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【摘要】灌注水下砼容易出现的问题如何预防及出现问题后如何处理。
【关键词】水下砼;质量;事故;预防;原因;分析;处理
前言
灌注水下砼是成桩的关键性工序,灌注过程中应明确分工,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的砼,防止发生质量事故。如出现事故,应立即分析原因,迅速采取合理的技术措施,及时设法补救。
常见的成桩事故有导管堵塞、钢筋笼上浮、断桩、各种桩身砼质量问题等等,下面分别进行分析:
一、导管堵塞
导管堵塞多数发生在开始灌混凝土的时候,也有少数是在浇注中途发生的。原因有下列几种:
1、导管变形或内壁有混凝土硬结,影响隔水塞通过。
2、隔水塞上没有先浇水泥砂浆,而混凝土的粘聚性又不好,在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量混凝土时,漏斗中的混凝土离析,粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥。
3、混凝土品质差,如:混凝土中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物,造成堵塞,混凝土极易离析,在导管内下落过程中浆体与石子分离,石子集中而堵塞导管;混凝土干稠,坍落度小于16cm时也易堵塞导管;使用的混凝土坍落度损失大,因中途停顿时间较长而堵塞导管。
4、导管漏水,混凝土受水冲洗后,粗骨料聚集在一起而卡管。
为了消除卡管,可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管,抖动后的导管下口不得低于原来的位置,否则反会使失去流动性的混凝土堵塞导管口。如果用上述方法仍不能消除卡管,否则应停止灌注,用长钢筋或竹竿疏通。如仍然无效,只好拔除导管。
二、钢筋笼上浮
在不是全长配筋的桩中,钢筋笼上浮是较为常见的事故,迄今为止大概很少有一个工程的全部工程桩都一点未发生钢筋笼上浮的。
造成上浮的原因有:
1、混凝土品质差。易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的混凝土,都会使混凝土面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入或无法插入而造成上浮,有时混凝土面已升至钢筋笼内一定高度时,表层混凝土开始发生初凝结硬,也会携带钢筋笼上浮。
2、操作不当。通常有以下几种情况:①钢筋笼的孔口固定不牢,不是用电焊而是用铁丝马马乎乎绑扎一下,有时甚至忘了固定,钢筋笼稍受上冲力即引起上浮;②提升导管过猛,不慎钩挂钢筋笼又未及时刹车,也可能造成上浮;③混凝土面进入钢筋笼底部时,导管埋深过浅,灌注量过大,混凝土对钢筋笼的上冲力过大;④混凝土面进入钢筋笼内一定高度后,导管埋深过大。
操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防,由于混凝土表层初凝而引起的钢筋笼上浮,则应通过配制混凝土和加快灌注速度予以避免。因为,表层混凝土初凝不仅会使钢筋笼上浮,还有可能造成埋管事故,或断桩事故(导管必须提离初凝的表层混凝土上面)。
三、断桩、夹泥
泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的上下两段混凝土隔开,使混凝土变质或截面积受损,成为断桩。断桩是严重的问题,不做妥善处理,桩不能使用。因此,灌注时要十分注意防止断桩。断桩的常见原因有以下几种:
1、灌注时间长,表层混凝土流动性差,导管埋深浅,继续灌注的混凝土冲破表层而上升,将混有泥浆的表层覆盖包裹,就会造成断桩或桩身夹泥。
2、导管提升过猛,当混凝土卡管时,往往采用前述抖动导管的办法来迫使导管内混凝土下降,此时如导管没有提离混凝土面,只是埋深太浅,则可能有泥浆混入,形成桩身夹泥;如导管提离混凝土面,就形成断桩。
3、测深不准,由于把沉积在混凝土面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为混凝土,错误地判断混凝土面高度,使导管提离混凝土面成为断桩;由于拆除导管的长度的统计错误,也会发生这种事故。
4、灌注中途,混凝土卡管或导管严重漏水,需拔除导管才能处理,也将形成断桩。
5、突然停电,现场没有配备发电机组或发电机组也突然发生故障,搅拌设备或吊机突然损坏,浇灌过程中突降暴雨无法继续浇灌等等,使中途停顿时间太长,不得不将导管提离混凝土面而形成断桩。
为了防止断桩、夹泥事故,施工中要采取如下的有效的预防措施:灌注前应很好地清孔;灌注速度要快,应保证在适当的灌注时间内灌注完成;导管提升不可过猛;如遇堵管尽量不采用将导管提出的办法解决;要准确测量混凝土面;要保证设备的正常工作,有备用设备;要注意天气预报,合理安排灌注时间。
