坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输 途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送ｔ昆凝土未加遮盖 收稿日期：２００８—０４一ｌｌ 作者简介：宋景波（１９７３一），男，工程师，从事公路施工工作。 等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵 塞。处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管， 或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能 下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理 修整（注意切勿使导管内的混凝土落人井孔），然后重新吊 装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落人井孔，需按前 述第二项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。 提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止回倒伤 人。 （２）机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留 时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初 凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其 预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械， 发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施。加速混凝土 灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺人缓凝剂，以延缓混 凝土的初凝时间。当灌注时间己久，孔内首批混凝土己初 凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拨出，重新安设钻 机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出。用冲抓 锥将钢筋骨架逐一拨出，然后以粘土加砂砾填塞井孔，待沉 实后重新钻孔成桩。 ２．３塌孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升 溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔现象，可用测 深仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面 上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度 达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。 坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或 在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有落水 压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等。均有可能 引起坍孔。 发生坍孔后，应查明原因。采取相应的措施，如保持或 加大水头。移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用 吸泥机吸出坍人孔中的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌 注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拨出，将混凝 土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂 砾回填，待回填土沉实后，重新钻孔成桩。 ２．４埋管 导管无法拨出称为埋管。其原因是：导管埋人混凝土过 深，或导管内外混凝土己初凝使导管与混凝土间摩阻力过 大，或因提管过猛将导管拉断。预防办法：应按前述要求严 格控制埋管深度一般不得超过６—８ ｍ；在导管上端安装附 着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导 ・５５・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
总第１７２期 黑龙江交通科技 第６期 管周围的混凝土不致过早地初凝；首批混凝土掺人缓凝剂， 加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导 管时不可猛拔。 若埋管事故己发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。如 仍拔不出，凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况， 可插入一直径稍小的护筒至己灌混凝土中，用吸泥机吸出混 凝土表面泥渣；派潜水工下至混凝土表面。在水下将导管齐 混凝土面切断；拨出小护筒，重新下导管灌注；此桩灌注完成 后，上下断层间应按照灌注桩补强处理方法予以补强。 ２．５钢筋茏上升 锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致过早拨出导管终 止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时发生孔 壁坍方未被发觉。测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面， 这种情况最危险。有时会缩短数米。 预防办法是：（１）在灌注过程中必须注意是否发生坍孔 的征象，如有坍孔。应按前述办法处理后再续灌。（２）测深 锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大 钢筋笼上升，除了是由于全套管上拔、导管提升钩挂一 些显而易见的原因所致外，主要的原因是由于混凝土表面接 近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下３ ｍ至以上１ ｍ 时，混凝土浇注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向 上反冲。