水下混凝土灌注施工

1、1 為貫徹執(zhí)行高速公路標準化建設，嚴格按為貫徹執(zhí)行高速公路標準化建設，嚴格按標準進行工序質(zhì)量管理和控制，指導作業(yè)人員標準進行工序質(zhì)量管理和控制，指導作業(yè)人員按標準程序進行水下混凝土灌注，防止混凝土按標準程序進行水下混凝土灌注，防止混凝土灌注過程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，以確保建成一流的灌注過程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，以確保建成一流的高速公路。高速公路。 前 言一、一、 水下混凝土灌注施工技術要點水下混凝土灌注施工技術要點二、水下混凝土灌注常見問題及預防措施二、水下混凝土灌注常見問題及預防措施 提 綱234u一、孔形、孔徑、孔深、孔位u二、泥漿相對密度、傾斜度、沉渣厚度u三、鋼筋籠安裝高程u（1）開灌前，含砂率4

2、%，泥漿相對u 密度1.051.209g/cm3。u（2）鋼筋籠安裝就位并經(jīng)復核平面偏差在10mm，高程在50mm以內(nèi) 。u（3）沉渣經(jīng)測定符合摩擦樁20cm，端承樁5cm的要求。一、技術準備u質(zhì)量檢查內(nèi)容：四孔三度一高程 5u橋梁基礎水下混凝土灌注施工工藝流程u 導管水密性試驗及安裝二次清孔混凝土現(xiàn)場檢測首批混凝土灌注混凝土導管和導管隨混凝土灌注進程的提拔拆卸清卸埋深控制聲測管檢查填寫灌注作業(yè)記錄。 二、施工工藝流程及施工工序6781、灌注方案的設計 （1）鋼導管配置 內(nèi)徑一般為2035mm，每節(jié)23m，配12節(jié)11.5m的短管。導管下端至孔底一般為2535cm，首次灌注導管的埋置深度應該不

3、小于1m。必須連續(xù)灌注，把握好提升的速度。一般樁頂高程比設計值高出0.51.0m。三、橋梁基礎水下混凝土灌注施工工序圖圖2 2 混凝土澆筑導管的安裝混凝土澆筑導管的安裝LL3L2L1H支承托架鋼護筒方木方木鋼筋籠導管漏斗9三、橋梁基礎水下混凝土灌注施工工序（2）導管水密承壓和接頭抗拉試驗使用前需要檢查導管是否漏氣、漏水、變形，接頭連接要牢固可靠，并且要定期(一般每半個月)進行一次水密性試驗，進行水密試驗的水壓不應小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注砼時最大內(nèi)壓力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p為導管可能受到的最大內(nèi)壓力（kPa）；rc為砼拌和物的重度（24

4、kN/m3）；hc為導管內(nèi)砼柱最大高度（m），以導管全長或預計的最大高度計；rw為井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；Hw為井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）。氣溫/無攪拌設施運輸有攪拌設施運輸20-30306010-1945755-96090（4）混凝土進入導管的塌落度為1825cm。樁徑小、樁身短的應該取低限，反之取高限。首批灌注的混凝土初凝時間不得早于灌注樁全部混凝土灌注完成的時間。灌注需要較長時間時可以加入混凝劑，減緩初凝時間。運輸時間和距離應該盡量縮短，灌注前混凝土的塌落度損失不應該超過2cm。水下混凝土拌制物運輸時間限制 四、水下混凝土的拌制與運輸1011計算和控制首批封底混凝土數(shù)量，下落

5、時有一定的沖擊能量，能把泥漿從導管中排出，并能把導管下口埋入混凝土不小于1m深。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)。五、首批封底混凝土adHDHVba224式中：V初澆混凝土體積（m3）； d、D導管內(nèi)徑和樁孔設計直徑（m）；擴孔(充盈)系數(shù)；Ha初澆混凝土高度（m），Ha h1h2 ；H孔內(nèi)混凝土面深度（m）；Hb孔內(nèi)混凝土高度達到埋管深度時，導管內(nèi)混凝土柱與導管外液柱的平衡高度（m），Hb ( r1/r2)H；r1、r2孔內(nèi)泥漿和混凝土重度（kN/m3）；h1導管底端到孔底的距離（m），一般取0.4m；h2導管埋入混凝土內(nèi)的深度（m），一般取1

