摘要:本文詳細論述了高樁碼頭中水下沖孔灌注樁施工中可能出現(xiàn)的常見事故的現(xiàn)象、發(fā)生原因、預防辦法和處理措施,是對施工現(xiàn)場大量施工現(xiàn)場經(jīng)驗的總結(jié)。
關(guān)鍵詞:水下沖孔灌注樁,事故預防及處理,建筑施工論文
1前言
隨著高樁碼頭的廣泛應用,作為高樁碼頭的基礎工程,水下沖孔灌注樁已經(jīng)多年的經(jīng)驗積累和總結(jié),但在實際施工時各種偶然事故仍經(jīng)常發(fā)生,小到漏漿,大到斷樁,不僅影響施工甚至帶來較大經(jīng)濟損失。本文分成孔階段和水下混凝土澆筑階段,對水下沖孔灌注樁施工常見事故的處理及預防進行經(jīng)驗總結(jié)。
2成孔階段
2.1漏漿
即鋼護筒內(nèi)泥漿外漏,F(xiàn)象:在沖孔過程中護筒內(nèi)的泥漿經(jīng)護筒底外漏,停止泵管時護筒內(nèi)泥漿高度與護筒外基本水平。
其原因主要有:
、贈_錘偏離護筒中心過多,導致沖孔過程中沖錘刮到護筒;
、谧o筒埋深較淺;
、勰酀{濃度較低;
、茏o筒內(nèi)外水頭高差過大,形成較大的水壓力;
、輿_孔至入巖時沖錘震動巖層導致護筒松動。
預防措施:
在鋼護筒施工階段將護筒準確定位,避免護筒偏離中心過多,若遇護筒埋深較淺時,更換大功效振錘加大護筒埋深;
在沖孔前可往護筒內(nèi)回填粘土1-2米,粘土在壓力作用下會填滿增強護筒腳與巖層的縫隙,并根據(jù)現(xiàn)場情況適當降低護筒內(nèi)外水頭高差,避免漏漿;
在沖孔過程中遇巖質(zhì)較硬時降低沖程,并在孔底保留少量巖渣,以降低振錘沖擊巖層時候的震動力.
2.2沖孔偏位
即成孔中心軸線偏離設計位置。
發(fā)生原因主要是沖擊過程中樁機震動偏位或遇到探頭石、巖面傾斜等。
預防辦法:
、俨捎煤附訕稒C等方式固定樁機位置,測量人員經(jīng)常復測糾正樁錘中心位置;
②沖擊中發(fā)現(xiàn)探頭石后,可回填片石,用沖錘沖擊打掉探頭石,或?qū)€@架向探頭石一側(cè)稍微偏移,用沖錘高沖程沖擊,沖碎探頭石后將樁機恢復施工位置;
、廴粲鲚^大的探頭石時,可安排潛水員用小型鉆機對探頭石打眼,后安裝微型**爆破,炸碎探頭石后再繼續(xù)沖進;
、茉趦A斜巖面上沖擊時,應用片石、卵石回填至巖面偏斜頂位置后再重新沖孔。
2.3十字孔或梅花孔
成孔斷面呈梅花形或十字槽狀。其形成原因有:
①樁機的轉(zhuǎn)向裝置失靈,以致沖錘在沖擊過程中不能自由轉(zhuǎn)動,連續(xù)在同一個方向上下沖擊;
②泥漿濃度過大,沖錘的旋轉(zhuǎn)阻力較大,沖錘不能自由轉(zhuǎn)動;
、蹧_錘沖程過小,沖錘的自由轉(zhuǎn)動時間過短。
為防止沖成梅花孔或十字孔,應經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性;經(jīng)常檢測控制泥漿濃度大;沖擊過程中間歇性保持一段時間采用高沖程沖孔,使沖錘有足夠的時間轉(zhuǎn)動;出現(xiàn)梅花孔或十字孔后,可用片石或礫石回填至梅花孔或十字孔標高再沖孔,重新沖擊成孔。
2.4卡錘
沖錘卡在孔內(nèi)無法向上提升。發(fā)生原因有:
、贈_成梅花孔或十字孔后,錘頭被孔內(nèi)的狹窄部位卡住;
、跊_錘直徑因磨損變小而導致沖孔直徑逐漸縮小,在沖錘經(jīng)過焊補后以高沖程沖擊時,錘頭至狹窄部位被卡;
、墼谡惩翆又杏酶邲_程沖擊時,遇泥漿濃度太大,錘頭被孔底粘土吸;
、茕摻z繩沖放過多,突然提錘時,沖錘受傾斜力致沖錐傾倒頂住孔壁。
預防卡錘事故,主要是防止梅花形或十字孔形,經(jīng)常檢查沖錘并及時焊補沖錘,在粘土層中沖擊采用低沖程,不可過多放繩,孔內(nèi)的泥漿濃度和粘度控制適當。
處理時應首先查明卡錘發(fā)生原因,切不可盲目行動,以免使得沖錘越卡越緊。若是梅花孔或十字孔卡錘時,錘頭向下尚有活動余地,可松繩落錘后再試探性逐漸提錘,使沖錘轉(zhuǎn)動一個角度,則有可能順著梅花孔或十字孔的槽位出提上來;當粘土吸住沖錘時,可用樁機自帶的泵管高壓水射擊孔底后強力提出。
2.5掉錘