其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。 为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部３ ｍ 至高于钢筋笼底１ ｍ之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下 １ ｍ之间时，应放慢混凝土灌注速度。克服钢筋笼上升，除 了主要从上述改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等 方面着眼外，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考 虑。具体措施为：适当减少钢筋笼下端的箍筋数量。可以减 少混凝土向上的顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承 受部分顶托力。具有防止其上升的作用；在孔底设置直径不 小于主筋的１～２道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢 固地焊接于钢筋笼的底部。实践证明，上述措施对于克服钢 筋笼上升是行之有效的。 ２．６灌短桩头 灌短桩头亦称短桩。产生原因：灌注将近结束时，浆渣 过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面，或由于测深 的灌注桩必须取测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍 落度尚大时也可能沉人混凝土数十厘米。测深错误造成的 后果致使导管埋人混凝土面的深度较实际的多数十厘米，而 首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉人混凝 土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。（３）灌注将 近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。（４）采用热 敏电阻仪或感应探头测深仪。（５）采用铁盒取样器插入可 疑层位取样判别。 处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒 里面或外面加设护筒，压人已灌注的混凝土内，然后抽水、除 渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松。再用 吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净。重新下导管灌 注水下混凝土。 对于上述灌注桩可能出现的各类缺陷，应根据灌注桩的 具体情况、采用适宜的基桩检测方法进行检测，判断缺陷的 严重程度和缺陷部位。对于不能满足设计受力要求的，需要 作补强处理的灌注桩，应事先会同主管部门、设计单位、工程 监理及施工单位共同研究，提出切实可行的处理方法。 参考文献： ［１］郑石仁。陈振。简超．钻孔灌注桩缺陷处理方法［Ｊ］．探矿工 程（岩土钻掘工程），１９９１，（３）． 时操作人员要佩带防护眼镜，拆除封锚模板时搭设支撑防止 （上接第５４页） 即在外侧模板安装好后，内覆“双层复合膜彩条布”，水泵泵 高空坠落；管道压浆时，应严格按规定压力进行，施压前，应 水压载，压载完成后，放水卸载。预压荷载分别取施工时不 调整好安全阀，关闭阀门时。作业人员应站在侧面。冬季压 同工况总荷载的１。１倍。预压时边加载边观测，观测主梁及 浆时，保温措施要到位，水泥浆应掺人防冻剂。 外模的变形和关键部位的应力是否满足规范和使用要求。 ３．５ 移动模架的拆除 ３．３施工第一孔梁 最后一孔施工完毕，先脱模落架。顶升千斤顶回程，将主 预压结束后，确定预拱度设置值，外模调整。钢筋绑扎， 梁落在横移小车上，然后将两根主梁前后端分别在两个墩 混凝土浇筑完毕并达到张拉强度后，拆除内模撑杆，张拉，桥 顶，用千斤顶顶升门架和精轧螺纹吊杆吊起。将滑移小车横 面铺设轨道，外模架下落脱模，后主支腿作用在轨道上。前辅 向限位装置拆除，小车横向移出到两幅桥的中心位置，用吊 助支腿托辊与轨道接触，外模系统横移开启。在浇筑混凝土 具将其吊走。然后用起吊设备将墩旁托架拆除并运走。最 时注重以下几点：（１）测量并调整模板至设计高程。就地铺 后再将主梁用千斤顶下落到一定高度，用起吊设备将主梁模 设墩顶处底模并安装支座；（２）绑扎底板及腹板钢筋，安装 板落降在地面上，拆分后运输。 拆装式内模就位；（３）绑扎顶板钢筋，铺设混凝土泵送管道， 总之，ＭＳＳ系统操作方便特别适用于多跨径桥梁。相信 安装桥面锁定横梁机构；（４）由前端向后法灌注箱梁混凝 土。由前支点墩顶横隔墙向前后方向对称浇筑；（５）箱梁混 凝土养生至设计要求。张拉预应力筋，混凝土养生期间转移 后跨支腿；（６）循环进行下一节段施工。 ３．４过孔作业 随着众多桥梁及其铁路公路的建设。移动模架的应用将越来 越广泛，技术工艺必将越来越成熟，设备也会越来越先进。 参考文献： ［１］０１１５００１７—２００３钢结构设计规范［ｓ］．北京：中国标准出版 杜．２００３． 每孔桥上部混凝土箱梁浇筑完并张拉预应力钢束后，将 墩旁托架预先用吊机、拖车倒运安置在下一孔的桥墩承台 上。脱模通过液压系统使支撑系统落架，横移千斤顶推动主 梁向外横移，带动外模脱离桥身，然后用纵移千斤顶顶推主 梁，带动模板移至下一孔，就位后再向内横移带动外模合拢， 连接横梁连接销，调好位置后，安设底板及腹板钢筋、预应力 钢束、安装内模板。顺即安设顶板钢筋及预应力钢束，全部工 序验收合格后浇筑箱梁混凝土。在移动模架过孔施工下一 孔梁的同时，进行上一孔梁的孔道压浆工作。压浆采用真空 ［２］ＴＢ１０００２１－２００５铁路桥涵设计基本规范［ｓ］．北京：中国铁 道出版杜，２ｏ０５． ［３］ ＦＢ１００２０３－２００２铁路桥涵施工规范［Ｍ］．北京：中国铁道出 版社。２００２。 ［４］钱争峰，徐变。桂学。预应力混凝土连续箱梁桥的施工监控 ［Ｊ］．山西建筑，２００５，３１（３）．６１—６２． ［５］谭向军。移动模架施工技术总结［Ｊ］．山西建筑，２００６，３２ （３）：１３９—１４０． ’ 【６］林勇。刘高飞，王登科．陡壁深谷高墩桥梁施工技术【Ｊ］．山西 建筑，２００４，３０（１９）：１４４—１４５． 辅助压浆工艺，同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆 ・５６・
