水下混凝土灌注 水下混凝土灌注常见事故分析及处理

　　摘要：水下混凝土灌注的常遇问题有堵管、断管、润管砂浆流入孔内、导管漏水、钢筋笼浮起、缩颈、断桩、夹层、离析、塌孔、导管拔出混凝土面、桩身混凝土强度不足、桩顶混凝土质量差及钢筋笼错位等。文章将以上问题中的典型几项的产生原因及解决策略进行分析，希望对水下混凝土灌注有一定的借鉴意义。
　　关键词：水下；混凝土灌注；事故
　　一、导管进水
　　（一）产生原因
　　首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，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。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入；导管连接处密封不好，垫圈放置不平正；垫圈挤出或损坏；法兰螺栓松动。导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面、底口涌入泥水。
　　（二）处理措施
　　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，要当即查明事故原因，采取以下处理方法：
　　1、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合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，重新灌注。
　　2、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。如系重下新管，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入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于 200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，潜入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。
　　二、钢筋笼浮起
　　（一）产生原因
　　钻孔灌注桩在灌注过程中，钢筋笼上浮是较为常见的事故，迄今为止很少有一个工程的全部工程桩都未发生过钢筋笼上浮事故的。钢筋笼上浮程度的大小对桩的使用价值影响不同。轻微上浮一般不致影响桩的使用价值，但钢筋笼上浮过大则会影响桩的使用，特别是端承桩和要求一定水平承载力的桩，过大的钢筋笼上浮会严重影响桩的使用价值。灌注中一旦发生钢筋笼上浮，一般是很难纠正的，所以应当了解钢筋笼上浮的原因，在施工中尽量减少和避免钢筋笼上浮事故。
　　（二）处理措施
　　对于由混凝土品质造成的上浮，应通过改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等来予以避免。对于由操作引起的上浮，在灌注混凝土时，当混凝土快要接触钢筋笼底时，应稍放慢灌注速度，或将导管适当地埋深(此时导管下口在笼下端以下)，以减少混凝土面上冲的动力；当混凝土面已进入笼内一定高度后，则应提升导管到导管下口高于笼下端相当距离的地方。
　　三、坍孔
　　（一）产生原因
　　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，应怀疑是坍孔征象，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，不能保持原有静水压力，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。
　　（二）处理措施
　　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入孔中的泥土；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，宜将导管拔出，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，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。在松散粉砂土、淤泥或流砂层中钻进时，控制进尺，选择大比重、粘度、胶体率的优质泥浆；孔口坍塌的，回填重钻或下钢护筒至未坍处以下1m；孔内坍塌不严重的，可加大泥浆比重继续钻进，较严重的可回填砂石和粘土的混合物再钻。
　　四、灌短桩头
　　（一）产生原因
　　灌注桩顶标高不足，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇；另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿除浮浆层后出现桩顶标高不足。
　　（1）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，或由于测探锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。
　　（2）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，有时全程短数米。
　　（二）预防办法及处理措施
　　（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入混凝土数十厘米，测深错误造成的后果只是导管埋入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，重锤沉入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。
　　五、缩孔
　　1、缩孔原因
　　地层中夹有塑性粘土，遇水膨胀后使孔径缩小；钻头磨损严重未及焊补，钻出小于设计桩径的孔或者地层承压水对桩周混凝土侵蚀。
　　2、解决措施
　　遇到这种情况，可以采用上下反复扫孔的方法扩大，或回填粘土，待密实后重钻；摸清承压水的准确位置，在灌注前下入专门护筒进行止水封隔，成桩后经验桩发现缩颈，如位置较浅可开挖进行补救；如位置较深，且缩颈严重，则应考虑补桩。