简述导管法水下混凝土封底

中图分类号：TV544+.925文献标识码： A 文章编号：

一、工程简介

武广客专衡阳湘江特大桥151-155#主墩处于湘江河道中，为水中墩。为了施工桩基础和承台，采用钢围堰作为施工平台，围堰内径20.6m，壁厚1m。单个封底混凝土方量666方。

二、施工工艺

垂直导管法灌注水下混凝土与钻孔桩灌注基本相同，所不同的是围堰面积较大，采用多根导管依次灌注。

在围堰内垂直放入内径260mm～320mm的钢制导管，管底口距基底面

200mm～250mm；导管顶部装有一设导管阀门的管节与漏斗相接；漏斗与具有一定容量的混凝土储仓相接。灌注前，把漏斗、储仓装满混凝土。在一切准备工作就绪后，打开导管阀门（同时打开储仓的门），此时导管内的空气和水在混凝土的重压下有导管底口排出，瞬间混凝土通过导管压向基底，在导管周围堆成一个平坦的混凝土圆锥体，将导管底口埋住使水不能从底口进入导管。继而在灌注的混凝土通过导管源源不断地灌入锥体内。随着导管的提升，混凝土在水下摊开和升高，直至达到设计标高。

①.施工布置

1.导管平面布置

根据围堰封底面积333m2和每根导管的作用半径3m，来确定布设12根导管（见导管平面布置图）。

导管间距一般以5m为宜，混凝土流动坡度不陡于1:5。通常每根钢护筒布一根导管且置于钢护筒之间。

2.导管立面图布置

在围堰顶搭设灌注支架，以悬挂漏斗及导管，支架顶部设置灌注平台，平台上搭设有储存混凝土的料槽和储料仓。为方便操作和扩大工作面，宜分层设置拆导管平台、测量平台、导管提升平台及灌注平台。

导管平面布置图

3、灌注顺序

使用12根导管灌注，由于混凝土生产量所限，各导管不可能一次同时灌注时，可分项逐根灌注。应从围堰周边至围堰中间，以免基底浮泥及封底顶面的浮浆集中在基础边缘。导管拔球的顺序（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）。

4、混凝土方量的选定

根据施工实践，封底混凝土生产量，可按下列原则确定：

a)30min内生产储存的混凝土量，自拔球灌注起保证埋置导管于混凝土中1.0m以上。

b）灌注围堰水下封底混凝土的数度不宜小于0.25m/h。但是根据实际情况60m3/h。浮桥码头布置一台输送泵。

c）每根导管的首批混凝土的坍落度不要太大，以避免因落下的混凝土不能形成一定的坡率而埋不住导管底口。首批混凝土的需要量可近似为9 m3。

5、主要设备

（1）、混凝土储料仓

2m3 混凝土储料仓安放在灌注平台上，设有开启门，用溜槽相接，其容量是依据首批灌注时能把导管底口埋入混凝土堆内1.0m而定。料仓底面有向开启活门方向的溜槽，便于混凝土流淌。

（2）、料斗

是一种上口大、下口小的混凝土容量，其容量多在0.8 m3～1.5 m3之间，下口插入导管内。

（3）导管

导管内径多为260mm～320mm的钢管，具有足够的抗拉强度和密水性，能安全地承受自重力和装满混凝土的重力。要求导管内径要一致，误差应小于±2mm，内壁要光滑无阻，管体要不漏、不裂。导管组拼后要做水密试验，试验压力应不小于入水深度水压的1.5倍。导管底节长6m，上节长1m或2m不等，导管间用带止口橡胶垫的法兰盘螺栓连接。法兰盘必须与导管轴线垂直，且应焊有加强筋板。导管组拼后要从下向上做长度和节数的标志，并用钢尺丈量出准确的长度。

（4）、测锤

测锤可用混凝土制作，测锤要用测量绳悬吊。

（5）、振捣器

备用多台插入式振捣器，在漏斗颈部混凝土卡住时，可用来疏通。 6、人员安排

考虑到封底混凝土方量较大和混凝土生产速度，安排白班和夜班两班人员交接班。白班管理人员10人，作业人员30人；夜班管理人员10人，作业人员30人。

②.施工程序及操作要点

1、准备工作及技术交底

（1）向全体工作人员进行技术安全、质量交底、

（2）与气象、电力、航运等有关部门联系，在一切正常的前提下确定封底时间和施工安排。

（3）组织有关人员全面准备工作的就绪程度。

2、储料

储料仓、漏斗、运输车和拌和机内也都应储满，以便开灌后能连续不断地灌注。

3、拔球

以首批混凝土9 m3混凝土拔球，先将阀门置于关闭状态，固定号卡块，在阀门上面铺一张同样面积的塑料布后，将漏斗铺面混凝土，并与储仓连同。当一切准备就绪后，搬运卡块，开启导管阀门，同时打开储仓门，使储存的混凝土陆续通过导管注入围堰水下，同事在拔球过程中继续用泵输送混凝土。埋住导管底口1.0m以上。拔球后，用测量锤测量导管周围的混凝土面高度，计算导管埋置深度和检查导管内的情况（检查人员不能戴安全帽，防止安全帽堵管），如符合要求，该导管即可正常灌注。如果导管漏水和拔球不成功，应重新检查并修复，并重新拔球。

4、灌注

全部拔完球后，各导管要均匀下混凝土，防止堵管。并根据测量混凝土灌注高度来调节下混凝土的导管。法兰盘连接的导管可旋转或上下起落，防止堵管。非法兰盘连接的导管只能上下起落，防止堵管。

5、灌注结束

一个导管灌注高度达到设计要求时，该导管的工作即告结束。此时将导管拔离混凝土面，将漏斗及导管拆除，并用净水逐节冲洗干净，以备再用。

6、经验参数

（1）正常灌注时，拌和机上料到通过导管灌注应缩短到不超过20min。

（2）正常灌注时，混凝土在导管内停滞的时间不应超过30min。

③、封底故障及预防措施

④、 注意事项

1、首先拔球的混凝土的坍落度控制杂16～18cm，坍落度过大，混凝土的摊铺面积过大，不能满足导管埋深高度。

2、封底顶面混凝土的坍落度控制在20～22cm，这样才能使封底顶面混凝土平整。

3、封底导管埋深一般控制在1.0～1.5m。

4、灌注支架及所有工作平台一定要坚固可靠；上下通道及平台周围应加拉杆防护，平台间及通道外的空间应设安全网防护。

5、对机械设备在运转中应勤加检查，即时维修，保证正常运转。

6、严格交接班制度，防止因交接混乱而发生错误，造成安全及质量事故。

7、对运输线路、平交道及水上来往船只，应作好交通安全工作。

对于水上船只及锚碇应有专人检查，出现问题应及时处理。

⑤、水下混凝土封底质量检查

1、基底检查：基底浮泥、沉淀泥沙、沉碴应清除干净，以使封底混凝土底面能直接支承于坚实的土层上或与基岩面胶结良好。对于封底混凝土厚度的围堰壁应洗刷干净，以使其与围堰壁及隔墙底胶结紧密良好。

2、施工前应对机具设备、材料、混凝土配合比及施工布置等进行检查，以保证混凝土拌和物质量良好，灌注中不发生故障。

3、施工灌注中应严格按照工艺规则进行。对于在灌注中发生的故障或不正常现象，应详细做好记录，以便封底后对该处进行取样检查。

三、安全及文明施工措施

1.严格执行安全生产责任制度

项目经理、作业队队长、工班长、操作工人及各级职能部门严格执行安全生产管理责任制度。工区经理部设安全环保部(安检工程师)，作业队设专职安检员，工班设兼职安全员，形成安全生产网络，做到领导到位，工作到位，分工明确，责任到人。

2.加强安全生产教育

封底前，对所有参加围堰封底的施工人员进行安全生产教育，组织学习安全法及铁道部有关桥涵施工安全规则、规定，并结合工区工程的实际情况制定安全措施，进行宣传教育。对特殊工种，如起重工、电焊工、机动车司机、电工等需持证上岗操作。

3、保证人身和财产安全的措施

预先了解当地气象和地质水文资料，掌握汛期起讫时间、规律和特点，重点是可能以及水位涨落等情况，便于拟定措施保障施工安全，保证施工顺利开展。

施工平台搭设好以后，在施工平台四周设置护栏，以防施工人员坠落江中。

夜间作业时，配备足够的照明设备。

电工作业人员持证上岗，非电工不得乱拉电线。配电箱及开关箱必须防雨、设门配锁，并安装漏电保护器，执行“一机、一闸、一漏、一箱、一接地”的原则，熔丝的容量按用电负荷量装设。现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆。现场手持作业灯使用安全电压。

4、混凝土灌注后，多余的混凝土应集中堆放，集中清理，不能直接抛至江中。清洗输送泵管的污水也应汇集至预设的沉淀池中沉淀，然后才能排入江中。