摘　要：砼灌注桩因其施工方便，质量便于控制等优点，已广泛被应用于公路、铁路、房建等的的施工中。但是由于砼质量、施工组织、施工机具与施工方法等因素的影响，施工过程中时有卡管现象发生，处理不当极易造成断桩，断桩的处理既费时又费力，整个处理过程会对整个工程的总工期造成一定的影响。因此，正确合理的处理卡管事故便成为水下灌注桩施工中亟待解决的技术问题。笔者就近几年从事监理工作中遇到的卡管事故的处理做简要的分析与总结。

　　关键词：水下灌注桩,施工,卡管事故,应急处理方法,中级工程师论文范文

　　1　卡管原因分析

　　1.1　材料方面

　　用于水下灌注桩的砼在工作性方面要求较大的砂率，较好的和宜性，粗集料优先选用鹅卵石或级配良好的碎石。拌合过程中可添加外加剂、粉煤灰等以提高混合物的和宜性与缓凝性能。并且拌合过程中必须达到规定的拌合时间。选用原材料不合适或者拌合时间过少都容易造成砼的离析，离析的砼用于水下灌注桩的施工极易造成卡管。

　　1.2　施工组织方面

　　施工组织不当造成的卡管主要是水下灌注桩施工过程中施工力量组织不合理，施工便道需借用当地公路的施工时间选择不合理，造成运输车辆不连续，封底成功后后续车辆不能及时跟进，导致首盘料初凝而卡管。

　　1.3 施工机具与施工方法方面

　　施工机具方面的原因主要是表现在冲孔钻机上，由于冲孔钻灌注砼时可以不借助其他施工机械自己完成，因此对机具自身及操作手的技术水平提出了更高的要求。由于钻机、操作手或者两者的综合原因，比如：抖管过程中不能及时刹车而抖裂导管，从而导致导管进水，处理不及时造成进水部位的砼便会离析，砼离析直接造成卡管事故。

　　2 处理方法及适用情况

　　无论什么情况造成的卡管，处理的目的只有一个：避免断桩。

　　2.1 材料方面

　　用于水下砼的原材料和混合物的原材料要符合以下要求：

　　① 水泥强度不低于42.5，初凝时间不早于2.5h;

　　② 粗集料优先选用卵石或级配良好的碎石;

　　③ 粗集料最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小间距的1/4，同时不大于40mm;

　　④ 细集料宜采用级配良好的中砂;

　　⑤ 砼含砂率宜为40%~50%;

　　⑥ 坍落度宜为180~220mm;

　　⑦ 水下砼水泥用量不应小于350kg/m³，有缓凝剂或者添加粉煤灰的不少于300 kg/m³;

　　⑧ 水灰比宜为0.5~0.6。

　　拌合时间不足容易造成砼和宜性差，水灰比采用不合适易造成坍落度过小或者离析，出现这些情况的砼，都不允许用于水下灌注桩的施工。因此要求现场技术员对于运抵施工现场的砼首先要确认和宜性良好，其次取样做现场坍落度试验，坍落度过大容易造成砼的离析;过小则会下落缓慢，一旦遇停机待料的情况则容易凝固造成堵管。因此坍落度过大或过小都不合适，确认合格后方能用于水下灌注桩的施工。

　　施工过程中若遇到拌合时间不足砼工作性不好的情况应暂缓使用该料，让运输车调整罐的转速继续搅拌，直至工作性得以改善。砼坍落度过大应立即返回拌合站添加水泥，搅拌至合适工作性再回到现场用于施工。同样，坍落度过小要返回拌合站添加水泥浆，拌合均匀后用于施工，切忌在施工现场随意加水。随意加水的极易造成砼的离析。增大卡管事故的发生几率，同时对砼质量也有很大的影响，给工程质量留下隐患。另外，对于用于水下桩的水泥必须出厂24h后才可使用，否则水泥温度太高无法精确控制坍落度。

　　对砼不合格造成的卡管的处理一般可采用以下方法：

　　① 外力干预法

　　首先，明确造成卡管的原因，即：开始施工前，严格按规范要求做过导管压力试验，导管耐压合格;施工过程中没有大动作抖管导致导管破裂。由以上两点则可以认为导管本身没有问题，卡管不是因为导管漏水造成，而是砼坍落度过大引起离析从而导致卡管。

