水利建设与管理・２００８年第１２期 提高灌．．＇一４＿－ａ一－－＇－Ｉ．Ｋ，下混凝土施工 杨 海 （宁夏回族自治区中卫市水务局 ７５５０００） 【摘要】灌注桩施工质量的关键是水下混凝土的浇筑质量。水下混凝土因是隐蔽工程，容易出现质量问题，影响灌 注桩质量。本文结合工程实例，详细介绍了灌注桩水下混凝土施工方法及其质量控制原则。 【关键词】灌注桩水下混凝土施工 随着水利基础设施建设标准的日益提高，灌区重要路 缝破裂，水从接头或焊缝中浸入，就会引起事故，因此施工 段交通桥的设计也提高了标准，逐步由浆砌石基础支墩板 之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。 桥向灌注桩基础排架板桥过渡，灌注桩基础也成为桥梁施 ｄ．储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都 工的关键部位和关键工序。由于灌区地下水埋藏较浅，灌注 应进行检查，以保证施工安全和施工质量。 桩基础多在水下。因此混凝土施工均在水下进行，容易出现 ｅ．运输机械要根据施工现场平面布置合理配备，使用 质量事故，施工质量难以保证，成为质量控制的关键点。现 前进行维修检查，确保施工过程中不产生漏浆、离析现象， 阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进 保证施工质量。 行，其原理是：在一定的落差压力作用下，将混凝土拌和物 ２严格控制混凝土的配合比 通过密封连接的钢管（或强度较高的硬质非金属管）人口， 水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和 进入到初期灌注的混凝土下面，顶托着初期灌注的混凝土 ＤＩＪＴ５１４ａ－－２ｏｏｔ｛水工混凝土施工规范》的规定。选用骨料 及其上面的泥浆或水上升，形成连续密实的混凝土桩身。导 要重点注意以下几点： 管法施工技术要求非常严格，为使水下混凝土灌注桩施工 ａ．水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时 质量得以保证，必须要从施工设备、混凝土配制、灌注等几 间宜不早于１．５ｈ，宜选用强度在３２．５ＭＰａ以上的水泥，所选 个方面加以控制。下面结合宁夏中卫防洪堤桥的施工情况， 的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的 介绍灌注桩水下混凝土施工的质量控制措施，以提高水下 用量要达到设计要求的强度配合比及规范规定的标准。 施工质量。 ｂ．粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石，应优先采用符 １严格要求施工设备质量 合要求的卵石。骨料最大粒径不应大于导管直径的１／６～１／８ 混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保 和钢筋最小净距的１／４，同时粒径在４０ｍｍ以内。粗骨料的 证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工 级配应保证混凝土具有良好的和易性，细骨料宜采用级配 设备的质量： 良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为４５％～５０％，水灰比 ａ．备用发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性 宜采用Ｏ．５～０．６。 能良好，足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况，以 ｃ．为提高和易性，混凝土中宜掺入外加剂，水下混凝土 防止灌注时间延误，避免造成断桩事故。 常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等，掺入外加剂 ｂ．注意混凝土拌和机类型的选择，宜选用大容量拌和 前，必须经过试验，以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺 机，在数量上保证混凝土的连续灌注。每次使用前对混凝土 入程序。 拌和机都应进行认真的检查维修，以保证混凝土浇筑过程 ｄ．混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适 连续。 应。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性， ｃ．导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要 既易于在导管中流动又不产生离析。一般来说，水下混凝土 根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度 强度高时，其耐久性也好，因而要从水泥的选择、水泥及水 和刚度，且密封性良好，管壁光滑、导管平直、无穿孔裂纹， 的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面 导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严、焊 来保证混凝土质量，而且要保证混凝土的级配强度应高于 杨海，提高灌注桩下混凝土施工质量的方法 设计强度。 ｅ．混凝土搅拌时间要适宜，要搅拌均匀，如混凝土在搅 拌和输送过程中出现不均匀或离析泌水现象，流动性差，就 不能使用。 ｆ．水下混凝土质量对于整个水下施工质量十分重要， 而水下混凝土技术也不断出新，采用先进的混凝土配制技 术也是提高水下施工质量的有效途径。水下不分散混凝土 技术就是这样的一种新技术，我国于２０世纪８Ｏ年代研制 成功，其原理是在搅拌混凝土时加入高分子材料外加剂，使 混凝土拌和物在水下不离析。采用这种技术可以实现不排 水施工，也可进行水下振捣和砌筑，同时由于其无害无污染 也可用于饮水工程。 ３加强灌注施工工艺控制 灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注 混凝土过程中，应重点注意以下几点： ａ．钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要准确。如果是不 放到孔底的钢筋笼，要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固 性，钢筋笼吊放时要保持轴线顺直、位置居中，严禁碰撞孔 壁，以免产生坍孔。钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固 定，钢筋笼安放到位后应立即安设导管。混凝土液面进入钢 筋笼一定深度后，应适当提起导管，使钢筋笼在导管下口有 一定埋深。 ｂ．在灌首批混凝土之前最好先配制０．１～０．３ｍ３水泥砂 浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放人混凝土，确认 初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内 的水，使滑阀留在孔底，灌入首批混凝土。 ｃ．首批混凝土量必须满足导管埋深不小于１．５ｍ，所以 漏斗和储料斗及漏斗和输送机具的混凝土储存数量要充 足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则，导管 内混凝土必须保持的最小高度为 ＝ＲＪ／ ／Ｒ 。而管中混凝 土的体积就应为 ＝盯ｄ ／４（ｄ为导管直径）。若首批混凝 土埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水 从导管底口进入。出现这种现象应立即将导管提出，将散落 在孑Ｌ底的混凝土拌和物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后 重新下导管灌注。 ｄ．灌注中．当混凝土表面接近钢筋笼底部时，应放慢混 凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢 筋笼底端间保持较大距离．以减小对钢筋笼的冲击。 ｅ．首批混凝土灌注正常后，必须连续进行灌注，不得中 断。否则先灌人的混凝土会达到初凝，将阻止后灌入的混凝 土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中，应经常用 测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导 管，保持导管的合理埋深。此时要注意：混凝土灌到孔口不 再返出泥浆时可以微向上提动导管，如果要提升导管至 Ｏ．５～ｌｍ以上才能灌入混凝土时，就应该拆除部分导管。 ｆ．灌注过程中要注意观察孔口是否返出泥浆，当混凝 土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管 埋深，如果导管埋人混凝土过深，易使导管与混凝土之间的 摩擦阻力过大，致使导管无法拔出，造成事故。提管时要缓 缓上提，如过猛易使导管被拉断。因此，埋管深度一般应控 制在２￣６ｍ，或使用附着式振捣器，使导管周围的混凝土不 致过早地初凝，同时应注意灌注速度。 ｇ．为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌０．５～ ０．８ｍ的高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度的７０％时， 将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可 在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺利 进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩 顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。 ４施工过程中采取有效措施，防止断桩事故发生 发生断桩事故的原因主要是混凝土拌和物发生离析使 桩身中断，灌注中发生堵塞导管又未能处理好，或灌注中发 生导管卡挂钢筋笼、埋导管、严重坍孔，而又处理不良时，都 会演变为桩身严重夹泥、混凝土桩身中断的严重事故。 主要防治措施如下： ａ．导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满 混凝土的重量；内径应一致，其误差应小于＋２ｍｍ，内壁须 光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤做通过试验；导管最 下端一节导管长度要长一些，一般为４ｍ，其底端不得带 法兰盘。 ｂ．导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。 ｃ．严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入混凝 土过深，也不可过浅。要及时测量混凝土浇灌深度，严防导 管拔空。 ｄ．经常检测混凝土拌和物，确保其符合要求。 ５其他注意事项 ａ－混凝土拌制后，应尽量在１．５ｈ之内灌注完毕。 ｂ．清孑Ｌ须彻底，如果不彻底会造成混凝土中夹泥。 ｃ．在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后 续混凝土宜通过滑槽徐徐流人漏斗和导管，不得将混凝土 整斗从上面倾人管内，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。 ６结语 实践经验告诉我们：混凝土灌注时要分工明确，密切配 合，统一指挥，快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的 桩往往质量比较好，而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。 因此，提高水下混凝土灌注桩施工质量，需要施工、监理、验 收各个环节共同协作来保证，不仅要在设计上提出科学方 案、灌注时提高水下施工质量，验收时也要认真对待。对于 质量差、无法利用的桩要拔出补桩或采取其他措施。成桩的 质量关系到整个工程的质量，绝对不能忽视。