沖錘脫落掉入樁孔。主要原因有:
①鋼絲繩斷開或鋼絲繩的繩卡破損、脫落;
、跇稒C轉(zhuǎn)向裝置與沖錘的連接處脫開,或因各連接套處松脫或斷開;
預防掉錘主要靠日常經(jīng)常檢查,重點在鋼絲繩磨損、鋼絲繩各處連接套的破損、連接狀況。
掉錘處理主要是靠樁機副機打撈,常用打撈工具有:打撈活套、打撈鉤及沖抓錘等。
2.6塌孔
即孔壁坍塌,F(xiàn)象:孔內(nèi)水面明顯降低,孔口有大量水泡冒出,同時排渣量顯著增加而無進尺。
其原因主要有:
、倏變(nèi)水面髙度不足,孔壁受水平壓力不均;
、谀酀{濃度太小,護壁不足;
、蹧_錘晃動幅度較大,泥漿護壁受到破壞。
預防及處理措施:
在沖孔過程中嚴格控制孔內(nèi)水面高度、泥漿濃度,保證孔內(nèi)擁有良好的泥漿護壁,并且固定樁機及轉(zhuǎn)向裝置,避免破壞孔壁。
當塌孔嚴重無法正常進行施工時,應以粘性土、塊石回填后重新沖孔。
3水下混凝土灌注階段
3.1剪球時料斗涌水
將導管放低,在料斗的塞球連接鐵絲放松時,有泥漿水穿過導管自儲料斗內(nèi)混凝土拌和料中涌出導致混凝土夾雜泥漿。
原因是導管長度計算錯誤,沉渣清理不干凈導致導管下口插入沉渣中,導管內(nèi)水被密封,下料時密封水受壓由塞球與管壁間縫隙擠出。
處理措施:立即停止下料,并將塞球連接鐵絲端頭固定在料斗上,用長臂吊機迅速將料斗連同導管同時提出,拆除、淸理料斗及導管,重新測算導管長度后再配管、下料。
3.2塞球卡管
原因:
、偃虻闹睆狡;
、趯Ч鼙诎枷葑冃位蚬芄(jié)接頭錯位;
、刍炷涟韬筒痪鶆。
處理措施:可用鋼架管疏通,若還未疏通管道就必須迅速將導管拔出,將問題清除后再重新灌注。
3.3埋管
即導管上拔困難。分如下情況可以解決:
①導管與鋼筋籠相對偏心,導致導管法蘭盤掛在鋼筋籠上;
、趯Ч苈裆钸^長或灌注時間過長致混凝土初凝,當導管上提時,導管外壁與混凝土拌和料間阻力增大致使提升困難。
處理辦法:
發(fā)生事故后可一邊晃動導管,一邊上下試探性加大提升力解決。
3.4堵管
主要原因有:
、俟嘧r間過長,混凝土流動性變小,樁孔內(nèi)部分混凝土已經(jīng)初凝;
②混凝土拌合不均、運距過長而離析;
為防止堵管,開灌前應檢查塞球形狀、尺寸,嚴格控制骨料規(guī)格、坍落度和拌和時間,盡量縮短混凝土澆筑間歇時間。
處理辦法:可以用架管或鋼筋疏通;用吊機將料斗連同導管同時上拔并抖動(采用此法前必須嚴格控制上拔導管長度,保證導管下口不小于2m的埋深)。
3.5浮籠
常見于孔深較大的灌注樁,主要是導管下口噴出的混凝土向上頂推引起的。
首先可多選兩根鋼筋籠的主筋焊在鋼護筒或樁機上以防止鋼筋籠上。
再者可以控制混凝土的下料速度,避免下料過快導致混凝土頂推鋼筋籠速度過大而浮籠;并控制埋管深度為2-6米,避免埋管過大導致鋼筋籠浮力過大而發(fā)生浮籠。
3.6斷樁
因機械故障、突然停電等意外事故引起的灌注施工中止造成斷樁。
發(fā)生原因是灌注前的準備工作不充分。施工前,包括攪拌機、提升機械、電源等主要機械設備運轉(zhuǎn)正常并有備件,應在檢查完好后方能開盤。
4結(jié)束語
水下沖孔灌注樁施工技術(shù)含量高,施工控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)較多,施工事故發(fā)生的幾率較大,但施工工藝經(jīng)過長期的發(fā)展和應用已日趨成熟,只要經(jīng)過施工前合理的安排,并做好充分的施工準備,在施工過程中嚴格控制管理,各類事故都可避免的。
參考文獻
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.建筑樁基技術(shù)規(guī)范,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008
[2]樁基工程手冊編寫委員會.樁基工程手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997
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