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防渗墙混凝土浇筑常见事故及处理方法

2017-08-18 17:05:47

1、问题的提出 

    松散透水地基或土石坝体内的防渗墙混凝土浇筑采用了“水下直升导管法”。它是防渗墙施工中最后一道、也是关键的一道工序,它关系防渗墙的质量和工程的成败, 所以必须加强管理,认真对待,必须做好各项准备工作,确保混凝土浇筑顺利完成。但是混凝土浇筑过程又是一个多种工序相互配合、相互协调共同完成的系统过 程,混凝土浇筑时的泥浆质量、混凝土生产系统、运输系统、浇筑系统,不论哪一个环节出现问题,或是机具突发性的损坏,指挥调度失误,就可能发生问题,一旦 发生问题或事故就要果断妥善处理。混凝土浇筑过程中常见的事故主要有卡塞、堵管、裂管、爆管、掉管、提脱管、筑管、导管上浮、串槽、断桩等,最严重也是较 难处理的事故是断桩。黄壁庄水库副坝防渗墙混凝土浇筑过程中就曾出现过这些问题,发生这些问题既影响防渗墙的工程质量和进度,也可能造成经济损失,因此通 过这些事故发生过程的分析研究,总结其预防和处理措施,对防渗墙的施工是大有裨益的。

2、常见事故的原因分析、预防及处理措施 

(1)卡塞 

    混凝土开浇时,导管内部隔离泥浆与混凝土的球塞被卡住称之为卡塞,这种情况比较易控制。

a、卡塞原因 a.导管塞的形状和制作材料不当。圆柱形、帽形导管塞,木材、钢板等硬质材料制作的导管塞容易被卡,现在这种形状和材料的导管塞都已不用, 一般采用橡胶空心球塞用防水胶布缠裹后能杜绝卡塞事故。b.个别导管管节受损变形过大,易造成卡塞,因此下管时要认真检查。更换不合格管节。c.开浇时不 先浇筑砂浆,或砂浆中含有碎石也有可能造成卡塞事故,故开浇时一定要先浇筑适量的砂浆。

b、 卡塞的处理方法 如果刚开浇时发生堵管可判为卡塞,应提升导管,仍不下料,应马上拆卸部分导管直至被卡部位,然后重新下管浇筑。 

(2) 堵管 

混凝土浇筑过程中导管被堵或其中异物堵塞,使浇筑中断,这种情况称为堵管。黄壁庄水库副坝防渗墙第四标段144槽段开浇后不久便因两次堵管而被迫中断浇筑,采取多种措施补救未果,最后将导管提出重新清孔浇筑。

高空拆除

a堵管原因 a.所用导管内径过小或使用变径导管,使导管堵塞,尽管这种情况少见,但应引起注意。b.混凝土坍落度、扩散度过小、和易性差,在导管内形 成结块导致堵管。c.混凝土在拌制过程中混有超径石,或混凝土拌合站与运输车内的大结块,在下料过程中因料口把关不严进入管中造成堵管。d.混凝土坍落度 过大,混凝土产生离析,粗骨料集中而导致堵管。e.混凝土初浇时,导管下口距孔底太近、孔内泥浆落淤大,止水栓排不出导管形成堵管。f.混凝土浇筑方法不 当、运输能力差,浇筑速度慢或中断时间长,管内混凝土流动性能丧失导致堵管。 

第四标段144槽堵管原因主要是冬季施工,混凝土内有较大冻结块,料口把关不严而造成的。

b、堵管预防措施 槽孔清孔时保证良好的泥浆,防止清孔过后落淤过大;导管底口距离孔底要符合设计要求;浇筑时溜槽口注意把关,防止超径的团块、骨料进入导管;保证混凝土的质量和供应强度,组织协调好各环节的施工,确保浇筑混凝土的进度的连续性和均衡性。

c、 堵管问题的处理 a.浇筑过程中发生堵管时,仔细分析堵管原因及位置,查对浇筑记录,确认管底位置和埋深,及时采取措施避免其他导管同时被堵。b. 以最大限度上下反复抖动导管,开始时,每次提升不宜过高,不得向下猛蹾,以防引起导管破裂、混凝土离析等问题,而增加处理难度。c.若以上处理方法均无 效,应果断抓紧时间起拔导管重新下管浇筑。重新浇筑时,管底应插入混凝土0.5~1.0 m,同时以小抽筒抽净管内泥浆,并至少注入1.0 m3砂浆。 

(3) 筑管 

混凝土浇筑时,因混凝土初凝,导管不能提升称为筑管(埋管)。

a、 筑管原因 混凝土坍落度较小,温度偏高,使混凝土的初凝时间过早。埋管过深不能起拔而筑(埋)管;停等时间过长混凝土强度上升造成筑管;导管连接法兰盘和提升设备状况不好造成筑管。

b、筑管预防措施 浇筑时严格控制入仓混凝土的质量,及时测量混凝土的坍落度、扩散度、温度,不合格的混凝土严禁入仓;高温天气应加快浇筑速度保证供应强度;浇筑过程中勤活动、勤起拔、拆卸导管,严格控制导管的埋入深度,确保埋深不超过6 m。

c、 筑管问题的处理a.筑管发生是因混凝土凝固所致,当筑管部位深度不大时,停止浇筑,拆开导管,采用明挖清除已浇混凝土顶面混浆层浇筑上段混凝土。b.筑管部位较深,筑管时间较长,高空拆除只有拔出导管,重新打孔成墙。

(4) 爆管 

导 管在浇筑混凝土过程中破裂称为爆管,常见破坏形式有焊缝开裂或管节连接螺栓断裂两种。导管破裂常发生在孔深较大的情况下,孔深超过50 m时应加强警惕, 防止爆管。Ⅳ-026槽段平均孔深60 m左右,在浇筑过程中导管破裂,导管裂缝在距孔底6 m和8 m处,裂缝长均为30 cm,宽3~4 cm。

a、爆管原因 导管破裂的主要原因是孔深较大时,管内压力远大于管外压力而导管的强度不够或制作质量不满足要求;处理堵管事故时向下礅管也可造成导管破裂或连接螺栓折断,Ⅳ-026槽段浇筑时,卷扬机在提升导管时突然断绳造成导管猛烈下蹾,而致导管破裂。

b、 爆管预防措施 设计制作导管时,保证导管的强度和质量尤其是焊接质量;下管时检查各管节的连接质量和导管的质量,谨防损坏的导管下入孔中;浇筑过程 中保持各导管均匀下料,防止导管倾斜造成不平衡压力。提升和下放导管的动作要慢,避免过大的冲击力,尤其是开浇时防止管脚撞击孔底岩石。

c、 爆管问题的处理 导管破裂的位置一般较低,处理的关键是及时发现事故,对深度较大的槽孔浇筑时严加管理,发现管内混凝土面过低、漏浆等异常情况应马上加大埋深,在后续浇筑时保持较大埋深,防止泥浆进入管内,若破裂位置较高则应拔出破裂导管重新下管。 

(5)掉管 

在混凝土浇筑过程中,浇筑导管掉入混凝土中,称为掉管。

a、 掉管原因 浇筑过程中,导管下入过快造成管卡子开焊;钻机刹车失灵、钢丝绳拉断、套勾拉直等而发生掉管。

b、 掉管预防措施 开盘前检查钻机各部位是否灵活有效,不准带病运行;导管下放要稳准,避免碰撞井架;开浇时检查导管卡子、钢丝绳、套勾是否牢固,对老化的管卡、钢丝绳、套勾要及时更换。操作中加强责任心,注意观察,发现问题及时采取措施。

c、 掉管问题的处理 如发现掉管应马上用捞针或绳套将导管打捞上来,并根据掉管位置的深浅区别对待,当掉管位置较浅时注意尽量不要使导管提出混凝土面以外,保证导管的埋深。当掉管位置较深,导管提出混凝土面重新下入导管后要抽净管内泥浆,并保证导管的埋深。 

(6) 提脱 

在浇筑混凝土的过程中,将导管提出混凝土面以上,称为提脱。导管提脱会造成泥浆混入混凝土内,使混凝土质量降低。 

提脱原因 指挥失误,导管提升过快,把导管提出混凝土面以上。拆管人员不清楚槽孔内导管长度,提起后发现管内返浆。钻机刹车失灵,导致提脱。导管内混凝土面深度和导管埋深测量不及时,导管提升高度不准确,从而造成导管提脱。 

