鉆孔灌注樁水下混凝土施工過程中導管堵塞的原因及解決方法（精編版）

1、鉆孔灌注樁水下混凝土施工過程中導管堵塞的原因及解決方法 | 基礎導管 | 灌注混凝土導管（2010/11/07 14:09)樁基礎具有承載力高、可以穿越軟弱土層、便于水下施工及沉降量小等優(yōu)點，所以它在工業(yè)、民用建筑及公路橋梁建設中越來越得到廣泛的應用。由于施工設備落后、各地施工材料不一、施工工藝、 操作人為因素等原因， 水下混凝土在灌注過程中經常出現(xiàn)導管堵塞（卡管）, 混凝土灌注不能順利進行，嚴重者直接導致斷樁現(xiàn)象，造成很大的經濟損失。而這些問題的解決必須從施工的實際操作中來發(fā)現(xiàn)并加以解決, 使之造成的經濟損失、 影響降到最低。本文結合現(xiàn)場實際，根據(jù)我項目部武吉高速公路多個大中橋梁鉆孔灌注樁的

2、施工，從施工材料、設備、施工工藝多方面出發(fā)，對解決鉆孔灌注樁水下混凝土施工中出現(xiàn)的導管堵塞的問題進行探討分析，以提供參考。1、工程概況江西省武吉高速公路d5合同段共有大茵畬大橋、金山水庫大橋、金山水庫中橋、大灣中橋四座大中橋，樁基數(shù)量總計154 根，樁身直徑 12001500mm ，樁孔深 2031m ，基礎大部分采用沖擊鉆孔、 回旋鉆孔成孔，部分采用挖孔成孔 , 灌注方式大部分采用水下混凝土灌注。2、水下混凝土灌注中導管堵塞的原因我項目部在施工金山水庫大橋第一根樁基（02), 在水下混凝土灌注上升至5m(設計樁長 20m ）時出現(xiàn)了堵管； 在施工大灣中橋 （13）樁基時，在水下混凝土灌注上升

3、至14m(設計樁長 30m ）時出現(xiàn)了堵管； (23）樁基時，在水下混凝土灌注上升至12m （設計樁長31m ）時出現(xiàn)了堵管。通過對上述三根樁基在水下混凝土灌注中出現(xiàn)導管堵塞的現(xiàn)象（稱之為“卡管” )，結合以往在其他地方施工鉆孔灌注樁時出現(xiàn)類似現(xiàn)象的綜合分析，主要原因有：導管法蘭盤漏水（滲水）。導管內混凝土中間被水層隔離，這時導管內混凝土不能流動，導管被堵塞。導管內混凝土中間被氣包隔離。同樣出現(xiàn)導管內混凝土不能流動，導管被堵塞（大灣中橋 13樁基出現(xiàn)這種情況）。導管裂縫。導管管壁太薄在施工中扯動過激，使管壁出現(xiàn)裂縫，還有其他原因導致管壁出現(xiàn)裂縫 . 出現(xiàn)裂縫后，孔內水壓較大, 水勢必將管內混凝

4、土稀釋、離析，使混凝土失去流動性而增加混凝土對導管壁的摩擦力，從而出現(xiàn)堵塞問題?；炷潦┕に玫纳啊⑹仍牧霞壟洳缓细?、碎石礫石粒徑過大或水灰比不正確而出現(xiàn)混凝土離析 , 使石料與砂沉積在導管底端或大塊直接堵塞（金山水庫大橋 02樁基出現(xiàn)這種情況），水泥漿上浮 ; 還有在施工中攪拌機電子計量設備出現(xiàn)故障，加水量過大，混凝土塌落度增大，與實際要求發(fā)生較大偏離，更使得沉淀離析速度加快. 混凝土灌注過程因停電或其他原因灌注不連續(xù), 間斷時間過長 , 或是調整灌注過程的時間過長, 使已灌注的水下混凝土凝固，也會出現(xiàn)導管堵塞。導管最下一節(jié)焊接接頭過多，導致導管內側壁焊縫處內徑過小，礫石粒徑過大, 直接

5、在此處堵塞導管（大灣中橋 23樁基出現(xiàn)這種情況 )，上述這些原因都會使得水下混凝土灌注施工不能正常進行 . 3、避免導管堵塞的方法上面已經對水下混凝土灌注過程中經常出現(xiàn)導管堵塞的原因進行了分析，如何避免和解決導管堵塞，在實際施工中應充分的注意并能及時解決. 以下來談談如何避免導管堵塞問題。（1）避免導管法蘭盤處不滲漏水：制作導管時，應著重解決焊縫的質量問題，導管各部位焊縫也一定要嚴格要求 ; 法蘭盤平面與導管的軸線要求嚴格垂直（成90 度角），否則各節(jié)導管相接時 , 整個導管不成直線，施工時容易被折而出現(xiàn)滲漏。為了保持法蘭盤位置正確和防止焊接時變形，焊制可在特制的胎具上進行。在施工前, 不論是