6、.0m。 H d D h1 h2 Ha Hb 泥漿 混凝土 導管圖圖3 3 初澆混凝土量計算示意圖初澆混凝土量計算示意圖121、樁基混凝土采用罐車運輸配合導管灌注，灌注開始后，應緊湊連續(xù)地進行，嚴禁中途停工。2、在灌注過程中，應注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；導管的埋置深度應控制在26m。同時應經(jīng)常測探孔內(nèi)混凝土面的位置，即時調(diào)整導管埋深。六、水下混凝土灌注施工要點灌注水下砼時，應經(jīng)常探測孔內(nèi)混凝土面至孔口的深度，以控制導管埋深。如探測不準確，將造成埋深過淺，導管提漏，埋管過深拔不出或短樁事故。因此，在水下混凝土灌注樁中是一項非常重

7、要的工作，一定要由具有高度責任心的人來操作。（嚴格控制三度：砼高度、埋管深度、樁頂高度）采用深錘法測深：重錘的形狀是圓錐形，底面直徑15cm左右，重量不小于6-9kg。用繩系錘吊入孔內(nèi)，使之通過泥漿沉淀層而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根據(jù)測繩所示錘的沉入深度作為砼灌注深度。本方法完全憑探測者手中所提測錘在接觸頂面以前與接觸頂面以后不同重量的感覺而判別。測錘不能太輕，而測繩又不能太重，否則，探測者手感會不明顯，在測深樁，測錘快接近樁頂面時，由于沉淀增加和泥漿變稠的原因，就容易發(fā)生誤測。探測時必須要仔細，并以灌注砼的數(shù)量校對以防誤測。133、灌注時應采取措施防止鋼筋上浮。4、混凝土灌注到接

8、近設計標高時，要計算還需要的混凝土數(shù)量（計算時應將導管內(nèi)及混凝土輸送泵內(nèi)的混凝土數(shù)量估計在內(nèi)），通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費。5、砼灌注過程中，如發(fā)生故障應及時查明原因，并提出補救措施，報請監(jiān)理工程師經(jīng)研究后，進行處理。 六、水下混凝土灌注施工要點有關混凝土灌注情況，在灌注前應進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測；在各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發(fā)生的異?，F(xiàn)象等，應指定專人進行記錄，并把每個樁的原始記錄資料存檔，以備查。鉆孔樁長度/m2020-4040-6060-7070-8080-100適當關注時間/h1.5-22-33-44-55-67-8 導管埋深控制：灌注混凝

9、土時，導管埋入混凝土的深度，一般宜在26m較好。在任何情況下，不得小于1m或大于6m。少于1m時，已發(fā)生拔導管時拔漏事故，大于6m以上時，易發(fā)生埋管拔不出來的事故。拔管前須仔細測探混凝土面深度。用測繩錘探測時，須有2人用2個測錘探測，防止誤測。適當?shù)墓嘧r間 14六、水下混凝土灌注施工要點15七、質(zhì)量控制標準及檢驗、質(zhì)量控制（1）首次灌注混凝土的數(shù)量應該滿足導管首次埋深和充填導管底部的要求；（2）混凝土運至灌注點式應該對其坍落度、均勻性，如果不符合要求，應該進行二次攪拌。（3）首批混凝土灌注后，應該連續(xù)灌注。（4）在灌注過程中，應該注意保持孔內(nèi)水頭。（5）在灌注過程中，導管的埋置深度應該在26

10、m。當管內(nèi)混凝土不滿時，應該迅速灌滿，禁止在導管內(nèi)形成高壓氣囊。（6）在灌注過程中，應該經(jīng)常探測孔內(nèi)混凝土面的位置，及時調(diào)整導管埋深，導管拆除要迅速（一般不宜超過15min ）。17七、質(zhì)量控制標準及檢驗1、質(zhì)量控制（7）為了防止鋼筋籠上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m時，應該降低灌注的速度。當混凝土上升到鋼筋骨架底口4m以上時，提升導管，使其底口高于鋼筋骨架底部2m以上，即可恢復灌注速度。（8）灌注的樁頂高程應比設計高程高出0.51.0m，以保證混凝土的強度。（9）導管連接時，接頭必須清洗干凈、涂上黃油，并加上密封圈，對于破損的密封圈進行調(diào)換，接頭的螺紋要旋轉(zhuǎn)到位，以防止漏水。每次混

11、凝土澆注拆管后應及時清洗導管，以免水泥砂漿附著凝固后下次澆注時造成堵管。 （10）灌注過程中，若發(fā)生意外而暫停，應不時地上下緩慢提升導管，以免導管埋置太深造成提升不動或混凝土初凝，從而出現(xiàn)堵管。18七、質(zhì)量控制標準及檢驗（11）聲測管在灌注過程中，采用內(nèi)插套管的方法檢查是否有漏漿現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)不通苗頭，即刻疏通，混凝土灌注結束后再進行檢查，合格后灌滿水，并用木塞封好。（12）使用全護筒灌注水下混凝土時，當混凝土面進入護筒后，護筒底部應始終在混凝土面以下，隨導管的提升，逐步上拔護筒，護筒內(nèi)的混凝土灌注高度，不僅要考慮導管及護套將提升的高度，還要考慮因上拔護筒引起的混凝土面的降低，以保證導管的埋置

12、深度和護筒底面低于混凝土面。要邊灌注、邊排水，保證護筒內(nèi)水位穩(wěn)定，不至過高，造成反穿孔。另外，在拔護筒的同時要考慮可能引起的鋼筋骨架上浮問題。水下混凝土澆注必須符合施工工藝設計要求 工序過程工序過程檢驗項目檢驗項目技術要求技術要求檢查方法檢查方法導管安裝導管安裝導管總長導管總長大于孔深加大于孔深加1m1m節(jié)數(shù)與長度核定節(jié)數(shù)與長度核定導管直徑導管直徑200300mm200300mm尺量尺量導管接口處理導管接口處理絲口上足、密封不滲絲口上足、密封不滲水水觀察檢查、水密承壓檢測觀察檢查、水密承壓檢測導管下至深度導管下至深度距孔底距孔底0.30.5m0.30.5m換算核定換算核定二次清孔二次清孔清孔后

13、泥漿指標清孔后泥漿指標密度密度1.101.10，黏度，黏度1720s1720s比重儀法、漏斗計法比重儀法、漏斗計法沉渣厚度沉渣厚度柱樁柱樁5cm,5cm,摩擦樁摩擦樁20cm20cm測繩探測長度測繩探測長度混凝土灌混凝土灌注注坍落度坍落度20cm20cm用坍落筒、首盤一次，每用坍落筒、首盤一次，每50m50m3 3一次一次含氣量含氣量2%4%2%4%或或5%5%（有抗（有抗凍時）凍時）含氣量儀、首盤一次，每含氣量儀、首盤一次，每50m350m3一次一次溫度溫度530530溫度計、首盤一次，每溫度計、首盤一次，每50m350m3一次一次泌水率泌水率少量少量泌水率測定儀、每班至少一次泌水率測定儀、

14、每班至少一次初灌量初灌量( (計算值）計算值）m m3 3審核配料單、漏斗體積核定審核配料單、漏斗體積核定埋管控制埋管控制3m3m計算值計算值1m1m計算與實測對比核定計算與實測對比核定充盈系數(shù)充盈系數(shù)1.01.31.01.3計算核定計算核定終灌高度終灌高度大于施工圖樁頂高程大于施工圖樁頂高程1.0m1.0m以上以上測深與計算核定測深與計算核定19一、一、 水下混凝土灌注施工技術要點水下混凝土灌注施工技術要點二、水下混凝土灌注常見問題及預防措施二、水下混凝土灌注常見問題及預防措施 提 綱2021 1 1、首批混凝土封底失敗、首批混凝土封底失敗 2 2、鋼筋籠上浮、鋼筋籠上浮 3 3、導管進水、

15、導管進水 4 4、堵管、堵管 5 5、埋管、埋管 6 6、供料和設備故障使灌注停工、供料和設備故障使灌注停工 7 7、灌注過程中坍孔、灌注過程中坍孔 8 8、樁身夾泥、樁身夾泥 9 9、斷樁、斷樁 1010、短樁、短樁常見事故及處理方法：常見事故及處理方法：22事故原因和預防措施導管底距離孔底大高或太低。原因：由于計算錯誤，使導管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批砼數(shù)量不夠，埋不了導管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困難，造成泥漿與混凝土混合。預防措施：準確測量每節(jié)導管的長度，并編號記錄，復核孔深及導管總長度。也可將拼裝好的導管直接下到孔底，相互校核長度。首批砼數(shù)量不夠。 原因：由于計算

16、錯誤，造成首批砼數(shù)量不夠，埋管失敗。預防措施：根據(jù)孔徑、導管直徑認真計算和復核首批砼數(shù)量。首批混凝土品質(zhì)太差。原因：首批砼和易性太差，翻漿困難?；蛱涠忍?，造成離析。預防措施：搞好配合比設計，嚴格控制混凝土和易性。導管進漿。原因：導管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥漿壓力太大，滲入導管內(nèi)，造成砼與泥漿混和。處理辦法:首批混凝土封底失敗后，應撥出導管，提起鋼筋籠，立即清孔。1、首批混凝土封底失敗231、原因：除了由于全導管上拔、導管提升掛鉤所至外，主要是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導管底口距鋼筋籠底口附近到2m時混凝土灌注的速度過快，使混凝土下落沖出導管底口向上反沖，其頂推力大于鋼筋籠的

17、重力導致。鋼筋籠在孔口固定不牢。2、預防措施：改善混凝土流動性能、初凝時間， 灌注過程中，當混凝土面接近鋼筋籠底時，放慢澆注速度。混凝土面超過鋼筋籠底2m左右，適當提升導管，增加鋼筋籠埋深，即可正常澆注。在吊環(huán)上串鋼管，鋼管頂在吊掛鋼筋籠的型鋼上，型鋼與鉆機底座間固定牢固。鋼筋籠上端焊固在護筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用。2、鋼筋籠上浮241、主要原因：混凝土的儲量不足，或雖然混凝土的儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導管底口，以至泥水從導管進入。導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。導管提升過猛，或測深出錯，導

18、管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。2、預防和處理辦法：如果是上述第一種原因引起的，應立即將導管拔出，將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(huán)鉆機的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓斗吸出。若是第二種或第三種引起的，應拔換原管重新下管，或用原導管插入續(xù)管，但灌注前均應將進入導管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。3、導管進水25在灌注混凝土過程中，由于混凝土的配合比不當；新拌混凝土的質(zhì)量不符合要求(流動性過小，嚴重離析，骨料超徑等)；混凝土的運輸方法不當，造成混凝土嚴重離析；灌注混凝土的方法不當，灌注速度過慢或中斷時間過長；混凝土導管內(nèi)徑過小，或同一根導管中采用了不同內(nèi)徑的管節(jié)等

19、原因造成澆筑導管堵塞。出現(xiàn)堵管事故，采取以下措施處理：（1）分析堵管原因和部位，查對記錄，確認管底位置和埋深。（2）上下反復抖動導管，每次提升不要過高，不得猛敦導管，以防導管破裂和混凝土離析。（3）抖動無效時，可在導管埋深許可的范圍內(nèi)提升導管，以增加導管內(nèi)的壓力，減少混凝土流出的阻力。（4）若仍然無效，堵管部位不深時可下鉆桿捅；較深時可用壓縮空氣頂推管內(nèi)混凝土（事先制作帶進氣管的導管封頭），所用壓力應在導管強度允許的范圍內(nèi)。（5）若以上處理方法均無效，應抓緊時間起出導管和鋼筋籠，鑿掉已澆注的混凝土和未提出的鋼筋籠，對樁孔進行處理并重新清孔合格后重新灌注混凝土。預防措施：正確設計混凝土的配合比，

20、保證其施工性能滿足泥漿下灌注的要求；嚴格控制新拌混凝土的質(zhì)量，防止和易性不合格的混凝土和超徑砂石進入導管；采用適當?shù)幕炷涟柚坪瓦\輸方法，減少倒運環(huán)節(jié)，保證供料強度滿足混凝土面上升速度的要求；做好各項組織、準備工作，確?；炷凉嘧⑦B續(xù)進行；混凝土導管的內(nèi)徑應上下一致，并盡量采用直徑較大的導管；混凝土灌注過程中應經(jīng)常提動導管，破壞混凝土的凝結，特別是灌注速度較慢時。4、堵管26在灌注混凝土的過程中，混凝土在導管中下不去，或?qū)Ч鼙讳摻罨\卡住提升不起來而造成卡管事故。 卡管有以下兩種情況：原因：初灌時隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運輸途中產(chǎn)生

21、離析、導管接縫處漏水等使水泥混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。處理方法：可用抖動導管，采用鋼筋或長桿沖搗，或用軟軸振搗器振搗。如仍不能下落，提出導管，重新灌注，須將散落在孔底的混凝土等清除。因?qū)Ч芘c鋼筋籠卡在一起，則可采用輕扭動慢提拔的方法提升導管，使導管與鋼筋籠脫離，決不可強力起拔。如導管拉斷、脫落，可用特殊打撈工具打撈，并清除孔內(nèi)混凝土。機械發(fā)生故障或其它原因是混凝土在導管內(nèi)停留時間過久，或混凝土灌注的時間過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝的，增大了混凝土下落的阻力，混凝土堵在管里。預防措施是在灌注之前把機械維修一遍。5、卡管預防措施：嚴格按規(guī)程進行操作；隔水塞制作要合理，其直

22、徑要約小于導管直徑；混凝土配合比應與水下混凝土灌注條件相適應，和易性和流動性好；導管檢查和操作精心，導管要對準鋼筋籠的中心下設、提升導管要緩慢等等。27導管無法拔出稱為埋管，原因是導管埋入混凝土過深，或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已經(jīng)初凝使導管與混凝土之間的摩擦力增大，猛拔導管會把導管拉斷。預防辦法：應嚴格控制導管的埋入深度，一般不超過6m，6、埋管28事故原因和預防措施原因：由于設備故障，混凝土材料供應問題造成停工較長時間，使混凝土凝結而斷樁。預防措施：施工前應做好過程能力鑒定，對于部分設備考慮備用；對于發(fā)生的事故應有應急預案。處理方法：考慮提起鋼筋籠后重新成孔。7、供料和設備故障使灌注停工29事故原因和

23、預防措施原因：由于清孔不當、泥漿過稀、下鋼筋籠時碰撞孔壁、致使在灌注過程中發(fā)生坍孔。、在松散粉砂土或流砂中鉆進時，應控制進尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。、發(fā)生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。、如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進。、吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入，嚴防觸及孔壁。處理辦法：及時回填重新成孔。8、灌注過程中坍孔灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿。事故原因混凝土供料間隔時間太長，灌注停頓，混凝土流動性變小。混凝土和易性太差。導

24、管埋深過大。在灌注將近結束時,由于導管內(nèi)混凝土柱高減小,超壓力降低。導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大。補救措施：提起導管，減少導管埋深。30在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)樁孔護筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升益出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應懷疑是塌孔征象。 塌孔原因：護筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低；地下水位與孔內(nèi)水位相差不大，不能保持原有靜水壓力；由于護筒周圍堆放重物或機械振動等。 發(fā)生塌孔后，應查明原因，采取相應的措施，如保持孔內(nèi)漿面高于地下水位2m以上、移開重物或機械振動等。然后用吸泥機吸出塌入孔中的泥土。如不繼續(xù)塌孔，可恢復正常灌注。如塌孔仍不停止，塌孔部位較深，宜將導管拔出，將混凝土鉆開抓出，

25、再以粘土摻砂礫回填，待回填土沉實時機成熟后，重新鉆孔和灌注混凝土成樁。9、塌孔311、原因：灌注時由于導管密封不良，泥漿滲入導管內(nèi)，或?qū)Ч芩ㄈ屏?、脫落；首批混凝土儲量不足，或雖然混凝土儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導管底口，以至泥水從底口進入；導管提升過猛，或測孔內(nèi)混凝土面時出錯，到管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水，都會產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，這時應全部提出導管和鋼筋籠，鑿掉已澆注的混凝土和未提出的鋼筋籠，對樁孔進行處理并重新清孔合格后重新灌注混凝土。2、預防措施：混凝土導管在下入樁孔前，必須對接頭、管壁等進行詳細檢查，并做好配管記錄；定期進行導管水密性試驗；準備足夠的首批混凝土后才開澆，并使導管底口至孔底的距離為3040cm；導管提升不要過快，測混凝土面要準確。10、樁身夾泥321、原因斷樁主要是由于導管提升過高，提離混凝土頂面或混凝土灌注作業(yè)因故中斷等原因造成。2、預防措施：施工技術人員和操作人員要進行崗前培訓 增強質(zhì)量意識和業(yè)務技能。技術人員要細心量測，準確計算導管埋深，合理控制拆管節(jié)奏，嚴格按施工規(guī)范施工。嚴格控制混凝土拌和質(zhì)量宜摻用緩凝型減水劑，以改善混凝土性能。鉆孔樁施工要確保設備的