1 工程概況

　　某平原引水工程引用一座水庫(kù)的源水，其經(jīng)過(guò)隧洞自流至一座調(diào)節(jié)水庫(kù)，再經(jīng)過(guò)有壓隧洞自流出口接輸水管道至泵站，進(jìn)行泵站加壓分南、北線輸水管道，南線輸水管道長(zhǎng)約8KM送至各水廠：輸水管道長(zhǎng)約8.5KM，管橋約40座,輸水管道經(jīng)過(guò)河道的地質(zhì)條件較差,其中

　　有一條河道最寬約達(dá)100米;該引水管橋分6跨，輸水管道管徑為1.2米,每跨跨徑為16米，樁徑為DN600的水下砼灌注樁，鋼筋混凝土強(qiáng)度為C25，樁入土深度為25米。

　　2 水下砼灌注樁施工工藝及技術(shù)要求

　　2.1 施工準(zhǔn)備

　　施工前要做好準(zhǔn)備工作：包括場(chǎng)地平整，水、電、路三通一平工作，按成孔灌注制作鋼筋籠，砼材料堆放，廢水廢渣臨時(shí)存放，材料工具，存放及搭設(shè)工地臨時(shí)設(shè)施等多方面的需求進(jìn)行規(guī)劃布置，由于在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢漿污水和含泥漿的鉆渣，稍有管理不慎會(huì)四處流淌，使施工場(chǎng)地遍地泥濘，影響人員車輛通行和設(shè)備器材的搬運(yùn)，還需布置多條廢漿鉆渣的清運(yùn)通道，在通道兩旁和場(chǎng)地其它低洼易積水處，設(shè)置排水溝和積水池，并經(jīng)常進(jìn)行疏設(shè)防止污水外溢。

　　2.2 鉆孔

　　鉆孔成形施工方法有正循環(huán)及反循環(huán)鉆孔，正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔工藝，其設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，故障相對(duì)較少，工藝技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)單，易于掌握，其缺點(diǎn)樁孔直徑大，其鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀斷面面積大，泥漿上返流速低、排除鉆渣能力差，巖土重復(fù)破碎現(xiàn)象嚴(yán)重，本工程采用正循環(huán)鉆孔。

　　2.3 清孔

　　正循環(huán)鉆進(jìn)終孔后，將鉆具提離孔底20―50cm，采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿維持正循環(huán)30分鐘以上，直至清除孔底治渣和孔壁泥皮，泥漿含砂量小于4%為止，正循環(huán)清孔只適用于直徑小于φ600mm的樁孔，當(dāng)樁孔直徑大于φ600mm，一般需風(fēng)壓機(jī)清孔，風(fēng)壓機(jī)清孔可以在孔內(nèi)下鋼筋或下灌注導(dǎo)管后，實(shí)行二次清孔作業(yè)，以保證灌注砼前孔底干凈。

　　2.4 鋼筋籠制作與安放

　　鋼筋籠所用鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、間距都嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙配置，鋼筋保護(hù)層厚40―50mm，用綁扎在骨架外側(cè)的水泥墊塊控制，直徑1米以上要樁鋼筋骨架，箍筋應(yīng)與主筋點(diǎn)焊防止變形，如鋼筋籠過(guò)長(zhǎng)，可分段吊放，并宜用鋼管加強(qiáng)骨架剛度，需要焊接時(shí)可先將下段掛在孔內(nèi)，吊高第二段進(jìn)行焊接，逐段接焊逐段放下，吊入后校正位置，勿使扭曲變形。

　　2.5 導(dǎo)筒法水下砼灌注

　　水下砼澆注采用導(dǎo)管法，即將密封連接的鋼管作為水下砼的灌注通道，其底部以適當(dāng)?shù)纳疃嚷裨诠嗳氲幕炷涟韬臀飪?nèi)，在一定的落差壓力作用下，形成連續(xù)密實(shí)的砼樁身，其工藝過(guò)程為：首先，將底口敞開(kāi)的導(dǎo)管下入水中，在管中水位上方懸掛一個(gè)砼制做的隔水塞，然后將首批砼拌和物填塞，剪斷懸掛隔水塞的鐵絲，使隔水塞和砼順管而下將管內(nèi)的水?dāng)D出，并埋住導(dǎo)管底部一定深度，將孔內(nèi)沖洗液隔離，隨著后續(xù)砼的不斷灌入，樁孔內(nèi)的砼不斷升高，相應(yīng)提升并拆卸導(dǎo)管，直至灌入的砼達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成連續(xù)的砼樁身。

　　3 水下砼灌注樁常見(jiàn)事故原因分析及處理方法

　　3.1 坍孔壁

　　3.1.1 原因分析

　　提升、下落掏渣筒和放鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁，護(hù)筒周圍未用土填封緊密而漏水或埋置太淺，未及時(shí)向孔內(nèi)加清水或泥漿，孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位，或泥漿比重偏低，遇流砂，軟淤泥，破碎地層，在松軟砂層鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)尺太快。

　　3.1.2 應(yīng)對(duì)措施

　　提升、下落掏渣筒和放鋼筋籠時(shí)，保持垂直上、下，避免碰撞孔壁清孔之后，立即澆筑砼，輕度坍孔時(shí)，加大泥漿比重和提高水位，嚴(yán)重坍孔時(shí)，用粘土、泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速重新鉆進(jìn)。

　　3.2鉆孔偏移傾斜

　　3.2.1 原因分析

　　a.樁位放線過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或誤差太大。

　　b.桿導(dǎo)架不垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動(dòng)土層軟硬不勻，埋有探頭石，或基巖傾斜未處理。

　　c.樁拉移動(dòng)或樁機(jī)就位不準(zhǔn)確。

　　d.鉆孔過(guò)程中塔架、鉆桿不垂直。

　　e.存在地下障礙物。

　　3.2.2 應(yīng)對(duì)措施

　　a.位放線時(shí)，必須認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙，仔細(xì)審查軸線和樁間尺寸確保無(wú)誤;嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙放線，軸線間誤差不大于0.5cm,樁位誤差不大于1.0cm,釘入地下的樁桷應(yīng)牢固;樁位測(cè)放完畢,還應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)線,驗(yàn)線合格后,清除場(chǎng)內(nèi)不是樁位的放線桷,保護(hù)好向場(chǎng)地外引放的控制點(diǎn)。

　　b.將樁架重新安裝牢固，并對(duì)導(dǎo)架進(jìn)行水平和垂直校正，檢修鉆孔設(shè)備，如有探頭石，宜用鉆機(jī)鉆透，偏斜過(guò)大時(shí)，填入石子粘土重新鉆進(jìn)，控制鉆速，慢速提升下降往復(fù)掃孔糾正。

　　c.移機(jī)時(shí)安排好線路，避免樁機(jī)履帶碾壓樁位，無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)對(duì)碾壓的樁位重新進(jìn)行復(fù)核;鉆機(jī)就位時(shí)，鉆頭尖必須對(duì)準(zhǔn)樁位。

　　d.為使鉆機(jī)塔架及鉆機(jī)保持垂直，可在操作室內(nèi)安裝水平儀，在塔架上兩個(gè)方向安裝鉛錘，調(diào)整塔機(jī)及鉆桿保持垂直狀態(tài)，并支穩(wěn)鉆機(jī)支服，保證鉆進(jìn)過(guò)程中不發(fā)生傾斜。

　　e.施工前做好場(chǎng)地平整工作，土質(zhì)松軟時(shí)應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)，對(duì)舊基礎(chǔ)、大塊物等進(jìn)行挖除，鉆進(jìn)過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，應(yīng)停止鉆進(jìn)，提鉆清除障礙物，再測(cè)放樁位進(jìn)行鉆進(jìn)。

　　3.3 導(dǎo)管漏水

　　3.3.1 原因分析

　　連接部位墊圈擠出損壞法蘭螺絲松緊不一，初灌量不足未過(guò)到最小埋管高度，沖洗液從導(dǎo)管口侵入，連續(xù)灌注時(shí)，未將管內(nèi)空氣排出，致使在管內(nèi)產(chǎn)生高壓氣囊，將密封圈擠破，導(dǎo)管提升過(guò)多，沖洗液隨浮漿侵入管內(nèi)。

