2022年钻孔桩导管堵塞事故分析及处理方法收集 .pdf

钻孔灌注桩冬季施工导管发生堵塞事故分析及处理方法许健（中铁第十三工程局长春130031）摘要对冬季施工钻孔灌注桩导管发生堵塞事故原因进行分析并提出事故处理的方法和预防事故的措施。关键词钻孔 灌注桩导管堵塞分析及处理一些水中桥梁基础工程由于受河流洪水及建设工期的制约，必须安排在冬季施工。在西北及东北严寒地区，钻孔灌注桩砼导管灌注法如采用常规的砼冬季施工方法，可能就会发生导管堵塞事故，造成砼灌注中断、断桩等事故，给企业带来损失。笔者在这里想就导管发生堵塞的原因进行分析及遇到断桩事故提出处理方法，以供读者在日后工作中碰到类似工程时能有所借鉴。新疆阿勒泰某水利枢纽工程永久过河大桥，跨型为 620 米预制钢筋砼T 型梁，桥台基础为明挖重力式埋置桥台，5 个桥墩全坐落在水中，每个墩基础均为 2 孔1.2 米的钻孔灌注桩，工程地质为典型的山前河流冲击型砂卵石层，并伴有大块的漂石和探头石。由于立项及设计原因，施工队伍在9月底才进驻现场，根据水利枢纽总体进度安排及来年春季冰凌、洪水发生时间，水中的 5 个桥墩都必须在第二年的3 月底前完工， 因此桥台、桥墩的施工时间都安排在 103 月份进行冬季施工。根据现场工程地质情况， 钻机选用 CZ30型冲击钻机造孔， 250mm 导管灌注水下砼。砂石料采用搭盖暖棚及地火龙法进行预加热，搅拌用水采用现场加热。1 号墩的 1#、2#桩及 3 号墩 1#号桩的砼灌注均顺利完成，在灌注3号墩 2#桩时发生了导管堵塞导致断桩的事故。发生事故的时间是11 月 24名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 日的晚上 10：00 多钟，当时室外气温为 -25左右，17 米的钻孔桩已经灌注了 5 米的砼，导管开始发生堵塞现象，经采用多种手段进行处理，仍然不能使导管疏通，并且在处理的过程中使导管脱出了砼，发生断桩，经业主现场监理工程师通知，此次灌注失败，需二次造孔重新灌注。由于已经灌注了5米的砼，其巨大的握裹力致使孔内的钢筋笼无法拔出，给二次造孔造成了很大的困难。一、 事故分析事后将导管提出孔外进行分析，发现导管在底部悬空的情况下导管中的砼仍然不能疏通，经将导管分节拆除后，发现在导管中部有一段长约30 已凝结的砼块，将砼块破碎后发现有冻结的症状，经分析为砼假凝所致。由于灌注砼时外界气温极低，砂石料虽然采用了搭设暖棚及地火龙预热，但在砂石的表面及暖棚边缘处的砂石料仍有冻结发生，上砂石料的工人由于夜间施工视线不好，将夹有冻块的砂石料也加入了搅拌机，冻块在搅拌、运输及灌注工程中，迅速吸收其周围砂石、 热水及水泥的热量， 当冻块与周围砂石、热水及水泥局部的热交换平衡后温度仍然低于0时，冻块和周围的砂石、水泥会形成新的比原体积大的多的冻结体，即砼的假凝现象，由于水下灌注砼的特殊性，砼会在导管中停滞一段时间，在停滞的这段时间里，砼缺乏流动性，会加速砼的假凝， 当假凝体直径相当于导管直径并和导管局部粘结时，就造成了导管的堵塞。砼假凝体的形成过程见下图。冻块吸热后开始融化冻块被掺入砼中，开始吸收周围砼的热量。砼（A ）冻块导管 新的冻结体（砼假凝体）冻块吸收热量后 , 开始融化,周围砼温度迅速降低。（B ）小冻块与周围砼形成新的冻结体, 当新冻结体直径大于导管直径时 , 发生导管堵塞。（C ）冻块吸热后开始融化冻块被掺入砼中，开始吸收周围砼的热量。砼（A ）冻块导管 新的冻结体（砼假凝体）冻块吸收热量后 , 开始融化,周围砼温度迅速降低。（B ）小冻块与周围砼形成新的冻结体, 当新冻结体直径大于导管直径时 , 发生导管堵塞。（C ）冻块吸热后开始融化冻块被掺入砼中，开始吸收周围砼的热量。砼（A ）冻块导管 新的冻结体（砼假凝体）冻块吸收热量后 , 开始融化,周围砼温度迅速降低。（B ）小冻块与周围砼形成新的冻结体, 当新冻结体直径大于导管直径时 , 发生导管堵塞。（C ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 二、事故处理针对钻孔中存在钢筋笼的问题，我们在二次造孔中采用了如下方案。1、用110 的字形冲击钻头对钢筋笼进行大冲程冲击，使钢筋笼聚拢，至钻头冲击时钢筋笼发生强力反弹不再下沉时，停止冲击。2、往钻孔内回填约30 厚粒径 412 的碎石和粘土，再用 110 的字形钻头进行冲击，在冲击过程中要不断加入碎石和粘土，利用钻头的冲击力使碎石和粘土塞满钢筋笼的空隙。3、当碎石和粘土塞满钢筋笼空隙，钻头冲击时钢筋笼感到不再反弹，改用80 字型加重钻头冲击， 利用钻头的冲击切割力切断钢筋，使钻头在冲击过程中不断带出钢筋，从而达到清除钢筋笼的目的。4、当钻头冲击至孔内已灌砼时，由于砼已凝固，利用80 字型加重钻头冲击砼速度非常快，当冲击至设计深度，由于握裹钢筋笼的砼已经破碎，剩余的 5 米长钢筋笼会被钻头带出。5、二次造孔完毕后，经现场监理工程师验孔完毕，马上沉放钢筋笼，灌注水下砼。6、此次灌注， 采用300mm 导管，在拉运粗骨料的推车上口安放根据骨料直径大小特制的钢筋蓖，防止大于设计直径的骨料装入推车，灌注非常顺利，以后的钻孔灌注桩均采用此法，保证了大桥的整体工期。三、经验教训处理此次导管堵塞事故，工期前后延误了15 天，直接经济损失近2 万元，给企业造成了不良的影响和经济损失。笔者认为，如在施工中高度重视严寒地区钻孔灌注桩冬季施工的特殊性，并采取如下必要的措施，还是可以防止此类事故的发生。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 1、要加强职工的责任心教育，把工程质量及进度同现场施工的每一个职工的收入挂钩，提高职工的质量意识，以确保工程的顺利进行。2、对关键工序，要派专人监督。如加砂石料时，若能及时发现冻块，就可避免导管的堵塞。3、对严寒地区的砼施工，在采取一般地区冬季施工砼热工计算的同时，还要根据当时的条件采取其他的保证措施。如导管直径要根据钻孔及钢筋笼直径尽量选用大的；骨料的加热及保温措施要可靠，防止骨料冻结；砼的运输距离要尽量缩短并采取可靠保温措施，防止砼在严寒中暴露时间过长，降温过快；砼灌注要连续，防止砼在导管中滞留时间过长。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -