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1、灌注桩断桩处理方案钻孔灌注桩是目前土建工程施工中常用的桩基础形式,具有承载能力高、稳定性强、施工成本低等优点钻孔灌注桩在灌注成桩的过程中往往因为混凝土拌和质量不合格和施工操作不当等导致灌桩混凝土堵管、卡管。湿接法是指堵塞的导管拔出后进行疏通,然后重新下导管进行孔内接桩。一、二次剪球法1在桩基施工灌注混凝土过程中发生堵管后,窜动、插捣导管均无效时,应立即拔出导管,将堵塞在管中的混凝土清理干净,并用清水冲洗导管,检查导管接口的密封状况。在桩孔内混凝土初凝之前立即重新下导管,使导管底部插入桩孔内混凝土3s5m。由于此时导管中充满泥浆,为避免二次灌注混凝土离析,在导管中吊挂好隔水塞(一般为圆柱体塑料塞
2、,直径略小于导管直径),将接桩混凝土倒入料斗中进行二次接桩。由于导管中有泥浆,所以断桩接茬位置接桩混凝土不纯净,为保证桩身混凝土质量需超灌混凝土,超灌深度应大于导管插入混凝土深度。2、二次剪球法采用了超灌混凝土的方法来保证混凝土的质量,通过超灌将接荏处不纯净的混凝土翻推到桩孔以外。但实际情况是断桩接荏处不纯净的混凝土并不能完全被排出桩孔外,不可避免地残留在桩身混凝土中,造成桩身混凝土局部夹层。采用二次剪球法处理后的桩在桩身完整性检测中,基本上可达到II类桩,甚至III类桩。3、保证二次接桩时接茬混凝土的纯净,其关键在于二次下导管时的导管底口密封和联通问题,如果采取相应的措施对导管底口进行密封,
3、内部干净的导管将直接插入桩孔内的下层混凝土中,再将导管底口联通,此时再进行二次接桩混凝土灌注,就解决了接茬处混凝土的纯净问题。针对导管底口密闭和联通问题,提出可控式气密隔水塞和导管底口球形阀”2种新的湿接法方案,用以解决传统湿接法接桩混凝土不纯净的问题。二.可控式气密隔水塞1隔水塞工作原理可控式气密隔水塞由橡胶塞和四周的裙衣气囊组成,橡胶塞半径比导管半径小2cm,橡胶塞四周有一圈厚度为5mm的裙衣气囊。如图1所示,在裙衣气囊不充气的状态下,隔水塞可以在钢丝绳的牵引下在导管内自由上下运动。在气囊充气状态下,橡胶塞周围裙衣气囊膨胀占据2cm间隙,同时根据裙衣气囊内的气体压力控制气囊外壁与导管内壁之
4、间的摩阻力。利用隔水塞与导管壁的摩擦力将隔水塞固定在导管底口,实现对导管的底部密封。隔水塞顶部的水泵为导管内部清水装置,为便于操作,水泵与隔水塞连接,可与隔水塞一起沿导管上下2、隔水塞操作步骤(1)在灌注成桩过程中,如发生堵管事故,在上下窜动导管和钢管疏通无效的情况下,应立即拔出导管,将导管疏通并冲洗干净,检查导管分节连接的密封状况,确保导管本身不出故障。(2)将气密性隔水塞放入最底部一节导管口,隔水塞底部与导管底部平齐,此时开动气泵充气阀,气体由导气管充入隔水塞裙衣气囊(导气管和裙衣气囊均采用高强橡胶膜材料制成),裙衣膨胀将隔水塞与导管之间的空隙填满,利用隔水塞和导管之间的摩阻力实现导管底部
