午８月 水运工程 Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｕｇ．２０１５ ｑ总第５０６期 Ｎｏ．８ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５０６ 灌注桩施工堵管原因及处理措施 张军 ，李鉴 （１．中交二航局第三工程有限公司，江苏镇江２１２０２１；２．中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉４３００４０） 摘要：灌注桩施工过程中经常会出现堵管现象，轻则影响工程质量，重则使桩基报废。为降低风险，对施工堵管的原 亍理论分析，并结合工程实际，采取振冲等多种处理措施， 同时研发了振动锤冲击法及重插导管法。施工效果显著，也工程具有借鉴意义。 毛键词：堵管；离析；惯性冲击；反循环 扣图分类号：Ｕ ６５５．５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２—４９７２（２０１５）０８—００８７－０３ Ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ’Ｓ ｐｌｕｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ ，ＬＩ Ｊｉａｎ （１．Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＣＣＣ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０２１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣＣＣＣ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｏｆｔｅｎ ｈａｐｐｅｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ，ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｒ ．ｔｏ ｐｉｌｅ’ｓ ｓｃｒａｐｐｉｎｇ．Ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｉｓ ｒｉｓｋ，ｗｅ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｒｅａｓｏｎｓ ａｎｄ ｔａｋｅ ｐｉｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｄｕｅ ｖｉｂｒｏ－ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｗｅ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｈａｍｍｅｒ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｏｄ ａｎｄ ｒｅ—ｉｎｓｅｒｔ ｃａｔｈｅｔｅｒ．Ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ，ａｎｄ ｉｔ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｔｈｅｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌｕｇｇｉｎｇ；ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｉｍｐａｃｔ；ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ 钻孔灌注桩被广泛应用在各种建筑物的基础 为保持孔壁的稳定，钻孔桩成孔施工一般需 浆护壁，基本采用浇注导管进行水下混凝土 。２）骨料控制不当：当粗骨料粒径过大、用量 过多时，灌注过程中容易在导管中形成“骨架”， 发生堵管。 ３）隔水处理不当：为防止混凝土在灌注过程 施工过程中经常会发生导管堵管现象，轻 响到混凝土灌注的正常进行，重则会造成桩 『报废，产生严重的后果。笔者结合多年桩基 经验及技术开发成果，分析导管堵管的原因 中与导管内的水接触，一般采用垫放隔水设施的 办法。有时为了省事，随意找点东西替代隔水塞。 因替代品隔水效果差而发生堵管事故；有时虽然 ：理措施，以期为灌注桩施工提供借鉴。 采用了隔水塞，但使用的隔水塞规格偏大，外径 接近导管内径，则下降过程中被导管异径部位卡 导管堵管原因 住导致堵管；有时隔水塞规格偏小，隔水效果不 好，在储料过程中料斗中的料从隔水塞周边漏下， １）水灰比控制不严：混凝土搅拌过程中，当 ：比过大时，混凝土离析，粗骨料下沉，造成 造成混凝土流动性降低，导致堵管…。 ：；当水灰比过小时，混凝土流动性变差，造 ｝管。 收稿日期：２０１５－０５－２０ ４）埋管深度过大：灌注混凝土的过程中，导 管埋深过大，灌注阻力增大，导管中的混凝土难 作者简介：张军（１９７３一），男，工程师，从事水运工程施工及管理工作。 ・８８・ 水运工程 以排出导管外，如果此时不及时拔管，导管可能 因埋深过大而无法拔出。 ５）水塞效应：导管接头处密封不好或焊缝有 砂眼漏水较多，则在灌注过程中容易产生水塞效 应，造成混凝土离析，流动性降低，引起混凝土 堵塞导管。 ６）气塞效应：混凝土灌注出口与漏斗之间的 落差较大，灌注速度过快，则易将大量空气带人 导管中产生高压气塞，若气塞挤破导管焊缝，则 导致漏水而引起水塞效应，进而堵管。 ７）停灌时间长：在灌注中发生机故、停电等 意外事件，使混凝土在导管中停留过长，导管内 的混凝土流动性降低，造成堵管。 ８）气温：天气炎热，混凝土凝固速度加快， 当灌注速度较慢时，混凝土流动性将大大降低而 引起堵管；严寒天气下，表层混凝土会形成坚硬 的冻结层，亦能造成堵管。 ２预防堵管的措施 １）加强施工管理，避免人为因素造成灌注堵 管。施工前按照施工规范做好施工准备及过程控 制，使灌注施工过程处于可控状态。 ２）导管在使用前要按规定进行密封性压力试 验，必须使用经试验检验合格的导管。 ３）优先选用具有一定柔韧性、同时有一定硬 度的塑胶隔水塞；也可选用硬质泡沫板加工，但 厚度应不小于１５０ ｍｍ，其直径比导管内径小 ３．０ ｍｍ左右即可 。 ４）控制好导管埋深，一般情况下，灌注导管 的最大埋深不宜超过６ ｍ，最小埋深不宜小于２ ｉｎ。 ５）安装导管时应将导管口清理干净、垫好橡 胶垫，并将接口上紧；首罐料浇注完成后，应及 时检查导管内有无漏水情况，发现漏水时应根据 漏水部位、漏水严重程度，采取不同的处理办法。 漏水严重的或者漏水部位位置偏下时，应及时采 用反循环措施，将已灌注的混凝土清理上来，并 重新安装导管；当漏水不严重、而且位于导管的 上部时，应加快灌注速度，尽快将漏水处上提， 减小漏水口的水压，使其尽快脱离水面。 ６）灌注水下混凝土时尽量采用罐车直接供 料，或者采用泵车供料，保证供料的均衡性，可 有效防止气塞的产生。 ７）施工前做好一定的施工准备工作，例如： 预置发电机防止停电造成的影响，设置备用搅拌 站，确保混凝土的正常供应等。当灌注停止时间 较长时，应每间隔１５ ｍｉｎ左右将导管上下活动几 下，但总的停止时间不应超过２ ｈ。 ８）当混凝土灌注温度过高时，首先应采取加 冰等措施降低混凝土的温度、添加混凝土缓凝剂 等，同时应加快灌注速度；当外界温度过低时， 应采取加热混凝土等冬季施工措施。 ３堵管发生后的处理方法 虽然采取了很多预防堵管的措施，但由于施 工边界条件众多及人为失误，仍然会在灌注过程 中发生堵管事故。堵管发生后，必须采取措施迅 速处理。主要处理方法如下。 １）惯性冲击法：用快速落勾起重设备将导管 快速提起、快速落下，无效时，可将灌注用导管 卡板关闭，吊起一定高度后猛然下落，使导管的 限位环撞击导管卡板，利用混凝土的惯性达到混 凝土与管分离的效果『３】。 ２）振动锤振冲法：当采用方法１）无效时， 可采用小型振动锤夹住导管上口，利用振动锤的 激振力使导管内的混凝土流动性变好，达到排除 堵管的目的。采用这种方法后，堵管问题基本都 可解决。但由于一般施工现场配备振动锤的情况 较少，所以这种处理方法采用得较少。 ３）重插导管法：当采用上述方法后依然不能 排出堵管问题时，建议尽快将导管拔出，清理后 重新插管。该方法包含３种处理办法：①将导管 插入到老混凝土面附近，采用 昆凝土初灌模式， 预先计算导管内的混凝土量及料斗内混凝土下落 高度的关系，待确认导管内重新充满混凝土的瞬 间，将导管快速插入到混凝土中。这种方式要求 判定准确；②当采用方法①无把握时，可预先将 第８期 张军，李鉴：灌注桩施工堵管原因及处理措施 ・８９・ 导管插入老混凝土面２ ｍ左右，用泥浆泵将导管 内的泥浆全部抽出，然后重新灌注混凝土；③利 用图１所示的专利技术，即带有底拍门的导管。 ４）射水、反循环清除法：在浇注方量不大的 状况下，可利用浇注导管，用气举反循环法将已 灌注的混凝土全部清理上来。该施工过程用射水 该浇注导管底部带有可关闭的拍门，可在牵引绳 的牵引下关闭。处理时将导管内灌注一定高度的 混凝土后，将导管插人老混凝土面以下２ ｍ，松开 装置配合效果更佳。 ４结语 底拍门牵引钢丝绳，重新灌注混凝土。 对于灌注桩施工过程中的堵管问题，预防是 第一位的。一旦出现了堵管问题，要具体分析原 因，结合上述经验，采取相应的处理措施，一般 料ｑ－ Ｉ 可迎刃而解。 ＼ ／ －ｒ－－ 导管Ｉ 拍门拉 ～ 参考文献： ［１］ 郑传灵．浅谈混凝土灌注桩施工中堵管的原因和预 防［Ｊ】．山西建筑，２００９（９）：１２３－１２５． ～ 『２］ 张文渊．预防钻孔灌注桩施工中导管堵塞的措施［Ｊ】．化 工建设工程，２００４（８）：５４－５６． ［３】 刘平．钻孔灌注桩桩基施工过程中常见问题与处理措 施的探讨［Ｊ］．城市建设，２０１０（２１）：１１２—１１４． 图１带有底拍门的导管 （本文编辑郭雪珍） （上接第８３页） ４结语 参考文献： ［１Ｉ ］秦一雄，胡向东．盾构出洞冻结法加固施工技术［Ｊ】．低 温建筑技术，２００７（５）：１０６．１０８． 盾构始发前，在水泥土搅拌桩的基础上使用 冻结法对盾构始发井进行土体加固，达到提高土 体强度和降低土体渗透性的双重目的，效果良好； 盾构始发后，通过对冻结孔的合理处置，有效控 制其地面沉降，为施工安全提供保证。 【２］ 路清泉，李孝荣．盾构工法出洞技术浅谈［Ｊ］．西部探矿 工程，２００４（２）：８５－８７． 【３】 张洁．人工地层冻结法冻胀对结构影响的研究［Ｄ】．上 海：同济大学，２００４． （本文编辑武亚庆） （上接第８６页） ２）对于闸室基底上部有水泥土换填等封底措 参考文献： ［１】 黄茂松，王卫东，郑刚．软土地下工程与深基坑研究进 展 ．土木工程学报，２０１２（６）：１５４．１６９． 施的地基，若在试开挖过程中没有发生明显渗水， 可以不进行降水井的布设，而直接进行放坡大开 挖施工，以降低成本，加快施工进度。 ３）如果在不降水直接开挖的基坑局部区域出 【２］ 孙凯，许振刚，刘庭金，等．深基坑的施工监测及其数值 模拟分析［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００４（２）：１ １３—１ １８． 现渗水，可采取在渗水区布置反滤层以及设置过水 通道、将渗透水排至基坑外侧降水井的措施。该措 【３】 贾坚．软土时空效应原理在基坑工程中的应用［Ｊ］．地 下空间与工程学报，２０１４（４）：４８９４９３． 施与降水井施工相比具有成本低、速度陕的优点。 （本文编辑郭雪珍）