6、新制導管還是舊導管都必須進行水密、承壓、抗拉等實驗，發(fā)現(xiàn)漏水問題應及時補焊或拆換。（2）避免在導管內產生氣泡： 首盤混凝土把水壓出導管以后，應當連續(xù)不斷地灌注混凝土,但往往首盤混凝土把導管埋置了以后，用儲料斗灌注混凝土的施工方式不能做到特別連續(xù)，這時便會在導管內產生氣泡而出現(xiàn)氣隔現(xiàn)象；另外在卸導管時，混凝土在導管內的表面與泥漿面高差太大，儲料斗給料時也會產生氣隔。若出現(xiàn)此種情況，導管內的混凝土就會不流動, 產生堵塞導管現(xiàn)象。在施工中，如果導管內的混凝土流通后要連續(xù)不斷地給料保證施工的連續(xù)性， 在卸導管時混凝土面盡量與上接料斗的法蘭盤相平或者高差不要太大, 若有高差，在接儲料斗時，導管內的混凝土

7、應填滿至法蘭盤后，再接儲料斗. (3 ）避免在導管管壁上出現(xiàn)裂縫：主要原因是導管壁用料太薄，另一原因是導管使用時間太久和次數(shù)太多將導管壁磨薄了或者是受到外力因素的影響。在施工中由于混凝土灌注不順暢而進行上下扯動時 , 因管內混凝土壓力過大，使導管壁薄弱部位出現(xiàn)裂縫。在新制導管時，不要用小于 3mm 的鋼板，用使用次數(shù)太多的舊導管時，要進行鉆孔檢查，若過薄或有薄弱部位應馬上處理或及時更換新導管。（4）混凝土配制與灌入問題: 一是按施工規(guī)范和設計進行施工。水泥可選用礦渣水泥、火山灰水泥、 粉煤灰水泥、 普通水泥或硅酸鹽水泥。 水泥的初凝時間不宜早于2.5h; 水泥標號不宜低于 32.5mpa，每立

8、方混凝土的水泥用量一般不少于350kg，摻有適宜數(shù)量的減水劑或粉煤灰時可不少于300kg。 粗骨料優(yōu)先采用最大料徑不大于導管內徑1/61/8 和鋼筋最小凈距的 1/4 ，同時不大于 4cm的河卵石 , 如選用碎石， 還應注意適當增加含砂率 . 細骨料宜采用級配良好的中砂，為使混凝土有較好的和易性，混凝土的含砂率宜采用40% 50, 水灰比控制在 0。50.6 之間. 有試驗根據(jù)時 , 含砂率和水灰比可酌情調整. 同時工地施工時也進行試配，控制好坍落度（ 1825cm ）. 控制每立方米混凝土水泥用量高出低限20. 注意灌注的連續(xù)性，最好不要間斷，混凝土不能出現(xiàn)離析現(xiàn)象. 導管埋深不要太深也不能

9、小于2m,最大埋深控制在 8m以內, 一般控制在 46m最佳。樁徑在 1m以下，導管直徑控制在20cm以上而不宜太細； 1.21。5m樁徑, 導管直徑控制在 2530cm 。導管太粗不易控制施工，導管太細則使灌入的混凝土不容易充滿整個樁孔，容易出現(xiàn)漏筋、夾雜泥塊現(xiàn)象. （5）控制粒徑過大現(xiàn)象，可以采取在灌料斗上方用鋼筋焊接一個44cm的方格網，直接將大塊過濾在方格網上，再用人工將其撿出。（6)導管的焊接接頭盡量減少，尤其是最下一節(jié)導管，盡量采用一整節(jié)的鋼導管。4、解決導管堵塞的幾種常見處理方法（1）若剛開始灌注混凝土時 , 壓水后發(fā)現(xiàn)導管有滲漏水現(xiàn)象, 不要存在遷就施工的想法，應馬上提出導管進

10、行處理，并且要求重新清孔后再重新進行混凝土澆注, 以免因小失大 . （2）若導管底端處在混凝土中深的部位時, 導管堵塞，可以用提升導管減輕水壓的方法或上下抖動導管也可以用附著式振搗器對導管進行振搗. 一般可以使管內的混凝土灌注下去. （3）若灌注水下混凝土不太深時（例如34m ）發(fā)現(xiàn)導管堵塞 , 導致無法灌注混凝土，應盡快提升導管，清理出已經灌注的混凝土, 重新下新管后再進行混凝土澆注，不得已時需要將鋼筋籠提出 , 采取復鉆清除原灌注的混凝土. 不能強行灌注，以免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象或是樁底的混凝土強度不夠，影響整個樁的施工質量（金山水庫大橋02樁基就采取了此種處理方法）。（4）若灌注的混凝土距離水面

11、不太大的情況下（小于 5m ）, 出現(xiàn)導管堵塞混凝土無法灌注，混凝土未初凝時，應及時提出導管，在導管底部設置防水塞（應使用混凝土特制）, 將導管重新插入混凝土內 (導管側面重新再加重力，以克服水、泥漿的浮力），導管內裝灌混凝土后稍提導管 , 利用新混凝土的自重將防水塞壓出，然后繼續(xù)灌注。也可以根據(jù)實地情況，調整護筒、大開挖、開挖護坡或圍堰開挖等方法, 直接抽水進行旱地接樁 ( 大灣中橋 13樁基就采取了重新填滿粗砂, 采用挖孔圍堰護壁，直接抽水進行旱地接樁的方法處理）。5 特殊情況下導管堵塞的處理方法施工中若灌注的混凝土面達到整樁的中間部位且距地面尚有7m以上時，發(fā)現(xiàn)無法繼續(xù)灌注混凝土。此時開

12、挖、抽水等辦法又行不通，為了拯救此樁, 避免巨大的經濟損失 , 可做如下處理；（1）若水下混凝土未初凝， 可抓緊時間把導管內混凝土清除，以最快的速度將導管處理好，及時插入已灌注的水下混凝土內，然后將導管中的水和沉淀物用吸泥和抽水的方法吸出。如果是重下的新管，必須用潛水泵將管內的水抽干，才可繼續(xù)灌注混凝土。為了防止抽水后導管外的泥水穿透原灌混凝土從導管底口翻入, 導管插入混凝土內應有足夠的深度，一般要求大于 200cm ，由于潛水泵不可能將導管內的水全部抽干，需灌的混凝土配合比應增加水泥量, 提高稠度后灌入導管內，灌入前將導管進行小幅度的抖動或掛振搗器予以振搗片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補

13、. 以后灌注的混凝土可恢復正常配合比（大灣中橋23樁基就采取了此種處理方法）。（2)若水下混凝土已初凝，第一種辦法不能使用時, 不能勉強施工，以免出現(xiàn)斷樁等質量問題。這時用直徑小于鋼筋籠的直徑的鉆頭進行沖擊。換出碎渣，露出新鮮混凝土，再用高標號混凝土重新壓水灌注. 經過實踐證明，用此方法施工，經檢測并未發(fā)現(xiàn)質量問題。6 結束語上述遇到的三根樁基通過聲測管檢測（上海同濟大學樁檢中心進行檢測) ，大灣中橋 13樁基為類樁、其他兩根樁基為類樁。通過上述有效方法的果斷處理，不但節(jié)省了施工時間，降低了經濟的更大損失, 主要是保證了樁基的質量. 水下灌注的混凝土樁基屬于隱蔽工程，任何的施工差錯，都會給整體

14、工程帶來無法挽回的損失, 在本文提出的一些解決混凝土施工中導管堵塞的辦法, 是根據(jù)實際工程實踐中的經驗得出來的。施工中工程技術人員應結合工程的實際情況選用合理的方法進行果斷的處理, 才能解決實際問題， 使經濟損失降低到最低限度 . 同時對灌注樁的質量 , 應采取一整套系統(tǒng)的管理體制和施工工藝進行控制. 以確保樁基礎的承載力的正常發(fā)揮。樁基礎具有承載力高、可以穿越軟弱土層、便于水下施工及沉降量小等優(yōu)點, 所以它在工業(yè)、民用建筑及公路橋梁建設中越來越得到廣泛的應用。由于施工設備落后、各地施工材料不一、施工工藝、操作人為因素等原因， 水下混凝土在灌注過程中經常出現(xiàn)導管堵塞(卡管)，混凝土灌注不能順利

15、進行, 嚴重者直接導致斷樁現(xiàn)象，造成很大的經濟損失。而這些問題的解決必須從施工的實際操作中來發(fā)現(xiàn)并加以解決, 使之造成的經濟損失、 影響降到最低。本文結合現(xiàn)場實際 , 根據(jù)我項目部武吉高速公路多個大中橋梁鉆孔灌注樁的施工, 從施工材料、設備、施工工藝多方面出發(fā), 對解決鉆孔灌注樁水下混凝土施工中出現(xiàn)的導管堵塞的問題進行探討分析 , 以提供參考。1、工程概況江西省武吉高速公路d5合同段共有大茵畬大橋、金山水庫大橋、金山水庫中橋、大灣中橋四座大中橋 , 樁基數(shù)量總計 154 根，樁身直徑 12001500mm ，樁孔深 2031m,基礎大部分采用沖擊鉆孔、回旋鉆孔成孔, 部分采用挖孔成孔，灌注方式

16、大部分采用水下混凝土灌注。2、水下混凝土灌注中導管堵塞的原因我項目部在施工金山水庫大橋第一根樁基（02），在水下混凝土灌注上升至5m （設計樁長 20m)時出現(xiàn)了堵管；在施工大灣中橋（13）樁基時，在水下混凝土灌注上升至14m （設計樁長 30m ）時出現(xiàn)了堵管； （23）樁基時，在水下混凝土灌注上升至12m （設計樁長 31m ）時出現(xiàn)了堵管。 通過對上述三根樁基在水下混凝土灌注中出現(xiàn)導管堵塞的現(xiàn)象（稱之為“卡管 ），結合以往在其他地方施工鉆孔灌注樁時出現(xiàn)類似現(xiàn)象的綜合分析，主要原因有：導管法蘭盤漏水 （滲水）. 導管內混凝土中間被水層隔離, 這時導管內混凝土不能流動，導管被堵塞。導管內混凝

17、土中間被氣包隔離。同樣出現(xiàn)導管內混凝土不能流動，導管被堵塞( 大灣中橋 13樁基出現(xiàn)這種情況）。導管裂縫。導管管壁太薄在施工中扯動過激，使管壁出現(xiàn)裂縫，還有其他原因導致管壁出現(xiàn)裂縫 . 出現(xiàn)裂縫后 , 孔內水壓較大 , 水勢必將管內混凝土稀釋、離析, 使混凝土失去流動性而增加混凝土對導管壁的摩擦力, 從而出現(xiàn)堵塞問題?；炷潦┕に玫纳?、石等原材料級配不合格、碎石礫石粒徑過大或水灰比不正確而出現(xiàn)混凝土離析，使石料與砂沉積在導管底端或大塊直接堵塞（金山水庫大橋02樁基出現(xiàn)這種情況），水泥漿上??；還有在施工中攪拌機電子計量設備出現(xiàn)故障，加水量過大，混凝土塌落度增大，與實際要求發(fā)生較大偏離，更使得沉

18、淀離析速度加快?；炷凉嘧⑦^程因停電或其他原因灌注不連續(xù)，間斷時間過長，或是調整灌注過程的時間過長，使已灌注的水下混凝土凝固, 也會出現(xiàn)導管堵塞。導管最下一節(jié)焊接接頭過多，導致導管內側壁焊縫處內徑過小，礫石粒徑過大，直接在此處堵塞導管 （大灣中橋 23樁基出現(xiàn)這種情況 ) ，上述這些原因都會使得水下混凝土灌注施工不能正常進行。3、避免導管堵塞的方法上面已經對水下混凝土灌注過程中經常出現(xiàn)導管堵塞的原因進行了分析, 如何避免和解決導管堵塞 , 在實際施工中應充分的注意并能及時解決。以下來談談如何避免導管堵塞問題。（1）避免導管法蘭盤處不滲漏水：制作導管時，應著重解決焊縫的質量問題，導管各部位焊縫也

19、一定要嚴格要求；法蘭盤平面與導管的軸線要求嚴格垂直(成 90 度角），否則各節(jié)導管相接時，整個導管不成直線, 施工時容易被折而出現(xiàn)滲漏。為了保持法蘭盤位置正確和防止焊接時變形，焊制可在特制的胎具上進行. 在施工前，不論是新制導管還是舊導管都必須進行水密、承壓、抗拉等實驗, 發(fā)現(xiàn)漏水問題應及時補焊或拆換。（2）避免在導管內產生氣泡：首盤混凝土把水壓出導管以后，應當連續(xù)不斷地灌注混凝土，但往往首盤混凝土把導管埋置了以后，用儲料斗灌注混凝土的施工方式不能做到特別連續(xù)，這時便會在導管內產生氣泡而出現(xiàn)氣隔現(xiàn)象；另外在卸導管時，混凝土在導管內的表面與泥漿面高差太大，儲料斗給料時也會產生氣隔。若出現(xiàn)此種情況