5、密封。此时隔水塞与导管壁的摩阻力可由地面上的气泵气压表调节。(3)将导管底部密封后重新下导管,此时隔水塞充气管、连动钢丝绳和水泵排水管一起置于导管内部,随导管下放。在下导管的过程中,为抵消导管受的浮力,在导管内部充入清水。(4)当二次下导管进入孔内混凝土23m处,先启动隔水塞顶部的水泵,将导管内部的清水抽净,然后将地面上气泵改为抽气模式,隔水塞的裙衣气囊和导气管中的空气被抽为接近真空状态(可由气压表判断)。此时立即启动卷扬机,将隔水塞从导管中拉出。孔内混凝土进入导管,地面上随即开始混凝土二次灌注,进行接桩。整个过程需在2h以内完成。3、可控式气密隔水塞的优点(1)可控式气密隔水塞与传统二次剪球
6、法相比,解决了导管底部的封闭和联通问题和接桩混凝土的纯净性问题,保证了成桩混凝土的质量。(2)可控式气密隔水塞采用改进型隔水塞,利用裙衣气囊的充气与抽气实现了隔水塞与导管的固定与分离的可控性。(3)可控式气密隔水塞应用前景广,生产成本较低,可推广应用于30m以内的断桩处理。利用可控式气密隔水塞为处理断桩事故提供了新思路,但该方法由于操作步骤较多,每个步骤所需的时间较长,因此不适用于30m以上的断桩处理。针对30m以上的断桩处理,本文提出一种新的操作简单、耗时短的断桩处理方案,即导管底口球形阀接桩器。三、导管底口球形阀接桩器1、接桩器工作原理导管底口球形阀接桩器是利用球形阀密闭联通原理,解决湿接
7、法”接桩过程中二次下导管时的密闭问题,确保接桩混凝土的纯净,保证接桩后的桩身混凝土质量,同时也大大提高湿接法接桩的成功率。将接桩器用导管套箍安装在导管底口,如图2所示,当球阀关闭时导管底口封闭,泥浆无法进入导管;如图3所示,当导管插入混凝土后球阀打开,桩内混凝土进入导管内。为抵消封闭导管所受的浮力,导管封闭时内部充满清水,故在球阀上部有外置水泵与球阀连为一体,用于排出导管封闭时内部的清水。2、接桩器操作步骤Q)在灌注成桩过程中,如发生堵管事故,在上下窜动导管和钢管疏通无效的情况下,应立即拔出导管,将导管疏通并冲洗干净,检查导管分节连接的密封状况,确保导管本身不出故障。(2)将球形阀接桩器与最底
8、部一节导管连接,采用导管自带的连接隔水栓相连。将球形阀接桩器调节为图2状态,将连动钢丝绳与球形阀接桩器的转动杠杆相连。将导管底部密封后重新下导管,此时连动钢丝绳和水泵排水管一起置于导管外部,随导管下放。在下导管的过程中,为抵消导管受的浮力在导管内部(1)充入清水。(2)当二次下导管进入孔内混凝土35m处时,先启动球形阀顶部的水泵,将导管内部的清水抽净,然后启动地面卷扬机,将转动杠拉至竖直状态,如图3所示。此时导管底部与桩孔内混凝土联通,将桩顶部准备好的质量合格的接桩混凝土立即进行二次灌注,完成接桩。整个接桩过程需在2h之内完成,保证二次接桩混凝土纯净无泥浆,质量满足要求。3、导管底口球形阀接桩
9、器的优点Q)球形阀接桩器与传统的二次剪球法相比,解决了导管底部的封闭和联通问题和接桩混凝土的纯净性问题,保证了成桩混凝土的质量。(2)球形阀接桩器利用一节导管头进行改装,加装球形阀口和排水泵,可与导管装配使用,应用广泛。(3)球形阀接桩器操作步骤简单、时间短,大大提高了接桩处理的深度,可推广应用于30m以上的断桩处理。四、安全保证体系及保证措施1安全生产目标杜绝重大伤亡事故。2、为保证施工的顺利进行,我们要充分关注和保障所有在场工作人员的安全,采取有效措施使现场和本合同工程的实施有条不紊,人员安全得到保证。把事故降低到最低限度,建立各级安全工作保证体系。3、为杜绝各种事故的发生,主要措施如下:
10、(1)建立健全的安全生产管理体系。项目经理是安全生产的第一责任人,对安全生产全面负责。项目部设安全管理部门,负责安全法规和安全教育,制定管理制度和安全措施,并监督检查安全实施情况,施工队和班组有安全员,负责作业面的施工安全。(2)单项工程开工前,施工组织设计和技术文件要有明确具体的安全技术措施,重大安全技术措施,重大安全技术方案要报上级部门及监理工程师批准。(3)施工中坚持安全第一,预防为主的方针,认真贯彻安全生产、人人有责的原则,坚持执行国家有关安全生产法律、法规。(4)对职工进行经常性教育和技术培训,提高职工的自我安全意思和自我保护能力,坚持先培训后上岗,特殊工种持证上岗制度。(5)特殊工
11、种如电工、电焊工、操作手等都要经过专业培训,并持有相关专业部门核发的合格上岗证才能上岗工作,杜绝无证人员操作。(6)坚持开展质量安全月活动,每月一次安全生产检查,每周一次安全日活动,坚持班前安全讲话。(7)严格加强易燃易爆危险品如沥青、油料、有害物品的生产、运输、保管和使用的管理制度,加强防火,救护、警报、安全用电、防雷措施及检查管理工作,配有必要的安全消防设施和器材。(8)严格遵守操作规程,杜绝重大人身伤亡事故发生,上下作业,交叉作业要有可靠的安全措施,戴好安全帽。(9)在土方施工路基地段,应特别注意人身安全,所有机械设备都要有严格的管理措施,严禁一切无证人员接触。在施工中,更要将安全当作头
12、等大事来处理,工地的专职安全员不得以任何理由离岗,实施即时安全监控,不允许有任何不安全隐患存在。(10)所用施工机械设备均应定期检查,并有安全员的签字记录后方可使用。(11)机械车辆设备专机专人保管,统一安排使用,并对机驾人员进行道路安全和施工安全教育,严禁无照驾驶,以保证施工机车的完好和正常使用。(12)汛期必须做好切实可行的防汛抢险措施,一但可能或出现洪水或危害性的预兆时应尽力抢险救灾。将损失减少到最低限度。成立专门的防洪抢险领导小组,做好工程排水,保证道路、供电和通讯完好畅通。(13)保证安全施工、文明施工、文明生产、注重施工区、生活区环境卫生,保护环境不受污染,遵守国家法律和地方治安管
13、理规定,遵守交通法规,与当地的政府、群众、业主、设计院及监理工程师搞好团结协作,严格遵守民族政策、主动搞好民族团结,尊重民族风俗。努力创造一个良好的施工环境。(14)对安全施工必须奖惩严明,安全要与经济挂沟,对安全生产作出成绩和有突出贡献的单位和个人给予奖励,对造成事故的责任者给予经济处罚、行政处分直至追究刑事责任。(15)对施工人员加强防火教育,做好消防工作,在施工区和生活区要有消防水管路,配备灭火器材和用品,安全检查同时进行防火检查,安全员也是消防检查员。生活设施、生产设施的布置施工要统一规划,有防火安全距离,不违章建筑。(16)在施工作业区内、交通路口、危险部位等设立明显的警示牌或护栏,必要时设专人指挥,道路附近有警示牌。(17)各施工现场、驻地加强值班警卫制度,设置专人保卫油库、炸药库、易燃、易爆品的材料库等重要场所,防止偷盗窃案、破坏现象发生。(18)各施工现场设置安全指挥员,确保工地现场的安全施工。防洪季节设置专人值班,做到交通便利、道路畅通,随时准备参加抗洪抢险。(19)在施工期内,各施工段的交通路口、叉道等易发事故地方,设置明显的标志路牌和警告标志等安全防护措施,使行驶的过往车辆安全通过施工区。(20)高温季节安排必要的防暑降温措施,以保障施工人员的身体健康及正常工作。