灌注桩堵管的原因及处理.doc

钻孔灌注桩堵管事故的预防措施和处理方法
摘要: 　 分析了钻孔灌注桩施工中堵管事故的原因,介绍了防止堵管的措施和堵管的处理方法。　　钻孔桩;堵管;预防和处理
在钻孔灌注桩的施工过中,常常会发生堵管事故,处理不好,会产生一系列不良后,对此必须引起高度重视。
　 [摘要]分析了钻孔灌注桩施工中堵管事故的原因,介绍了防止堵管的措施和堵管的处理方法。 
　　[关键词]钻孔桩;堵管;预防和处理 

　　在钻孔灌注桩的施工过中,常常会发生堵管事故,处理不好,会产生一系列不良后,对此必须引起高度重视。本文根据多个工程项目中处理堵管事故的经验,探讨防止堵管事故的措施及方法。 

　　1、堵管产生的危害 

　　发生堵管事故后,处理不当,则不得不拔管进行第二次灌注,而在这一过程中,原灌入的砼逐渐进入初凝,第二次灌注有可能在新老砼之间形成一断面,即造成“断桩”,使桩体质量下降。另外,堵管后处理和拔管时间过长,往往砼在导管的堵塞部位凝固,难以清除掉,最后只得报废1根或多根导管。由此可见,堵管事故不仅降低施工效率,处理不好,还会影响桩体质量,增加材料消耗。 

　　2、堵管原因分析 

　　引起堵管的因素很多,但直接导致堵管的原因主要有一下几点:

　　(1)水灰比控制不当:水灰比过大,水泥浆液与骨料会产生离析,粗骨料下沉,造成堵管;水灰比过小,砼流动度小,导管排砼不畅通,造成堵管。 

　　(2)骨料选配不好:粗骨料粒径过大,用量过多,细骨料用量偏少,砼流动度小,在灌注过程中,粗骨料易下沉,造成堵管。

　　(3)隔水塞规格选择不合理:隔水塞规格偏大,外径接近导管内径,则下降过程中被导管异径部位卡住而堵管;隔水塞规格偏小,胶皮密封不好,下降过程中砼浆液卡住隔水塞,造成堵管。 

　　(4)导管弯曲,同心度差:若导管弯曲,同心度不好,初灌时,则卡住隔水塞,造成堵管。 

　　(5)埋管深度过大:导管埋深大于12m,导管的灌注阻力增大,导管中的砼难以排出导管外,如果此时不及时拔管,砼在导管中就可能被挤紧而堵管。 

　　(6)泥浆密度过大:清孔不好,泥浆密度过大,泥皮厚,对导管外砼的上升产生较大的阻力,降低了导管的排砼能力,使砼易在导管中被挤密堵塞。 

　　(7)水塞效应:导管接头处密封不好或焊缝有砂眼而漏水较多,则在灌注过程中容易产生水塞效应,引起砼堵塞导管。 

　　(8)气塞效应:砼灌注出口与漏斗之间的落差较大,灌注速度较快,则易将大量空气带入导管中产生高压气塞,如果气塞挤破导管焊缝或导管垫子,导致漏水则引起水塞效应而堵管。 

　　(9)灌注时间:在灌注中发生机故、停电等意外事件或砼装满导管、漏斗,使砼在导管中停留过长,则砼在导管中局部被挤压密实或趋于初凝从而堵塞导管。 

　　(10)气温:天气炎热,砼中水分及易蒸发,使砼速凝或粘结在导管内壁上,形成很厚的砼壁(厚膜)而引起堵管;气温在零度以下,砼会在导管内壁形成坚硬的冻结壁(厚膜)亦能引起堵管。 

　　3、防止堵管的措施 

　　如前所述,堵管事故的危害性是很大的,必须采取一切有力的措施预防赌管事故的发生,将事故隐患消灭在灌浆之前,桩孔之外,针对堵管发生原因和经验,应认真抓好以下几项措施: 

　　(1)加强责任心,不断提高人的技术素质:砼灌注过程是受人的因素制约过程,以上所述引起堵塞发生的直接原因通常可以人为控制。如果人的技术素质不高,责任心不强,管理不好,在砼灌注过程中就会发生堵管事故。因此,要防止堵管事故发生,首先要加强操作人员的培训,提高他们的技术素质、管理水平和增强责任感。特别是质检、配料搅拌、灌注等几个关键岗位要明确责任,强化管理,杜绝一切事故隐患。 

　　(2)导管质量必须符合要求:新导管在使用前要进行压力实验,即被密封的导管在0.7Mpa水压下焊缝不得漏水。导管同心度不超过±2mm。下入孔内的导管其连接部位必须密封。不使用弯曲或不同心的导管。 

　　(3)努力提高清孔效果:要搞好第一次清孔,这是清孔的关键。第一次清孔做的好,那么第二次清孔就会明显的更好。第二次清孔时,在沉渣小于10cm的条件下,要把泥浆密度降至1.2以下,漏斗粘度降至20s以下。 

　　(4)控制好导管埋深和出料落差:拔管前的导管埋深控制在6m左右最佳。埋深太大,增大灌注阻力,导致堵管;埋深太小,则增加拔管次数,灌注时间和劳动强度加大。另外,埋深太小时,有可能导管底部漏出砼面或砼面上的泥浆浮渣流入导管内,造成桩体局部缺陷。一般最小埋深不底于2.0m。砼出料口至漏斗的落差要求控制在1m以内时,最好出料口与漏斗处于同一高度。 