预防措施

a.开浇时检查钻机刹车部位是否灵活,如摘不掉刹车则及时关闭电源,使钻机停止运行。

b.技术人员应精确计算导管下设的深度和埋深,认真核实导管拆卸记录,防止误算而提脱。

c.严格控制泥浆质量和清孔质量,防止落淤过大,并注意防止混凝土从导管外落入槽内形成混凝土面过厚,导致误测混凝土面高度,同时采用适当的混凝土面测量工具和测量方法,准确测量导管内外混凝土面高度。 

导 管提脱问题的处理 导管提脱事故处理的关键是及时发现和及时处理,当发现导管内混凝土面过低,突然大幅度下降或有泥浆由管底进入管内时应马上下放导管,增 加埋深,直到管内情况正常。当发现导管提脱后,如管内进入较多泥浆而混凝土无严重混浆现象,可下入导管,用小抽筒抽出管内泥浆,再继续浇筑。如导管反复提 脱,确认槽内混凝土大范围混浆,应停止浇筑按断桩处理。 

(7)串槽 

串槽是指在混凝土浇筑过程中,混凝土从浇筑槽孔流入相邻非浇筑槽段,导致混凝土浇筑串槽。黄壁庄水库副坝防渗墙Ⅳ-038槽段浇筑时曾发生串槽事故。

a、串槽原因 混凝土浇筑槽段与非浇筑槽段即一、二序槽段施工间距小,且两槽间的地层存在薄弱带,孔深较大,浇筑过程中,混凝土冲击力大,以致击穿两槽段间的薄弱带,使混凝土流入相邻的非浇筑槽段,从而导致混凝土串槽。

b、预防措施 a.严格按照施工组织设计和规范施工,严禁一、二期槽同时施工。b.充分考虑地质情况,使槽段划分科学合理,避免出现过大或过小的槽段。

c、 串槽问题的处理 发生串槽问题应查明情况,如无其它问题,可在清除表面混浆后,加大混凝土浇筑强度和浇筑方量,继续浇筑。因为串槽发生后混凝土浇筑量增 大,要防止混凝土浇筑速度过慢而使混凝土凝固无法继续浇筑混凝土。混凝土浇筑成墙后,串浇的相邻槽段重新施工。 

(8)断桩 

在混凝土浇筑过程中因发生机械故障,混凝土供应中断等,处理不及时或不当导致槽孔内混凝土浇筑中断过长,超过混凝土初凝时间无法继续浇筑造成断桩。黄壁庄水库副坝防渗墙Ⅳ-056槽段浇筑过程中因导管上浮处理时间较长,造成混凝土堵管、筑管最终形成断桩。

a、 断桩原因 a.Ⅳ-056槽长8.8 m,槽宽0.8 m,平均孔深64.46 m,清孔时泥浆质量较差,浇筑混凝土前槽孔内又采用加膨润土和碱的方法清 孔,清孔不彻底,导致槽内落淤过大。b.浇筑时,料口把关不严,散落于槽孔内的混凝土散渣过多。c.由于以上原因,沉渣与混凝土形成混浆层假面,假面过厚 产生的粘着力和挤压力,对导管的握裹力较强,导致导管上浮,但起拔导管和重新下管均难以实现。d.混凝土浇筑时为夏季高温季节,处理事故时由于经验不足, 间隔时间较长,混凝土凝固而导致堵管、筑管。

b、预防措施 在施工过程中严格管理,防止机械事故和混凝土浇筑的其他事故,并保证清孔质量、混凝土质量及供应强度,发现问题及时处理。

c、 处理方法 a.如断桩位置较低时采取返工处理,重新造孔。b.断桩位置较高时可采用明挖法凿除表层不合格混凝土重新浇筑常态混凝土成墙。c.对于临时工程 或次要部位受工期或其他条件制约,且对工程影响不大,不返工处理的,可在凿除表层混浆混凝土,清孔处理后继续浇筑混凝土并可采用灌浆法处理。d.对于重要 位置不易重新造孔成墙时,可在上游迎水面采用补墙法处理。


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