　　明确了卡管原因，就要有针对性的开始处理。一般由于坍落度过大造成的卡管可优先选用外力干预法，即用长的物体(如钢筋)放入导管中，遇到大的阻力时即为卡管处。慢慢的插捣，使砼的工作性在外力作用下得到改善。在感觉不到大的阻力时，卡管即解除，进行适当的抖管砼即可顺利下注。

　　此种方法适用于较短的桩基础，或者卡管位置不是很深的情况，如果桩基过深则很难有合适的物体可作为工具实施此方法。

　　② 接长导管法

　　水下桩灌注的过程，首先要进行封底。封底时要求首盘料要有足够的方量，根据桩径一般都是采用比较大的料斗，容量2~3m³。封底完成后换用比较小料斗施工，由于小料斗不必与导管用螺丝相连，拆卸的时候可以直接取下，因此缩短了导管拆卸时间。卡管一般情况下发生在小料斗阶段。但这并不能说明卡管和料斗大小有关。

　　卡管后可将小料斗取下，在导管上重新接一节导管，选取工作性好的砼放到封口的大料斗里，放满后将大料斗与加长的导管重新连接，连接好后打开封口，让砼自由下落，利用砼的冲击力将卡管处的砼冲开。

　　此方法适用于卡管时间不是很久，卡管长度不是很长，卡管深度比较深第一种方法无法使用的情况。但是判断卡管长度很难判断。

　　若此方法不能奏效则可以考虑采用下面的方法。

　　③ 二次封底

　　以上两种方法都试用过后，若仍不能奏效可以考虑采用此种方法。

　　首先将导管从孔内拔出，清除里面已离析的砼。清除完后将首节导管即最下面导管的管口用布或类似材料捆扎在导管口将导管口严密包裹，防止泥浆进入导管。重新向孔中下导管，当导管埋入砼中50cm时将封口物拉出来，然后用推磨法将导管埋入砼面以下2m。选用工作性良好的砼重新进行封底作业。封底成功后一般可以将水下砼顺利灌注完毕。

　　2004年笔者在菏关路k30+755分离立交从事监理工作时曾使用过此方法。当时是凌晨施工由于疏忽了对砼的管理，工人使用了已离析的砼，造成卡管。在使用各种方法均不奏效的情况下，决定进行二次封底。拔出导管后发现整条导管都被离析的砼卡死。清除完毕后用施工工人的衬衣做封底材料，用普通尼龙绳做的捆扎绳和拉拔绳。导管埋入砼中50cm时顺利将衬衣拉出，继续推磨直至导管埋入砼中2m，按首次封底施工方法灌注砼。砼顺利下注，桩基顺利完成，检测结果为一类桩。

　　本方法的难点是封口，即封口材料的绑扎，因为要求能顺利解扣并把封口材料顺拉利上来。因此封口的工作一定要有经验的施工人员来做，以防出现不必要的麻烦。

　　本方法适用于首盘砼未初凝的情况对孔深和卡管深度没有要求。

　　2.2 施工组织方面

　　施工组织造成的卡管主要是首盘砼等待时间过长导致初凝。造成这种后果的原因有：

　　①需要借道运输的施工时间选择不正确，运输途中与当地车辆在时间上发生冲突增加运输时间，导致管内砼初凝。

　　②运输车辆少运输距离长，施工不具有连续性。现场停机待料时间过长，导致砼初凝。

　　六河高速k42+895关西中桥的桩基施工过程中就出现过这样的问题。

　　关西中桥中心桩号位于k42+895处，拌合站位于k36+000处，拌合站与施工现场主线距离7km，施工过程中砼运输车辆需要借道南丹至八圩的公路，该公路为进出八圩的主要通道，有公交车通行，并且相邻合同段的材料运输也部分依赖此公路，路上车流量比较大。路况不好，经常有车辆坏在路上，运输车通行有一定难度。由于路程比较长，砼运输过程中单程最少要50分钟，一旦出现堵车现象后果十分严重。

　　施工单位充分认识到只一点，每次灌桩所有的砼工程全部停工，全力灌桩。并且安排在行人和车辆都比较少的深夜进行，在有会车条件的地段安排专人指挥车辆。由于前期机械投入比较少，每次灌桩还是在每运输循环间有一小时左右的时间间隔，等待的时间里采用每十几分钟抖动一次导管避免砼初凝。既便如此第二轮开始的时候还是不顺畅、导管提起来以后无法回落，料斗上沿高过罐车溜槽，导管埋深已经拆到最小的情况。针对这种情况现场采用了挖掘机上料，轻抖导管的施工方法。在导管埋深允许拆管的时候将已经远远高出护筒顶的导管拆下，按照正常施工方法施工。最终完成桩基的施工。