　　(5)选择使用的隔水塞:常用的隔水塞有水泥塞、砂包、隔水球等。使用水泥塞时,其直径比导管内径小18-20mm为好;使用隔水球时,其直径比导管内径小1.0mm左右即可。 

　　(6)保持设备性能完好:认真遵守设备使用维护保养制度,按规定对设备进行定期维护保养,使设备始终处于完好状态。设备的易损件工地上必须有备用品,以便灌注中发生机故时及时换用。 

　　(7)定期活动导管:在灌注过程中,应定期活动导管,即每灌0.8-1.2m3砼,活动几下导管,活动间距为0.3m左右,不得超过0.5m。其作用是即可以密实导管下部的砼,提高桩体质量,同时有可使砼在导管内畅通,提高导管灌注能力。这是防止导管被堵塞的有效方法之一。 

　　4、堵管发生后处理方法 

　　堵管事故发生后,必须采取果断措施迅速处理,并应针对不同的堵管类型采取不同的处理方法,近几年我们在施工中摸索出了许多行之有效的方法。 

　　1)冲震法:不拔出导管,用卷扬机提导管夹板冲震导管,通过冲震力来解除堵塞。 

　　该方法主要在堵塞强度不高的情况下使用,并应特别注意提导管夹板时,不能将导管底部提离出砼面。 

　　(2)三快一冲法:堵管发生后,“快”速拔管,“快”速清理,“快”速下管,用浓水泥浆“冲”洗原砼面浮渣,同时,将导管插(压)人原砼面内1m左右,再按初灌程序灌注水下砼。 

　　该方法使用于因埋深大、配料不合理等原因引起的堵管。但一般情况下,我们均采用此方法,其处理效果非常好。 

　　(3)孔内接桩法:拔出导管,待孔内已灌注的砼终凝后,下入小一级的清孔钻具进行清孔,并在砼中钻进一段距离(其长度根据桩的类型确定)。然后下入一个与小孔相匹配的钢筋笼,钢筋笼的长度是砼中小钻孔长度的2倍,配筋率则根据桩型确定。再下人导管,清孔后按正常程序进行水下砼灌注。 

　　该方法主要用于因导管漏水,砼被稀释或水灰比过大,粗骨料离析沉淀而引起堵管。如果堵管孔段有主钢筋笼,可砖小孔,不下小钢筋笼。 
　　(4)注浆法:注浆法有两种形式:预置管灌注浆和钻孔压力注浆。 

　　预置管灌浆:拔管后,预埋注浆管至堵塞面,然后下导管继续灌注水下砼,待桩体砼初凝后,再用预埋的注浆管注浆,进一步清洗和加固断桩面。 

　　钻孔压力注浆:堵管断桩后继续灌注水下砼,待桩体砼终凝后,钻孔至断桩面,采用压力注浆清洗和加固断桩面。 

　　5、工程实例 

　　(1)某工厂宿舍6#、15#桩,桩径ф600mm,桩孔深18.00m,ф220mm导管下入深度17.10m,采用砂包隔水。初灌剪断铁丝后,砂包在离导管底部8m处被堵,采用强行冲、震导管仍无效。 

　　原因:是该堵塞处导管凹进,内径变小,而施工操作人员又未认真检查就下入孔内,造成砂包通不过,引起事故。 

　　处理:由于是在初灌过程中发生,桩孔内元砼,只把导管全部拔出清洗检查后重新下管灌注。 

　　(2)某小区活动中心61#桩,桩径ф600mm,桩孔深31.25m,ф220mm导管下入深度30.5m,采用砂包隔水初灌成功,第3次拔管时导管埋深在13m,拆除两节导管(2.0m)后继续灌注,但灌入两斗后砼下不去,导管被堵。 

　　原因:导管埋深太多,而第3次拆管又拆得太少(仅2.0m),灌注阻力大,使得砼在导管中被挤密堵塞。 

　　处理:迅速拔出堵塞导管,清理后又快速下人,并用浓水泥浆清洗已灌入孔内的砼上部的泥浆浮渣,边清洗边将导管插(压)入原砼内1m左右,在再按初灌程序重新管注水下砼,该桩后经无损检测未发现断面痕迹,桩形完整,符合质量要求。 

　　(3)某安置房A、B座高层,B10桩,桩径ф700mm,桩孔深35m,ф220mm导管下入深度34.5m,采用砂包,正常灌注至孔深15m时导管内砼面),从井口导管听到孔内导管中有漏水声,继续灌注1.2m砼后导管被堵塞。 

　　原因:拔出导管后发现导管在距井口20m处导管垫子被冲,导管漏水严重。一是产生水塞效应,二是稀释了砼,使粗骨料离析沉淀,从而产生堵管。 
　　处理:拔管后停止施工,到已灌入的砼终凝后,用钻机在桩旁打孔,人工清除原砼上部浮渣和已离析的粗骨料,再下入导管,清孔后按正常程序进行水下砼灌注,该桩经此孔内接桩处理,无损检测表明质量符合要求。 

　　6、结语 

　　(1)提高人的技术素质和管理水平是防止堵管事故发生的基本措施。 

　　(2)控制好砼配合比、拌合质量、导管的埋深及活动导管是防止堵管事故发生的根本措施。 

　　(3)发生堵管即意味着有断桩的可能,根据引起堵管的原因和类型来合理选择处理断桩的方法,完全能有效保证桩体的质量