灌注桩导管爆管与瘪管的原因分析.doc

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1、灌注桩导管爆管与瘪管的原因分析骆嘉成摘要：水下混凝土灌注是钻孔桩施工中最关键工序，超深孔水下混凝土灌注的导管偶尔会出现爆管与瘪管现象，通过对导管受力分析，从理论上分析了造成该现象的直接原因，从实践中罗列出可能导致爆管与瘪管各种因素，并提出预防措施，有利于超深孔水下混凝土灌注质量的管理。关键词：灌注桩；导管；爆管；瘪管CauseAnalysisofTubeRuptureandCollapseforTremieinBoredPile LUOJia-cheng1,FANShuai2(WenzhouZhe′nanGeologicalEngineeringCo.,Ltd,

2、WenzhouZhejiang325006,China;WenzhouGreentovonRealEstateDevelopmentCo.,Ltd325000,China)Abstract:Underwaterconcreteinjectionisthemostimportantprocessintheconstructionofboredpile.Therewillbethephenomenonoftuberuptureorcollapsesometimesforthetremieinunderwaterconcreteinjectioninultra-dee

3、phole.Thedirectreasonwhythephenomenonwouldhappenwastheoreticallyanalyzedthroughstressanalysis.Variousfactorswhichmaycausetuberupturecollapsewerelistedfrompractice,andthecorrespondingpreventivemeasuresweregiven,whichmaybebeneficialtothequalitymanagementofunderwaterconcreteinjectioninu

4、ltra-deephole. KeyWords:boredpile;tremie;tuberupture;tubecollapse 1前言在钻孔桩水下混凝土灌注过程中，尤其是超深孔灌注桩，偶尔会发生导管爆管与瘪管现象。如果说，导管自身强度无法抵抗导管内外压力差，产生导管爆裂现象容易理解，是什么力量使得钢性导管向内变形而形成瘪管？同样在水下混凝土灌注过程中，为何产生两种截然相反变形现象？这两种现象的发生均影响桩身质量，有时会造成严重的质量事故，故有必要弄清楚产生这种现象的原因。2爆管2.1典型实例温州市某市政工程，基桩形式钻孔灌注桩，设计桩径Φ900mm，实际孔

5、深为87.53m，首车混凝土8m3浇注过程顺利，中途等料85分钟，再浇注第二车料时发现导管内混凝土不通畅，孔口只有少量上可编辑word文档返泥浆，继续加料至导管顶，提升导管约2.5m并在孔口板上下振动，管内混凝土面并不再下降。全部上拔导管后发现：在距孔口以下57.5m处发生爆管（如右图所示），爆管处以下导管中的混凝土离析严重并形成堵管，而以上部分的混凝土质量正常。图1导管爆管照片2.2原因分析正常情况下，不考虑导管内外混凝土摩阻力，导管内任何处竖向压力等于管内混凝土高度，也等于该处导管外混凝土及泥浆压力和，由于混凝土比重约为泥浆比重两倍，故导管内外混凝土高度差约

6、为管外泥浆高度的一半，任意处混凝土侧压力：Pc=λγh(1)式中Pc—混凝土侧压力；λ—混凝土侧压力系数；γ—混凝土比重；h—管内混凝土高度在安全情况下，三者之间关系是：Pc≤Ps+Pm(2)或者是导管内外压力差：△P=

7、Pc-Pm

8、≤Ps(3)式中Ps—导管抗压强度；Pm—导管外混凝土与泥浆对管壁的侧压力；△P—导管内外压力差在不正常情况下，假若导管内某处产生堵管，则后面所加入管内的混凝土无法正常压出管外，只能在管内继续堆高，根据公式(1)，侧压力Pc增大；另外，若由于导管质量原因，如导管壁变薄、导管某处焊接质量降低等，也会降低导管的抗压强度Ps。总之，有可能

9、Pc增大，Ps降低。也有可能是两种因素共同作用，当某处△P＞Pc时，必然产生爆管。图2爆管示意图①-孔口板；②-孔壁；③-泥浆；④-导管；⑤-空气柱；⑥-混凝土有人提出如右图⑤所示，是导管内某处存在空气柱形成“气栓”，空气柱在上部混凝土压力作用下形成高压，而刚好在空气柱段存在导管质量原因使得Ps降低，就直接产生爆管。这种情况有可能发生，但“气栓”并非导致爆管的直接原因，因为在正常灌注混凝土时，孔口泥浆中经常冒出大量气泡，说明导管中经常携带大量空气，只有当导管某处堵管时，在堵管处以上部位形成高压“气栓”才有可能产生爆管。可编辑word文档2.3小结根据以上分析，结

10、合工程实例，形成爆管的内