　　3.3.2 應(yīng)對(duì)措施

　　如從導(dǎo)管連接處和底口滲入，漏水量不大時(shí)，可集中數(shù)量較多，坍落度相對(duì)較少的砼一次灌入，依靠砼下落壓力將水泥砂漿擠入滲漏部位以封住底口，準(zhǔn)備足量的砼，重新開(kāi)始灌注，灌入砼較多使消除困難時(shí)，應(yīng)暫停灌注，下入比原孔徑小一級(jí)的鉆頭，鉆進(jìn)至一定深度后起鉆，用高壓水將砼面沖洗干凈，并將沉碴吸出，將導(dǎo)管下至中間的孔內(nèi)再恢復(fù)灌注。

　　3.4 堵管問(wèn)題

　　堵管現(xiàn)象在鉆孔灌注樁施工中較為常見(jiàn)，原因較多，堵管后不但影響工效，還造成浪費(fèi)，必須有針對(duì)性地采取有效措施，避免堵管事故發(fā)生。

　　3.4.1 原因分析

　　a.管路有異物或不通暢通

　　b.混凝土配合比不合理，塌落度不合理，流動(dòng)性差。

　　c.間隔時(shí)間太長(zhǎng)。

　　3.4.2 應(yīng)對(duì)措施

　　a.連接混凝土輸送管路，必須逐根檢查每根管內(nèi)有無(wú)異物，發(fā)現(xiàn)異物應(yīng)立即清除,發(fā)現(xiàn)管內(nèi)有起皮現(xiàn)象應(yīng)立即更換,并對(duì)輸送泵倉(cāng)室進(jìn)行檢查,確保無(wú)異物;另外，還要在攪拌機(jī)出灰槽與輸送泵料斗之間設(shè)一個(gè)過(guò)濾篩，辟免大塊物進(jìn)入混凝土泵送入管內(nèi)。

　　b.合理選混凝土拌和物的坍落度。對(duì)于水下導(dǎo)管灌注而言，坍落度宜在18-22cm范圍內(nèi)，必要的時(shí)候，可以加入減水劑，以提高拌合物的流動(dòng)性。

　　c.嚴(yán)格把握攪拌時(shí)間。每盤自裝料到出料攪拌時(shí)間不應(yīng)少于60s，一般以攪拌90-120s為宜，以保證混凝土攪拌均勻。

　　3.5 鋼筋籠偏位問(wèn)題

　　鋼筋籠偏位會(huì)造成樁身局部主筋保護(hù)層厚度不足，在施工過(guò)程中也不容忽視。

　　3.5.1 原因分析

　　a.鋼筋籠下放時(shí)未對(duì)準(zhǔn)孔口中心。

　　b.未設(shè)置墊塊。

　　c.下籠后經(jīng)機(jī)械碾壓，鋼筋籠頂部變形。

　　3.5.2 應(yīng)對(duì)措施

　　a.下放時(shí)，應(yīng)找準(zhǔn)孔口中心，將鋼筋籠底部錐尖對(duì)準(zhǔn)孔口中心，垂直垂直插入孔內(nèi)，在插入孔內(nèi)1m左右時(shí)，可迅速將鋼筋籠轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，更好地對(duì)中。

　　b.預(yù)制一些中心有孔眼的圓形混凝土墊塊，加工鋼筋籠時(shí)順便均勻地分組穿在螺旋筋上，也可在鋼筋籠上焊加弓形鋼筋;鋼筋籠頂在地表以下的情況下，籠頂下放至地表以上1m左右時(shí)，可迅速將籠頂錨固段均勻地向外扒開(kāi)后再沉入地下。

　　c.頂高出地面時(shí)，機(jī)機(jī)械碾壓也會(huì)造成鋼筋籠頂部變形。因此，機(jī)械行走時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)。

　　4 結(jié) 論

　　在澆灌水下砼灌注樁難免遇到以上事故，針對(duì)事故出現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行分析，而采用有效措施，從而制止或消除事故的發(fā)生，從而保證工程施工質(zhì)量，巴曹新橋水下砼灌注樁，由于嚴(yán)格按照有關(guān)施工工序進(jìn)行施工，施工方法得當(dāng)，工程投入運(yùn)行多年以來(lái)，工程運(yùn)行狀況優(yōu)良，無(wú)發(fā)現(xiàn)位移現(xiàn)象。

　　參考文獻(xiàn):

　　1周坤.王巖 鉆孔灌注樁施中導(dǎo)管堵塞的原因及其預(yù)防措施 水利建設(shè)與管理 2007.1 :34～35

　　2 樁基工程手冊(cè)[s]，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995 水下澆注混凝土灌注樁灌注事故的預(yù)防及處理