鉆孔灌注樁水下混凝土施工技術

1、鉆孔灌注樁水下混凝土施工技術近些年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的現(xiàn)代化建設加速發(fā)展，城市基礎設施建設越來越多，橋梁建設更是日新月異。在城市橋梁建設中，水下混凝土灌注樁以其單樁承載力大、適應性廣等特點，被普遍采用。但在施工中由于各地區(qū)的地質情況不同，具體工程設計要求也不同，如果不能很好地掌握施工技術及施工工藝，就有可能出現(xiàn)很多問題。在水下灌注樁施工中要注意的問題很多，比如測量放線、鋼筋籠的制作、鉆機的安遷、成空、清空、灌注混凝土等等。我公司承建的遷西縣西外環(huán)路道路升級改造工程中的沙河橋工程位于遷西縣西外環(huán)路與沙河橋交匯處，本橋為擴建新橋，原有B、C兩橋，現(xiàn)擴建A、D兩橋。橋孔跨度為13孔10米，

2、橋長共130米。橋梁類型為裝配式鋼筋混凝土空心板橋，橋梁設計荷載為公路一級。橋梁基礎為鉆孔灌注樁基礎，共有56棵，灌注樁采用C25水下混凝土，灌注樁直徑為1.2m,墩樁長度為15項橋臺樁長為14m。現(xiàn)根據(jù)在遷西縣西外環(huán)路道路升級改造工程中的沙河橋施工中的情況，結合過去的施工經(jīng)驗，就灌注樁施工中需要注意的幾個問題以及對常見事故的處理方法，談幾點體會。一、灌注水下混凝土的準備工作1、砼備料配制砼所用的水泥，應采用標號為425號以上的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥。水泥的初凝時間不宜早于2.5h；粗集料宜優(yōu)先選用卵石，亦可用碎石，如采用碎石宜適當增加混凝土配合比的含砂率，集料的最

3、大粒徑不應大于導管內徑的1/61/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時不應大于40mm細集料宜采用繼配良好的中砂。鋼筋砼樁所用鋼筋：按工程設計要求確定，材料新鮮無銹蝕。應有出廠質量合格證或試驗報告單。進工地時，應按不同的規(guī)格型號分別檢驗存放。按現(xiàn)行國家有關標準的規(guī)定抽檢復驗，合格后，方可使用。2、砼制備砼施工的配合比，應以質量比計，并應通過設計和試配選定。試配時應使用施工實際采用的材料，配置的混凝土拌和物應滿足和易性、凝結速度等施工技術條件，配置的混凝土強度應符合強度、耐久性等質量要求。水灰比不大于0.50.6;水泥用量不小于350kg/m3;坍落度宜為18cm-22cm；含砂率宜為0.40.5。并

4、在磴拌制和灌注過程中，隨機檢查其規(guī)格和用量，每工作班不少于兩次。將按照設計配合比（重量比）所需的原材料（水泥、砂、碎石、水）經(jīng)嚴格計量運送進攪拌機的上料斗，經(jīng)攪拌機的按時強制攪拌，配置成質量密度為1950kg/m3的砼，以備使用，砼生料的上料順序：水粗骨料（碎石）細骨料（黃砂）水泥。砼的最短攪拌時間（自上料入筒始至出料止）為90s。3、機具準備（1）、導管：導管是灌注水下混凝土的重要工具，本工程采用D=300m得管，用（r=5m制板卷制焊成。導管連接為法蘭盤連接，導管長度分別為：漏斗下配長1m的上端節(jié)導管，下端節(jié)導管加長為6m,中間節(jié)導管長為3m本工程需備：1m的上端節(jié)導管一根；6m長的下端節(jié)

5、導管一根；3m長的中間節(jié)導管4根。（2）、漏斗（即儲料斗）導管頂部設置5mnff的鋼板制成的圓錐形漏斗一個，其容量應使首批灌注下去的混凝土能滿足導管初次埋置深度的需要；以及16t汽車吊吊送混凝土用5mnB的鋼板制成的泄料棱錐形漏斗一個。漏斗（儲料斗）最小容量的確定：為了確保首批灌注混凝土的數(shù)量應能滿足導管首次埋置深度（）1.0m）和填充導管底部的需要，漏斗（儲料斗）的最小容量按下式進行計算確定：式中：V-灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3）;D一一樁孔直徑（m）;H1樁孔底至導管底端間距，取0.4m；H2-導管初次埋置深度，取1.0m；d導管內徑，取0.3m；h1樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管

6、內混凝土柱平衡導管外（或泥漿）壓力所需的高度（mD,即h1=H%w/Tc；Hw-井孔內水或泥漿的深度（mm;yw井孔內水或泥漿的重度（取11kN/m3）;Yc混凝土拌合物的重度（取24kN/m3）。該工程鉆孔灌注樁樁徑D=1.2m,長15m及14m樁統(tǒng)一按樁徑D=1.2m,長19m進行配置漏斗，其計算如下：）20.15m3取2.3m3（3）、混凝土攪拌設備本工程混凝土攪拌采用兩臺JSY750磴攪拌機攪拌，攪拌機就位安裝完畢，需試運轉正常，確保樁孔在規(guī)定時間內灌注完畢方可開盤。（4）、混凝土運輸設備：采用兩臺翻斗車及一輛16t汽車吊。二、砼的灌注1、初灌鉆孔經(jīng)成孔質量檢驗合格后，方可進行灌注工作

7、。灌注前，對孔底沉淀層厚度應再進行一次測定。如厚度超過規(guī)定，可用噴射法向孔底噴射35min,使沉渣懸浮，然后立即灌注首批混凝土。將能滿足孔底埋管深度1m以上的磴裝滿儲料斗，利用主機升降將儲料斗下口封閉板打開，利用砼的自重力和超壓力推動隔水栓塞（一般采用籃球）向孔底位移并排出導管外，使料斗內的砼經(jīng)導管內注入樁孔底部，將孔底沉渣及樁孔內的泥漿泛起回頂出孔外，使導管底端埋入磴中1m以上，以確保其回頂壓力與成樁質量。2、正式灌樁灌注首批混凝土后立即測探孔內混凝土面的高度，計算出導管的埋置深度，同時檢測導管內砼面的高度，檢查導管的密封性能，如符合要求后立即轉入正式灌注?；炷恋倪\輸采用翻斗車運送，砼經(jīng)拌

8、制、檢測合格后，用翻斗車將砼運送至施工地點，再用吊車將砼送入儲砼料斗。在輸送過程中，宜以最短的時間，將砼從攪拌地點運至灌注地點。以防轉運時間過長造成樁孔內砼初凝，影響施工及成樁質量。將砼連續(xù)不斷的輸送進儲砼料斗，提升串動導管，排出砼，直至灌注成樁，在提升串動導管時，嚴禁碰撞鋼筋籠，以防鋼筋籠上浮和下沉。在灌注過程中，要隨機進行檢查。若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠有上浮和下沉現(xiàn)象，應采取措施及時處理，并查清其原因：埋管深度較大，提升導管被掛住，使鋼筋籠上?。淮畡訉Ч軙r碰撞鋼筋籠，鋼筋籠定位失靈，使鋼筋籠下沉。若處理無效，及時采取措施提出鋼筋籠，做清孔鉆進，直至樁孔符合驗前標準，方可轉入設立鋼筋籠等工序的施工，直至

9、重新進行灌注。在灌注過程中，若發(fā)生堵管，在埋管深度不小于1m的前提下，適當增加導管的上下串動高度及速度，使管內砼受力位移排出。如無效，可用8P大錘錘擊導管或用粗鋼筋插入管內上下攏動。仍無效時，提出導管作事故處理，并檢查分析其原因：石子粒徑過大；坍落度過??；和易性差；在導管中產(chǎn)生離析；砼在導管停留時間過長；其凝結（固）時間與灌注速度不相適應等等。對灌注過程中的一切故障均應記錄備案。在灌注砼時，若氣溫低于0攝氏度，應采取措施（增加添加劑等），使砼進入導管時的自身溫度不低于5攝氏度。若氣溫高于30攝氏度，應在砼中摻入緩凝劑。3、測量砼面上升高度及隨機拆卸導管在連續(xù)進行砼澆筑的過程中，將測錘沉至砼面，

10、試測其深度，并將測值記錄于現(xiàn)場施工記錄紙上，以正確判斷砼的埋管深度，借以準確控制導管的提升與拆卸長度。砼的埋管深度以2.0m6.0m為宜，不大于6.0m,以便于磴由導管內排出。隨著灌注砼量的增加，砼面的逐漸上升，導管的埋管深度增加，導管外砼對導管內砼的負壓力增加，灌注超壓力降低。為降低其負壓力、提高其超壓力，使砼在導管內順利排出，在保證導管底端埋入磴中2.0m3.0m的前提下根據(jù)所測的埋管深度，隨機提升與拆卸相應長度的導管。并嚴禁提高導管底端砼面，嚴禁碰撞鋼筋籠。導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。在拆除導管時，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導管，并掛上升降設備，然后松動導管的

11、接頭套筒，同時將起吊導管用的吊鉤掛上待拆除的導管上端的吊環(huán)，待接頭套筒全部拆除后，吊起待拆的導管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導管內，校正好位置，繼續(xù)灌注。拆除導管動作要快，時間不宜超過15min。要防止工具掉入孔內，要注意安全。提升與拆卸導管時，必須使用專用強套及拆卸工具，以縮短作業(yè)時間及砼在導管內的停留時間，防止堵管事故。在導管的使用、搬運和堆放過程中，應注意不得碰撞其螺紋壓壞管口。使用完畢后，立即將導管內外清洗干凈，將螺紋涂油防銹。為保證鑿出浮漿后樁頂砼達到設計強度值，樁頂砼超灌高度一般以0.51.0m以保證混凝土的強度，多余部分接樁前必須鑿出，殘余樁頭應無松散層。在灌注砼的最

12、后階段，應核對混凝土的灌入數(shù)量，以確定所測混凝土的灌注高度是否正確。在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高減小，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如出現(xiàn)混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋漿，并掏出部分沉淀土，使灌注順序進行。在拔出最后一節(jié)長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。我公司施工的54棵灌注樁施工完畢后，經(jīng)過對樁基逐一進行檢測，均符合質量要求。三、施工時應注意的問題1、初灌量的問題及導管埋深的控制初灌量就是在開始澆筑砼時，一次連續(xù)澆筑的砼數(shù)量。它應滿足埋管至0.8m的要求，由此求出初灌量，并且在澆筑砼的過程中盡量不動導管，因為如果在此過

13、程中上下串動導管，可能會使導管底臨時脫離砼面，在樁底形成“混樁”，降低樁身強度。在清空時控制好沉渣與泥漿指標，初灌時導管不動是完全可以的。2、堵管產(chǎn)生的原因、預防及處理堵管是在成樁中比較嚴重的問題，造成堵管的原因，主要是砼質量不好，混有雜物造成堵塞；澆筑過程中等待時間過長，砼產(chǎn)生初凝，在砼面形成結硬層，使再次澆筑砼時，砼沖不破硬層面的阻力而造成堵塞；導管漏水使砼受水沖洗后粗骨料聚集在一起，也造成堵管。3鋼筋籠上浮的原因及防治在施工過程中對通長鋼筋籠，在開始澆筑時，盡量少動導管，在澆筑過程中，串動導管時，主意不要掛鋼筋籠；如果是懸掛，在砼面接近鋼筋籠底時，少動導管，控制灌注速度，減緩砼面的上升速度，也即減小砼對鋼筋籠的粘滯力，當鋼筋籠埋入砼內一定深度后，拆管時將導管底進入鋼筋籠中；同時要做清孔工作，以清除孔內泥塊；另外要選擇與鋼筋籠內徑相匹配的導管，應做到鋼筋籠內徑與導管外徑的環(huán)狀間隙保持在100mmz上；認真控制成孔垂直度，防止斜孔發(fā)生；多節(jié)鋼筋籠分段吊裝連結，以確保軸度。4、斷樁產(chǎn)生的原因、預防及處理泥漿或泥漿與水泥砂漿混合物把灌注的上下兩端磴隔開，使磴變質或截面積受損，形成斷樁。施工中可采取如下預防措施來防止斷樁，灌注前應很好