沖孔灌注樁水下混凝土灌注施工技術(shù)

1、    沖孔灌注樁水下混凝土灌注施工技術(shù)    黃優(yōu)平摘 要：本文結(jié)合樁位地勢(shì)、地質(zhì)條件、水文及周邊結(jié)構(gòu)物等實(shí)際情況，分析了采用沖擊鉆成孔工藝施工的原因，并對(duì)水下砼灌注施工技術(shù)進(jìn)行了說明。重點(diǎn)說明了二次清孔、導(dǎo)管水密性試驗(yàn)、首批砼灌注、普通砼灌注施工技術(shù)，及灌注過程中可能出現(xiàn)的故障及預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：水下混凝土 沖孔灌注樁 橋梁樁基引言沖孔灌注樁又稱為沖孔樁，是鉆孔灌注樁的一種，采用沖擊鉆成孔，然后在孔內(nèi)灌注鋼筋砼而成，是一種廣泛運(yùn)用的橋梁樁基施工技術(shù)。成孔時(shí)將沖擊鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，孔內(nèi)破碎渣土采用循環(huán)泥漿清除。該技術(shù)樁基

2、水下砼灌注是樁基質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，若施工過程控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致樁基質(zhì)量缺陷，甚至成為廢樁，對(duì)工程項(xiàng)目的成本、工期造成不良影響。本文就橋梁樁基水下砼灌注施工進(jìn)行了論述與說明，具有重要的指導(dǎo)意義。1 工程概況烏江河閃渡大橋位于貴州省銅仁市本莊境內(nèi)，主橋?yàn)?80m鋼桁梁懸索橋，湄潭岸引橋?yàn)?×40m簡(jiǎn)支梁橋，石阡岸引橋?yàn)?4×40m簡(jiǎn)支梁橋。結(jié)合本項(xiàng)目樁位地勢(shì)、地質(zhì)條件、水文及周邊結(jié)構(gòu)物等實(shí)際情況，本項(xiàng)目烏江河閃渡大橋25#墩、26#墩、28#墩30#墩樁基靠近當(dāng)?shù)孛穹浚叶罩信_(tái)所在位置地勢(shì)較平坦，為減少樁基爆破施工對(duì)周邊民房的擾動(dòng)，同時(shí)完成新石項(xiàng)目公司工期計(jì)劃，故采用沖擊鉆

3、成孔工藝施工，樁基直徑分別有1.6m、1.8m、2.2m，樁基深度10m16m。2 水下砼灌注本項(xiàng)目采用導(dǎo)管法灌注水下砼。砼拌合物時(shí)通過導(dǎo)管下口，進(jìn)入到初期灌注的砼（首批砼）下面，頂托著首批砼及其上面的泥漿或水上升，至灌樁完成。為使灌注工作順利進(jìn)行，應(yīng)盡量縮短灌注時(shí)間，堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)，使灌注工作在首批砼初凝以前完成。水下砼灌注工序有：二次清孔、導(dǎo)管水密性試驗(yàn)、首批砼灌注、普通砼灌注。2.1 二次清孔本項(xiàng)目采用換漿法清孔。施工中嚴(yán)禁用加深鉆孔深度的方式代替清孔。一次清孔：終孔后停止進(jìn)尺，保持泥漿正常循環(huán)，以中速將相對(duì)密度1.03-1.10的較純泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)懸浮渣較多的泥漿換出。清孔的質(zhì)量要求

4、1：清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s-20s，相對(duì)密度為1.03-1.10，且孔底沉淀土厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的量值（端承樁不大于50mm，摩擦樁不大于300mm）后，即可終止清孔。二次清孔：鋼筋安裝完成，須檢測(cè)孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)，若與規(guī)定不符，須進(jìn)行二次清孔。清孔質(zhì)量要求同一次清孔。2.2 導(dǎo)管水密性試驗(yàn)試驗(yàn)方法是把拼裝好的導(dǎo)管先灌入70%的水，兩端封閉，一端焊輸風(fēng)管接頭，輸入計(jì)算的風(fēng)壓力。導(dǎo)管滾動(dòng)數(shù)次，經(jīng)過15min不漏水即為合格。導(dǎo)管循環(huán)使用48次后應(yīng)重新進(jìn)行水密性試驗(yàn)。導(dǎo)管水密試驗(yàn)時(shí)的水壓應(yīng)不小于井孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，進(jìn)行承壓試驗(yàn)時(shí)的水壓不應(yīng)小于導(dǎo)管壁可能承受的最大內(nèi)壓力pm

5、ax2。2.3 首批砼灌注灌注施工前計(jì)算和控制首批封底砼數(shù)量，下落時(shí)有一定的沖擊能量，能把水從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口埋入砼不小于1m深2。首批砼灌注量較大，必須在漏斗口設(shè)置球閥，待漏斗和儲(chǔ)料斗中儲(chǔ)存的砼滿足首批砼數(shù)量后，開啟球閥使首批砼在很短時(shí)間內(nèi)一次降落到導(dǎo)管底。首批砼灌入孔底后，立即使用測(cè)繩探測(cè)孔內(nèi)砼面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可普通灌注。2.4 普通砼灌注首批砼灌注完成，即可開始普通砼灌注施工。普通砼灌注時(shí)，導(dǎo)管埋入砼的深度宜控制在2m-6m范圍內(nèi)。灌注時(shí)應(yīng)時(shí)常用測(cè)繩法探測(cè)孔深及灌注的砼面高度，以控制埋管深度。注意：水下砼灌注開始后，應(yīng)緊湊連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。導(dǎo)

6、管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，再移到孔中心。拔管前需仔細(xì)探測(cè)砼面深度。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過15min。在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿含有空氣時(shí)，后續(xù)砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，使導(dǎo)管漏水。3 故障與預(yù)防措施3.1 堵管嚴(yán)格控制砼流量和下放速度，保持均勻的流量和流速。保證灌注的連續(xù)性，盡量縮短砼泵送的間歇時(shí)間，如出現(xiàn)砼運(yùn)輸故障，砼在短時(shí)間內(nèi)（30min1h）不能運(yùn)輸?shù)轿粫r(shí)汽車泵儲(chǔ)料斗內(nèi)應(yīng)儲(chǔ)備滿斗砼，間隔10分鐘泵送兩個(gè)行程。砼澆注過程中的間斷時(shí)間應(yīng)不得超過1

7、5min。導(dǎo)管不宜埋置過深，拆除導(dǎo)管應(yīng)迅速及時(shí)，拆除后導(dǎo)管要檢查密封圈好壞，及時(shí)更換密封圈，并保證導(dǎo)管有足夠的安全埋管深度。測(cè)算砼上升高度和導(dǎo)管埋深要勤、要準(zhǔn)。3.2 斷樁本項(xiàng)目砼供應(yīng)采用自建拌和站進(jìn)行供應(yīng)，在施工過程中加強(qiáng)砼性能指標(biāo)的檢測(cè)，若不滿足要求時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后仍無法滿足要求時(shí)應(yīng)將砼退回。施工過程中嚴(yán)格按照施工技術(shù)方案的要求加強(qiáng)對(duì)鉆孔樁各工序質(zhì)量的管控，各工序質(zhì)量一環(huán)扣一環(huán)以確保鉆孔樁成樁質(zhì)量。嚴(yán)格按照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行導(dǎo)管埋深控制，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員勤測(cè)孔深，保證實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。在灌注將近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)砼柱高減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠

8、度增加，相對(duì)密度增大。如在這種情況下出現(xiàn)砼頂升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進(jìn)行。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌80cm以上，以便灌注結(jié)束后將此段砼鑿除。在各灌注時(shí)間、砼面的深度、導(dǎo)管埋深、導(dǎo)管拆除以及發(fā)生的異?，F(xiàn)象等，應(yīng)指定專人進(jìn)行記錄。3.3 水下砼連續(xù)灌注保障措施樁基混凝土灌注前，提前計(jì)算好首批混凝土、總混凝土用量等，由拌合站提前將所需各種原材料準(zhǔn)備齊全，確?；炷凉?yīng)。水下砼灌注作業(yè)開始前，調(diào)節(jié)好其他水凝混施工作業(yè)，水下砼灌注作業(yè)優(yōu)先進(jìn)行，確保水下砼灌注不因供料不及時(shí)造成質(zhì)量事故。灌注導(dǎo)管水密性試驗(yàn)合格后方可使用，使用前檢查個(gè)連接件質(zhì)量，確保連接牢固，灌注過程中不出現(xiàn)漏漿等事故；混凝土運(yùn)輸應(yīng)有備用車輛，當(dāng)運(yùn)輸車輛故障時(shí)，備用車輛能將混凝土及時(shí)運(yùn)輸至灌注現(xiàn)場(chǎng)；做好各項(xiàng)預(yù)防工作。灌注作業(yè)主要由有經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)人員施工，并進(jìn)行施工技術(shù)交底，確保不因工人操作失誤造成質(zhì)量事故。水下砼灌注施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)有熟悉的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，確保出現(xiàn)質(zhì)量事故時(shí)能及時(shí)、有效處理。參考文獻(xiàn)：1 田克平. 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)m. 北京：人民交通出版社， 2011. 170-1712 jtg/t f50-2011， 公