1 前言

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

　　2 導管進(jìn)水

　　2.1主要原因

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

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

　　2.1.3導管提升過(guò)猛，或測深出錯，導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)生導管進(jìn)水，事前要采取相應措施加以預防。萬(wàn)一發(fā)生，要當即查明事故原因，采取以下處理方法：

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

　　2.2.2若是第二、三種原因引起的，應視具體情況，拔換原管重下新管；或用原導管插入續灌，但灌注前均應將進(jìn)入導管內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的水抽干，才可繼續灌注混凝土。為防止抽水后導管外的泥水穿透原灌混凝土從導管底口翻入，導管插入混凝土內應有足夠深度，一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能將導管內的水全部抽干，續灌的混凝土配合比應增加水泥量，提高稠度后灌入導管內，潛入前將導管進(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。以后灌注的混凝土可恢復正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深，未初凝時(shí)，可于導管底部設置防水塞（應使用混凝土特制），將導管重新插入混凝土內（導管側面再加重力，以克服水的浮力）。導管內裝灌混凝土后稍提導管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續灌注。

　　3 鋼筋籠浮起

　　3.1原因

　　鋼筋籠浮起，除了一些顯而易見(jiàn)的原因是由于全套管上拔、導管提升鉤掛所致外，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，當導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)，當樁長(cháng)為50m以?xún)葧r(shí)可參考表1辦理。

　　在不是全樁長(cháng)配筋的樁中，鋼筋籠上浮是最為常見(jiàn)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一定高度，表層混凝土開(kāi)始初凝，也會(huì )使其上浮。

　�。�2）操作原因：

　�、� 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；

　�、� 混凝土面到達鋼筋籠底部時(shí)，導管埋深淺，灌注量大，混凝土對籠的上沖力過(guò)大；

　�、� 導管埋深過(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(cháng)，上部混凝土塑性降低或已初凝，結成硬殼，混凝土面上升時(shí)導致鋼筋籠上��；

　�、� 灌注混凝土時(shí)，若鋼筋向一側移，或因導管不對中，提升導管時(shí)導管法蘭盤(pán)掛鋼筋籠而使鋼筋籠上��；

　　3.2處理措施

　　對于由混凝土品質(zhì)造成的上浮，應通過(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。

　　對于由操作引起的上浮，在灌注混凝土時(shí)，當混凝土快要接觸鋼筋籠底時(shí)，應稍放慢灌注速度，或將導管適當地埋深（此時(shí)導管下口在籠下端以下），以減少混凝土面上沖的動(dòng)力；當混凝土面已進(jìn)入籠內一定高度后，則應提升導管到導管下口高于籠下端相當距離的地方。

　　3.3預防措施

　　一旦出現鋼筋籠有拱上趨勢，要將它抑止是困難的。因此，施工時(shí)要預先采取措施，使上述情況不致發(fā)生。根據國內外鉆孔樁水下混凝土施工的經(jīng)驗，可采取以下措施防止鋼筋籠上�。轰摻罨\下到設計標高后，將吊放鋼筋籠的四根鋼筋彎鉤焊（點(diǎn)焊）在護筒上，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，并在兩旁各設置一塊厚度為10cm左右的混凝土塊；由導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。對于下端需配筋的摩擦樁，可將少量主筋伸到孔底。這樣，當混凝土澆至上部鋼筋籠時(shí)，因下部主盤(pán)與混凝土間己有一定的粘結力，故可杜絕或減少鋼筋籠上浮。具體措施有：

　�。�1）適當減少鋼筋籠下端的箍筋數量，可以減少混凝土向上的頂托力；

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

　�。�3）在孔底設置直徑不小于主筋的1～2道加強環(huán)形筋，并以適當數量的牽引筋

　　牢固地焊接于鋼筋籠的底部，實(shí)踐證明對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)現井孔護筒內水（泥漿）位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應懷疑是坍孔征象，可用測深儀探頭或測深錘探測。如測深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的現被埋不能上提，或測深儀探頭測得的表面深度達不到原來(lái)的深度，相差很多，均可證實(shí)發(fā)生坍孔。

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

　　發(fā)生坍孔后，應查明原因，采取相應的措施、如保持或加大水頭、移開(kāi)重物、排除振動(dòng)等，防止繼續坍孔。然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土；如不繼續坍孔，可恢復正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位較深，宜將導管拔出，將混凝土鉆開(kāi)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，回填重鉆或下鋼護筒至未坍處以下1m；孔內坍塌不嚴重的，可加大泥漿比重繼續鉆進(jìn)，較嚴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

　　灌注樁頂標高不足，一是施工控制不嚴，在未達到設計標高時(shí)混凝土停澆；另一種雖然標高達到設計值，因樁頂混凝土浮漿層較厚，鑿除浮漿層后出現樁頂標高不足。

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

　�。�2）灌注混凝土時(shí)，發(fā)生孔壁坍方，未被發(fā)覺(jué)，測深錘或測深儀探頭達不到混凝土表面，這種情況最危險，有時(shí)全程短數米。

　　5.2預防辦法及處理措施

　�。�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，應按前述辦法處理后再續灌。

　�。�2）測深錘不得低于規范規定的重力及形狀，如系泥漿相對密度較大的灌注樁必須取測深錘重力規定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時(shí)也可能沉入混凝土數十厘米，測深錯誤造成的后果只是導管埋入混凝土面的深度較實(shí)際的多數十厘米；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，測深還是能夠準確的。

　�。�3）灌注將近結束時(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探頭測深儀。

　�。�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(cháng)護筒；或在原護筒里面或外面加設護筒，壓入已灌注的混凝土內，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，再用吸泥機將混凝土表面上的泥漿沉渣吸除干凈，重新下導管灌注水下混凝土。

　　6 總結

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

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