钻孔桩的水下混凝土施工

摘 要：本文结合新疆兵团农十师181团农村公路中桥等多年工程施工经验，提出钻孔桩的水下混凝土施工，一般采用垂直导管法灌注施工，并就垂直导管法灌注施工提出了一些技术性的要求。

关键词：钻孔桩 混凝土施工 垂直导管法灌注

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0065-01

钻孔桩的水下混凝土施工，一般采用垂直导管法灌注施工。在成孔内垂直放下内径为200～250 mm的钢管，底部距孔深沉渣0.3～0.6 m左右，钢制导管接头采用法兰盘连接，外设锥形活套，以防导管升降时卡住钢筋笼。在导管顶部接有一个一定容量的漏斗，其颈部安放球塞，并用绳系牢，当在漏斗内盛满塌落度较大的混凝土时，剪断绳索，导管内的球塞在混凝土重力挤压下将管内空气和水均匀由管底排出，（施工中会产生“空空”的鸣爆声），瞬间，混凝土在管底周围排出，挤入孔底沉渣，（桩孔不做护底时，一般为沉淀的浮悬物和泥浆）堆成一个圆锥体，并把导管下端埋入混凝土内至少1 m以上，使水（承压水）不能流入管内。随之连续灌注混凝土在无水导管内，源源不断地灌入锥体中，随灌随时提拔导管，使混凝土向周围挤动、摊开和升高。此时，孔内水面也随着翻动和升高，最后从护筒（壁）井口排入预备的沉淀池中。

在施工中，主要有以下设备、技术条件和操作要求。

1 储料槽、串筒、漏斗，需有足够的强度和容量

混凝土的初始存量应保证首批混凝土灌入后，使导管埋深尺寸不小于1.0 m为宜，储料槽下挂串筒，在串筒顶部留有送料洞口，并装有启闭伐门。当开启伐门时，储料筒内的混凝土既可流入导管，并进入与导管顶部连接的漏斗内，漏斗一般为0.8～1.5 m3的容量，颈口处安放球塞，球塞由木块分组嵌钉而成，外包裹塑料布，为了避免砍球灌注时可能发生的塞卡，也可以做为木栓状的球型塞。在漏斗内盛满混凝土时，便可压住球塞（以防球塞悬浮）。漏斗起着接送由料槽串筒而下的混凝土进入导管内，以免散失管外。同时，在浇灌中，漏斗储备一定量的混凝土，对起拔管道和混凝土的下落也起着施压的作用，并保持了浇灌中的连续施工。

2 在储料的同时，对导管、漏斗应进行认真的清理、检查、容量计算和导管密闭（承压）试验，然后下导管并安装漏斗，安装球塞

一般情况下，通过理论计算和现场实测，导管底距孔基底面的距离比导管内径大10 cm左右，以使球塞顺利从管底排出。球塞中心一般安放在发兰盘下20 cm球塞处，先把球塞湿润，表面涂抹皂水，将垫布向上卷起，用细铁丝扎紧悬吊在漏斗顶。系绳要拉紧，不偏斜。漏斗储浆时，球塞顶部均匀铺设稠水泥浆20～30 cm，漏斗储满混凝土后，砍球开始浇灌，用利斧将绳索砍断，同时开始振动器，当漏斗内混凝土下降时，立即开始送料伐门向漏斗内迅速送进混凝土。浇灌中要保证导管内混凝土面高于孔内水球塞面，当漏斗顺利通过导管并已排出管外时，导管也要慢慢地下沉10～20 cm，并迅速不断地向漏斗内灌入混凝土，使漏斗导管下的混凝土堆尽快地扩张和升高，埋住导管。如果砍球后，球塞不下，经振动亦无反应时，则应做事故进行处理，重新组织灌注。所以说灌注桩水下混凝土施工浇筑第一步的通过和混凝土能否正常灌注到底，封管非常关键。准备工作必须扎实稳妥，不能有马虎和侥幸。导管浇筑高度达到设计要求后，即告浇灌结束，同时将导管底提出地面30～50 cm，拆除导管、部件、漏斗等，清洗干净以备再用。

3 导管及提升设备，其直径与壁厚可根据导管的通过能力和孔径选用

一般导管直径为250 mm，通过能力每小时可达17立方米左右。使用前均应调直，试拼组装、试压、编号，自上而下标上尺度。试压可用水进行，其压力值大于或等于孔底静水压力的1.5倍以上。灌注斜孔水下混凝土桩时，导管的法兰盘极易钩挂钢筋笼，故而应在导管下端一节加焊一个腰鼓形导向器，以后可每隔10 cm增设一处。腰鼓形导向器的外径一般约为50 cm，各导向器应在相同位置各留一个孔道，以便测绳穿过。导管灌入混凝土前，均应在此30 m以内储蓄足够所需的混凝土量于储料槽内，在拌和机内亦储满混凝土，使在砍球后，开灌能有大量的连续不断的混凝土供应。提升用卷扬机的钢丝绳（钻孔机械、正反旋钻、冲击钻等也可以）通过三脚架的滑轮，与导管连接组成。

4 振动器、检查锤、测锤

用砼球法（上述）灌筑砼时，为保证球塞能顺利通过导管，导管组拼后，须用检查锤作通过试验，检查锤要有一定的重量和刚度，外径略小于导管内径10 cm左右，测锤检查砼面的标高，可用3～5 kg重的钢性测量锤，用铁丝等（测绳）悬吊，不宜用浸水变形（变长）的绳索悬吊。

5 抽水、射水设备

为防止孔内水位升高，对防水措施的不利，应准备抽水设备，尽量消除孔内基底沉淀於泥。对于岩石基底，应在灌注导管旁并联射水管，用夹将导管夹紧。

6 施工中应注意事项

6.1 首选抗硫酸盐水泥，但出厂时间过长（超过三个月）或受潮的水泥不能使用

砂石骨料应选用好颗粒级配的，且最大粒径不大于导管内径1/4或钢筋净距的1/4的级配料，一般不大于60 mm。配合比可根据施工条件选定，一般理论强度比设计强度高出10%～20%。拌合的砼有足够的流动性，能顺利地通过导管，在水下自动摊展。

6.2 在开始浇灌时宜采用流动性低、粘度较好，和易性能良好的砼

不允许在初浇灌中砼发生离析和沁水现象，在浇灌水下砼的过程中，各个工作环节要紧密配合，组织迅速、准确，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。砼保证坍落度在18～20 cm范围内，并有一定的流动性，一次拔导管所需的砼一般较成孔桩径计算体大于1.3倍的储量，导管埋入砼深度取决于浇灌速度和砼的综合性能，且不小于1.0 m，施工中每一次拔导管，都要用测锤准确测出砼的施工高度，计算出埋深并做好记录。为防止钢筋笼被砼托升（俗称浮笼），在灌注水下砼初时，要尽量加快，应保持较深的埋管，放慢浇灌速度。

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