当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成断桩,如混有泥浆的混凝土层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时,则重新插入导管,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。由于不可能将导管内水完全抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥用量提高稠度,以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,且尚未初凝时,可于导管底部设置隔水塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面要加压力,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自身重力将底塞压出,然后继续灌注。
断桩位置较深,断桩处承受的弯矩不大,且断桩处以上已灌注混凝土时,可用压浆补强的方法处理,做法是:①先用小型钻机沿桩身钻一探孔,探明断桩位置,另在探孔不远处,再沿桩身钻一孔。一个用作进浆孔,另一个用作出浆孔,孔深要求达到补强位置以下最少1m;②用高壓水泵向一个孔内压入清水,压力不宜小于0.5~0.7Mpa,将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔中冲出来,直到排除清水为止;③用压浆泵压浆,第一次压如水灰比为0.8的纯水泥稀浆(宜用425水泥),进浆管应插入钻孔1m以上,用棉絮填塞进浆管周围,防止水泥浆从进管口冒出,等孔内原有清水从出浆口压出后,再用水灰比0.5的浓水泥浆压入;④为使浆液得到充分扩散,应压一阵、停一阵,当浓浆从出浆口冒出时,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实;⑤用水灰比0.4的浓水泥浆压入,并增大灌浆压力至0.7~0.8Mpa,稳压闷浆20~25分钟,压浆工作即可结束。待水泥浆硬化后,应再做一次钻孔取芯,检查补强效果,如断桩、夹泥情况排除,认为合格后,可交付使用。
断桩位置不是很深但也有一定的深度,该处承受较大的弯矩,且断处以上已灌注砼时,为了加强其处理后的抗弯性能,则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些,穿过断处要深一些。用高压水冲洗后,在此孔中插入小钢轨或钢筋束,然后按上述办法压浆填满。这种处理方法的效果如何和检验方法,还要进一步探索,因为灌注孔中插入的钢筋所能提供的强度与整桩的强度相比是微不足道的。
根据具体情况,补桩也是可以考虑的一个方案。
结束语
以上问题作为桩基施工单位应该了解,事前与有关单位接洽交涉予以提出;施工开挖过程中经常有人去现场观察,发生情况及时制止并通知有关各方,这样可以防患于未然。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
[2]《混凝土泵送施工技术规范》(JGJ/T10-95)
作者简介
李见(1984.10-),男,四川广安人,本科,助理工程师,四川路桥大桥分公司。
【关键词】水下砼;质量;事故;预防;原因;分析;处理
前言
灌注水下砼是成桩的关键性工序,灌注过程中应明确分工,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的砼,防止发生质量事故。如出现事故,应立即分析原因,迅速采取合理的技术措施,及时设法补救。
常见的成桩事故有导管堵塞、钢筋笼上浮、断桩、各种桩身砼质量问题等等,下面分别进行分析:
一、导管堵塞
导管堵塞多数发生在开始灌混凝土的时候,也有少数是在浇注中途发生的。原因有下列几种:
1、导管变形或内壁有混凝土硬结,影响隔水塞通过。
2、隔水塞上没有先浇水泥砂浆,而混凝土的粘聚性又不好,在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量混凝土时,漏斗中的混凝土离析,粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥。
3、混凝土品质差,如:混凝土中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物,造成堵塞,混凝土极易离析,在导管内下落过程中浆体与石子分离,石子集中而堵塞导管;混凝土干稠,坍落度小于16cm时也易堵塞导管;使用的混凝土坍落度损失大,因中途停顿时间较长而堵塞导管。
4、导管漏水,混凝土受水冲洗后,粗骨料聚集在一起而卡管。
为了消除卡管,可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管,抖动后的导管下口不得低于原来的位置,否则反会使失去流动性的混凝土堵塞导管口。如果用上述方法仍不能消除卡管,否则应停止灌注,用长钢筋或竹竿疏通。如仍然无效,只好拔除导管。
二、钢筋笼上浮
在不是全长配筋的桩中,钢筋笼上浮是较为常见的事故,迄今为止大概很少有一个工程的全部工程桩都一点未发生钢筋笼上浮的。
造成上浮的原因有:
1、混凝土品质差。易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的混凝土,都会使混凝土面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入或无法插入而造成上浮,有时混凝土面已升至钢筋笼内一定高度时,表层混凝土开始发生初凝结硬,也会携带钢筋笼上浮。
2、操作不当。通常有以下几种情况:①钢筋笼的孔口固定不牢,不是用电焊而是用铁丝马马乎乎绑扎一下,有时甚至忘了固定,钢筋笼稍受上冲力即引起上浮;②提升导管过猛,不慎钩挂钢筋笼又未及时刹车,也可能造成上浮;③混凝土面进入钢筋笼底部时,导管埋深过浅,灌注量过大,混凝土对钢筋笼的上冲力过大;④混凝土面进入钢筋笼内一定高度后,导管埋深过大。
