水下灌注桩施工难点及注意事项的探讨

1、水下灌注桩施工难点及注意事项的探讨 常见的施工难点 因为水下钻孔灌注桩基础施工速度快、质量相对稳定、受气候因素影响不大，所以它们已被普遍采用。钻孔灌注桩基础的施工基本流程：施工放样、铺设套管、钻机到位、清除孔底孔、浸渍钢笼镇流器、次级留置导管、水下混凝土灌注清孔、桩。在水下混凝土灌注的质量影响因素的复杂性，施工质量控制环节往往成为水下钻孔灌注桩基础质量控制点的困难。 水下混凝土灌注施工常常消失的问题有：导管严峻的空气和水的泄漏，桩的折断。形成一个松散的层次结构的混凝土、泥或胶囊，有浮浆夹层消失直接造成断桩，混泥土的质量受到影响，造成废桩重做；导管埋入混凝土的长度过深，致使四周的摩擦力增强，导管

2、拔不出来，继而消失了桩断的现象，导致灌注不能顺畅的举行，致使导管外部的混泥土跟着时光的变化降低流淌性损失导致恶化；含砂率小的混凝土的和易性和坍落度太小以及其他因素，都有可能导致导管阻塞，致使浇筑断条，再次举行浇注时位置发生偏差没有准时得处处理，混凝土内就会消失浮浆夹层，产生桩断的现象；因为混凝土等待时光增强，使混凝土在管道内部流淌性变差，使混合混凝土不能举行正常灌注；套管与地基基础不好，就会造成套管壁带水，引起周边地面沉降，不能保证成桩质量；因为实际的地质缘由问题和不正确的钻孔，就有可能致使孔壁坍塌；因为终孔实验误差或者过程中严峻塌孔致使之后的钢筋笼下沉淀过厚，或浇筑高度不到位，导致桩长；因为

3、工作人员的不细致或者是认为的操作错误，导致声测管不能正常举行工作，导致对桩基的超声波的检测不能正常举行。 “混凝土的协作比要精确 1、水泥的抉择 通常状况下。我们一般施工建设中所使用的水泥大多是平凡硅酸盐和硅酸盐水泥两种。一般初步凝固时光最好不要早于两个半小时，其强度应当高于四十二点五度。施工中的所使用的水泥应当在试验室里通过物理性能测试，才干满意实际施工中的要求，并且混泥土中水泥的实际用量最好不要超过五百千克每立方米，要严格根据其规定的标准举行使用。 2、骨料的抉择 骨料的实际抉择有两种，一种是卵砾石，一种是碎石，在实际施工过程中应当把卵砾石作为首选。抉择骨料的实际粒径应当是导管的0.166

4、7到0.125之间与钢筋最小距离应当是0.25，并且粒径要保证在40毫米内。粗骨料的实际等级配比要确保混凝土要具有很好的和易性，而细骨料最好使用中、粗砂砾。混泥土中实际含砂概率应当在9/20到1/2之间。水和灰的比例应当在1/2到3/5之间。 3、提升和易性 为了增强混泥土的和易性，在混凝土中不要加入其他外加剂，水下施工中使用的混凝土外加剂有减水、缓释以及旱强剂等，想要在混凝土中加入外加剂，就一定要经过试验决定其使用种类、使用重量，以及加入的程序等。 总而言之，混凝土协作比务必适应导管水下灌注，混凝土配比的适宜使可以让其具有足够的塑性和粘聚性，在灌注过程中在导管内具有良好的流淌性又不简单发生离

5、析现象，通常来说当水下混凝土强度高，其混凝土的耐久性也会很好。所以从水泥的强度等级，水泥和水的实际用量的总比例和性能等各种掺杂添加剂等多个方面举行考虑，保证混凝土质量。并确保混凝土的等级配比强度等级应高于设计时的强度。混凝土搅拌时光要合适并且要搅拌匀称，如混凝土搅拌运送过程中，发生搅拌不匀称或泌水离析等现象现象，混凝土流淌性差，就不能举行使用。 “首灌量要求 混凝土首灌量应能保证混凝土灌入后导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m，使导管内混凝土柱与管外泥浆压力平衡。混凝土首灌量按下式应通过计算决定。 V=/4（d 2h1+kD 2h2） 式中 V混凝土初灌量，m3； h1导管内混凝土柱与管外泥浆

6、压力平衡所需高度： h1=（h-h2）w /c，m； h钻孔深度，m； h2初灌混凝土下灌后，导管外混凝土面高度，取1.3 1.8m； w泥浆重度，取1112kN/m3； c混凝土重度，取2324kN/m3； d导管内径，m； D桩孔直径，m； k混凝土充盈系数，取k =1.11.3。 首灌量对灌注桩成桩质量极其重要。合理的首灌量，既能顺当施工，又能使漏斗灌满后混凝土埋管深度满意要求；同时，通过首灌对孔底沉渣举行又一次的冲洗，可有效提高桩基承载能力，所以对首灌量务必严格要求。 “灌注速度控制 首先，分析一下桩身自重传力给土层的转换机理。钻孔桩的桩土互相作用在桩身混凝土灌注时即开头形成，先灌注的

7、混凝土在后灌混凝土的压力下渐渐密实、压缩，并发生沉降，这种相对于土的位移即受四周土层向上的阻力，桩身分量通过这种阻力逐步传递到土层中去。灌注快的桩，当所有灌完后，混凝土虽然还未初凝，但经过灌注时不断冲击和压实，并渗透到周围土层中，这时的混凝土已不同于一般的流体，对土的粘着作用及本身抗剪已形成阻力；而灌注慢的桩，因为混凝土已临近初凝，与土壁之间的阻力将更大。 钻孔桩自重传给四周土层的比例与灌注速度有直接关系。灌注速度快，传给桩周土层的比例小；灌注速度慢的，传给桩周土层的比例大。因此提高灌注速度不但对保证桩身混凝土的均质性起到良好的作用，同时可使桩身分量较多地储存于桩底，削减桩周摩阻力的负担，而桩

8、底反力在以后的使用中很少得到发挥，这对改善桩基受力情况、提高使用效果起到一定作用。 实践证实，一根桩的灌注工作越快越顺当，这根桩的质量也一般较好；越是拖拉耽误，越简单出事故，因此一定要做到迅速继续灌注。 每根桩的浇注时光按初盘混凝土的初凝时光控制，须要时可适量掺入缓凝剂。 “控制导管埋深 水下混凝土灌注过程中，导管埋入混凝土的深度适中，则混凝土蔓延匀称，密实性好，其表面也较平坦；反之，混凝土蔓延不匀称，表面坡度大，易于凝聚离析，影响质量，所以务必控制导管的合理埋深，保证桩身质量。 导管埋深太大、太小对成桩质量均有影响。埋深太小时，混凝土简单冲翻孔内的混凝土面而将沉渣卷入，造成加泥甚至断桩，在操

9、作过程中也易将导管拔出混凝土面；埋深太大时，混凝土顶升阻力很大，混凝土无力平行上推而仅沿导管外壁向上推挤至顶面附近再向四侧运动，这种涡流也易将沉渣卷入桩身周围，产生一圈劣质混凝土，影响桩身强度。此外埋深较大时，上部混凝土长时光不动，塌落度损失大，简单发生堵管的断桩事故。因此导管的埋深一般控制在26m，对大直径超长桩可控制在38m范围内。灌注过程应勤提勤拆，拆卸导管前应精确测量孔内混凝土面标高。 “控制清孔时光 成孔结束后，应准时举行下道工序施工，二次清孔验收合格后尽快举行混凝土灌注，不能停滞时光太长。若停滞时光太长，因为孔壁土层有一定的渗透性，而使泥浆中的固体颗粒粘附在孔壁上形成较厚泥皮，泥皮

10、在混凝土灌注中被夹在混凝土与土壁之间，有润滑作用，使混凝土与土壁之间摩阻力降低。另外，土壁长时光浸泡在泥浆中，土的某些性质也会转变，有的土层可能会膨胀，强度变低同样也影响桩的承载能力。因此，施工时应严格按规范要求，尽量缩短成孔后至混凝土灌注时光，清孔合格后在30min内尽快灌注混凝土。 “控制桩顶混凝土质量 因为上部荷载通过桩顶传递，所以务必保证桩顶混凝土强度满意设计要求。当浇注临近桩顶标高位置时，应控制好最后一次浇注量，可适当削减混凝土的塌落度，使桩顶混凝土的超灌高于设计桩顶标高一倍桩径，以便凿除桩顶部浮浆层后达到设计标高的要求，且务必保证桩顶混凝土强度满意设计要求。大直径超长桩的超灌高度应

11、依据桩长、桩径综合考虑，比一般灌注桩大一些，由于大直径超长桩灌注时光长，沉渣及浮浆积聚厚，防止测绳难以精确判别浓泥浆或混凝土的表面而发生误测。在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的浓泥浆挤入而形成“泥心”。 在水下混凝土灌注过程中，为了保证成桩质量，还有很多值得留意的环节。二次清孔时对泥浆各项性能指标的控制，泥浆比重按照不同土层状况宜在1.151.25之间，含砂率8%，粘度28s；灌注前对孔底沉渣厚度的测定要精确，直到满意设计要求才干浇注；导管的衔接要求平直、密封，导管使用前及使用一段时光后应做压力实验，压力实验用的压力依据施工中可能消失的最大压力来做，耐压应达到0.60.9MP

12、a；灌注前，为使隔水栓能顺当排出，导管底部距孔底距离宜控制在0.30.5m，对直径标准600的桩，可适当加大导管底部距孔底距离；混凝土灌入前，应先在漏斗内灌入0.10.2m3的11.5水泥砂浆，然后再灌入混凝土。 另外，在浇注过程中，当导管内混凝土不满而进入空气时，后续的混凝土宜通过溜槽慢慢注入到漏斗和导管，不得将混凝土从上面倾入导管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。在浇注过程中，应有专人测量孔内混凝土面的升高高度，填写水下混凝土灌注记录，对灌注过程中的一切故障均应记录备案。 “常见问题和解决措施 1、导管进泥水 灌注水下混凝土所用导管内进泥水也是灌注桩施工中常发生

13、的一种施工质量问题，主要现象表现为浇筑混凝土时，导管内消失涌泥，混凝土被污染，降低了强度，造成夹层，引起渗漏。主要由以下几种缘由所致。 1）首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。 2）导管插入混凝土内深度不够，使泥浆混入导管中。 3）导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破碎，水从接头或焊缝中流人。拔出导管过度，泥浆被挤入管内。 为避开发生导管进泥水，事前要实行相应措施加以预防，主要预防措施有以下几种。 1）首批混凝土量应经计算决定，保持足够的数量和下冲力，使泥浆排出导管外。 2）导管口离槽底应保持

14、不小于300 mm500 mm的距离。 3）导管插入混凝土深度保持不小于2.0 m。 4）灌溉中留意控制灌溉速度，常常用测锤（钟）测定混凝土升高面，按照测定高度，决定拔导管的速度和高度。 如在施工中发生导管进水（泥），要当即查明事故缘由，实行以下处理方法。 1）若是上述第一、二种缘由引起的，如槽底混凝土深度小于0.5 m，可重新放隔水塞浇筑混凝土，否则应将导管提出，将槽底的混凝土用空气吸泥机清出，重新浇筑混凝土；或改用带活底盖子导向管插入混凝土内，重新浇筑混凝土。 2）若是第三种缘由引起的,应浆导管拔出重新下导插入混凝土内1 m左右，用吸泥泵浆导管内的泥水吸出抽干，然后加防水塞重新灌注混凝土，

15、对于重新灌注的砼，前两盘要加大水泥用量，导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后连续灌注。 2、堵管 在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为堵管。堵管有以下两种状况。 1）混凝土开头灌溉时，隔水塞卡在导管内，造成灌溉暂时中断，其缘由为：隔水塞（球）制作、加工尺寸不法规，尺寸偏差过大，被卡在导管内，冲不出来；导管下入前，内壁混凝土浆渣未彻底清除整洁；混凝土坍落度过大，和易性差，砂子挤夹在隔水塞（球）与导管之间，使隔水塞下不去。 2）混凝土导管内被混凝土阻塞，混凝土下不去，难以顺当举行灌溉。其缘由为：导管口离孔底距离过小或插入到孔底沉渣中，混凝土难以从管底挤出；混凝土下冲力不

16、够或混凝土坍落度过小，石子粒径过大，砂率过小，流淌度差，混凝土难以下落；灌溉下料间隔时光过长，混凝土变稠，流淌度下降，或已凝结。 针对以上两种状况，分析其发生的缘由，要实行有利的预防措施，比如隔水塞加工、制作尺寸要符合要求，灌溉砼前导管要清理整洁，严格控制砼的拌制质量及灌溉时光，计算好导管距孔底的距离，精确计算初灌混凝土的数量。 如发生堵管问题分析其产生的缘由属哪类堵管问题，针对堵管类型可采用以下两种主意举行处理：如为上述第一种类型可采用捣（上部阻塞）、镦、拆（中下部阻塞）的主意处理，如为其次种类型可采用长钢筋焊接冲捣管内砼使砼下落，对于轻微堵管可利用吊车颤动导管吊绳及在导管口安装附着式振捣器

17、使砼下落，如仍不能下落时，应立刻拔出导管逐段拆除，并将管内混凝土清理整洁，根据导管进水第三种缘由引起的方法重新举行灌注工作。 3、埋管 灌注过程中导管拔不动或灌注完毕导管无法拔出统称为埋管，常因导管埋深所致，但灌溉砼时光过长，没有准时活动导管或钢筋笼上钢筋焊接不牢，吊放和灌溉混凝土时被碰撞散开，将导管卡住也是埋管的缘由。 预防主意：灌注水下砼时，要派专人常常测定导管在砼内的埋置深度，一般宜控制在2 m6 m内，并且灌注砼时要常常小幅度的颤动导管以防止导管与砼粘结，并且要尽可能的缩短砼的灌注时光，如务必间歇时应将导管拔到最小埋置深度，下钢筋笼前要检查焊接结实，不得有开焊，在下导管时发觉钢筋笼有散

18、开时，要准时举行订正补焊结实。 若埋管事故已发生，应立刻用大吨位的吊车举行提升导管，若仍无法拔出导管，应实行措施将导管强力拔断，然后根据处理断桩的主意处理。倘若埋导管时已灌砼未初凝且流淌性还未削减，可以将砼表面的泥渣用吸泥泵吸出，然后重新下导管重新灌注砼，灌注时与导管进水第三种缘由的处理主意类同。 4、少灌 少灌又称短桩，产生缘由：灌注结束后，因为孔口坍方或下部顶上的泥浆比重过大，使得浆渣过稠，施工人员用测锤未测到砼表面，而误以为砼已灌注到桩顶设计高程，使得桩灌短所造成的事故。 预防主意包括以下几方面。 1）孔口护筒要埋设要严格按规范要求，以防止孔口坍方，且在钻孔过程中发觉有孔口塌方现象要准时举行处理。 2）桩成孔后，要准时清晰沉渣，使得沉渣厚度符合规范要求。 3）严格控制钻孔护壁的泥浆比重，使得泥浆比重控制在1.11.15之间，而且浇注砼前孔底500 mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率8%，粘度28s。 处理主意视