　　对于施工地点和拌合站距离较远的的情况关键是要把握好时间。经过几棵桩经验的总结最终采用了控制拌合站出料速度的方法，让拌合站每隔半小时出一车料，这样的措施保证了施工的连续性，施工速度也提高了很多。合理的施工组织在保证了工程质量、缩短了施工时间的同时还避免了卡管的发生。

　　2.3 施工机具与操作手操作水平方面

　　这种情况造成的卡管一般来说是由于机具不适用，操作手水平太差，或者两者的原因都有。这种情况直接会造成导管破裂进水，使砼离析从而卡管。

　　笔者同样还是在关西中桥的监理过程中遇到此种情况造成的导管进水，由于发现得早没有造成更严重的后果。

　　关西中桥0#台左幅外侧六寨端桩基完成第一轮连续灌注后在拆管时发现导管内有大量的水，笔者立即要求施工人员和现场技术员测量砼面高度。经测量导管进水8m左右，埋深6m左右，继续灌注的结果只有卡管。联想到之前能够顺利灌注，笔者判断由于是连续灌注导管内的砼没有间断，水头压力比较大，因此已经灌注完成的砼质量没有受到进水的影响。笔者立即决定抽出导管里的水，寻找漏水点。

　　当导管内的水面下降1m左右时出现喷射状进水，因为担心下面还有进水点，所以一直将水全部抽出。下面没有再发现进水点。

　　进水点位于桩内泥浆面下1米左右，而此时导管的埋深有6m完全可以通过拆管来解决问题。导管拆除后再次用抽水机抽除管内余下的水，但是由于导管内砼液面比较低，抽水机不能完全将孔里的水抽出来，为了避免卡管的发生，笔者指导现场施工人员向管内添加水泥浆，用抽不出来的水将加入的水泥浆稀释，又通过抖管使水泥浆在水中充分悬浮。做完这些有又将导管拆至理想埋深，重新装料斗灌注砼、成桩。

　　拆导管时发现料斗下第一二节导管的密封圈破损。总结原因有两方面：

　　①施工的钻机年久失修，刹车不灵。

　　②并且操作手经验少(后来了解仅有3个月的施工经历)。

　　以上两个原因使得抖管时无法及时刹住快速下落的导管，施工时使用的料斗又是容量2~3m³的大料斗。导管下端在砼中快速下落遇到初凝的下部砼时，管中做自由落体运动的砼的强大压力直接将外部压力较小的密封圈压破，最终导致导管进水。

　　在施工中这样的原因造成的卡管是所有卡管事故里最难解决的。因此，在灌注桩施工前要对钻机进行检修，及时消除硬件的隐患。同时要对操作手的操作水平进行考核，水平差的不要从事灌桩时的钻机操作。

　　此类事故的处理首先要确定进水点的位置，确定好以后有拆管条件的优先选用拆管来解决，进水点位于水面下比较深，无法用拆管的办法来处理的可以采用二次封底的方法处理。抽除孔内泥浆的办法不可取，因为泥浆抽除后受水头压力的影响极易造成塌孔，一旦塌孔只能做断桩处理，这就丧失了卡管处理的意义。

　　3 结束语

　　钻孔灌注桩的施工，属于隐蔽工程施工，任何的施工差错都会造成无法挽回的后果和损失，本文提到的一些处理卡管的方法均是根据实际施工过程中成功的案例总结而来，有一定的参考价值，也有很大的局限性，施工中技术人员应根据各自施工情况的不同合理选择施工方法。对灌注桩的质量控制要有一套完整的管理体制和施工工艺，施工过程中要加强前后场的组织和协调，加强人员、机械、车辆的管理，将工程事故中人的因素降到最低。加强对到场混凝土的监管，提高混凝土入模质量，尽量避免卡管事故的发生，确保桩基承载力的正常发挥。

　　参考文献：

　　[1] 《公路桥含施工技术规范》(JTJ041-2000)

　　[2] 《公路工程国内招标文件范本》(2003版)