操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防,由于混凝土表层初凝而引起的钢筋笼上浮,则应通过配制混凝土和加快灌注速度予以避免。因为,表层混凝土初凝不仅会使钢筋笼上浮,还有可能造成埋管事故,或断桩事故(导管必须提离初凝的表层混凝土上面)。
三、断桩、夹泥
泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的上下两段混凝土隔开,使混凝土变质或截面积受损,成为断桩。断桩是严重的问题,不做妥善处理,桩不能使用。因此,灌注时要十分注意防止断桩。断桩的常见原因有以下几种:
1、灌注时间长,表层混凝土流动性差,导管埋深浅,继续灌注的混凝土冲破表层而上升,将混有泥浆的表层覆盖包裹,就会造成断桩或桩身夹泥。
2、导管提升过猛,当混凝土卡管时,往往采用前述抖动导管的办法来迫使导管内混凝土下降,此时如导管没有提离混凝土面,只是埋深太浅,则可能有泥浆混入,形成桩身夹泥;如导管提离混凝土面,就形成断桩。
3、测深不准,由于把沉积在混凝土面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为混凝土,错误地判断混凝土面高度,使导管提离混凝土面成为断桩;由于拆除导管的长度的统计错误,也会发生这种事故。
4、灌注中途,混凝土卡管或导管严重漏水,需拔除导管才能处理,也将形成断桩。
5、突然停电,现场没有配备发电机组或发电机组也突然发生故障,搅拌设备或吊机突然损坏,浇灌过程中突降暴雨无法继续浇灌等等,使中途停顿时间太长,不得不将导管提离混凝土面而形成断桩。
为了防止断桩、夹泥事故,施工中要采取如下的有效的预防措施:灌注前应很好地清孔;灌注速度要快,应保证在适当的灌注时间内灌注完成;导管提升不可过猛;如遇堵管尽量不采用将导管提出的办法解决;要准确测量混凝土面;要保证设备的正常工作,有备用设备;要注意天气预报,合理安排灌注时间。
当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成断桩,如混有泥浆的混凝土层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时,则重新插入导管,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。由于不可能将导管内水完全抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥用量提高稠度,以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,且尚未初凝时,可于导管底部设置隔水塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面要加压力,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自身重力将底塞压出,然后继续灌注。
断桩位置较深,断桩处承受的弯矩不大,且断桩处以上已灌注混凝土时,可用压浆补强的方法处理,做法是:①先用小型钻机沿桩身钻一探孔,探明断桩位置,另在探孔不远处,再沿桩身钻一孔。一个用作进浆孔,另一个用作出浆孔,孔深要求达到补强位置以下最少1m;②用高壓水泵向一个孔内压入清水,压力不宜小于0.5~0.7Mpa,将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔中冲出来,直到排除清水为止;③用压浆泵压浆,第一次压如水灰比为0.8的纯水泥稀浆(宜用425水泥),进浆管应插入钻孔1m以上,用棉絮填塞进浆管周围,防止水泥浆从进管口冒出,等孔内原有清水从出浆口压出后,再用水灰比0.5的浓水泥浆压入;④为使浆液得到充分扩散,应压一阵、停一阵,当浓浆从出浆口冒出时,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实;⑤用水灰比0.4的浓水泥浆压入,并增大灌浆压力至0.7~0.8Mpa,稳压闷浆20~25分钟,压浆工作即可结束。待水泥浆硬化后,应再做一次钻孔取芯,检查补强效果,如断桩、夹泥情况排除,认为合格后,可交付使用。
断桩位置不是很深但也有一定的深度,该处承受较大的弯矩,且断处以上已灌注砼时,为了加强其处理后的抗弯性能,则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些,穿过断处要深一些。用高压水冲洗后,在此孔中插入小钢轨或钢筋束,然后按上述办法压浆填满。这种处理方法的效果如何和检验方法,还要进一步探索,因为灌注孔中插入的钢筋所能提供的强度与整桩的强度相比是微不足道的。
根据具体情况,补桩也是可以考虑的一个方案。
结束语
以上问题作为桩基施工单位应该了解,事前与有关单位接洽交涉予以提出;施工开挖过程中经常有人去现场观察,发生情况及时制止并通知有关各方,这样可以防患于未然。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
[2]《混凝土泵送施工技术规范》(JGJ/T10-95)
作者简介
李见(1984.10-),男,四川广安人,本科,助理工程师,四川路桥大桥分公司。