20、，導管內的混凝土就會不流動 , 產生堵塞導管現(xiàn)象。在施工中，如果導管內的混凝土流通后要連續(xù)不斷地給料保證施工的連續(xù)性，在卸導管時混凝土面盡量與上接料斗的法蘭盤相平或者高差不要太大, 若有高差 , 在接儲料斗時 , 導管內的混凝土應填滿至法蘭盤后，再接儲料斗。（3) 避免在導管管壁上出現(xiàn)裂縫：主要原因是導管壁用料太薄，另一原因是導管使用時間太久和次數(shù)太多將導管壁磨薄了或者是受到外力因素的影響。在施工中由于混凝土灌注不順暢而進行上下扯動時，因管內混凝土壓力過大, 使導管壁薄弱部位出現(xiàn)裂縫。在新制導管時，不要用小于3mm 的鋼板，用使用次數(shù)太多的舊導管時，要進行鉆孔檢查，若過薄或有薄弱部位應馬上處理

21、或及時更換新導管。(4）混凝土配制與灌入問題：一是按施工規(guī)范和設計進行施工. 水泥可選用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通水泥或硅酸鹽水泥。水泥的初凝時間不宜早于2.5h ；水泥標號不宜低于 32.5mpa，每立方混凝土的水泥用量一般不少于350kg, 摻有適宜數(shù)量的減水劑或粉煤灰時可不少于300kg。粗骨料優(yōu)先采用最大料徑不大于導管內徑1/6 1/8 和鋼筋最小凈距的 1/4, 同時不大于 4cm的河卵石，如選用碎石，還應注意適當增加含砂率。細骨料宜采用級配良好的中砂, 為使混凝土有較好的和易性, 混凝土的含砂率宜采用4050% ，水灰比控制在 0.5 0。6 之間. 有試驗根據(jù)時，含砂

22、率和水灰比可酌情調整。同時工地施工時也進行試配，控制好坍落度（ 1825cm ）?？刂泼苛⒎矫谆炷了嘤昧扛叱龅拖?0.注意灌注的連續(xù)性 , 最好不要間斷，混凝土不能出現(xiàn)離析現(xiàn)象。導管埋深不要太深也不能小于 2m ，最大埋深控制在8m以內，一般控制在46m最佳。樁徑在 1m以下，導管直徑控制在 20cm以上而不宜太細 ;1 。21.5m樁徑，導管直徑控制在2530cm 。導管太粗不易控制施工，導管太細則使灌入的混凝土不容易充滿整個樁孔, 容易出現(xiàn)漏筋、夾雜泥塊現(xiàn)象. （5) 控制粒徑過大現(xiàn)象，可以采取在灌料斗上方用鋼筋焊接一個44cm的方格網，直接將大塊過濾在方格網上，再用人工將其撿出. (

23、6）導管的焊接接頭盡量減少，尤其是最下一節(jié)導管，盡量采用一整節(jié)的鋼導管。4、解決導管堵塞的幾種常見處理方法(1）若剛開始灌注混凝土時， 壓水后發(fā)現(xiàn)導管有滲漏水現(xiàn)象，不要存在遷就施工的想法 ,應馬上提出導管進行處理, 并且要求重新清孔后再重新進行混凝土澆注, 以免因小失大。（2）若導管底端處在混凝土中深的部位時，導管堵塞，可以用提升導管減輕水壓的方法或上下抖動導管也可以用附著式振搗器對導管進行振搗。一般可以使管內的混凝土灌注下去。(3）若灌注水下混凝土不太深時（例如34m)發(fā)現(xiàn)導管堵塞，導致無法灌注混凝土，應盡快提升導管，清理出已經灌注的混凝土，重新下新管后再進行混凝土澆注, 不得已時需要將鋼筋

24、籠提出，采取復鉆清除原灌注的混凝土。不能強行灌注，以免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象或是樁底的混凝土強度不夠 , 影響整個樁的施工質量 （金山水庫大橋 02樁基就采取了此種處理方法）。（4）若灌注的混凝土距離水面不太大的情況下（小于5m ），出現(xiàn)導管堵塞混凝土無法灌注，混凝土未初凝時，應及時提出導管，在導管底部設置防水塞（應使用混凝土特制) ，將導管重新插入混凝土內(導管側面重新再加重力，以克服水、泥漿的浮力），導管內裝灌混凝土后稍提導管，利用新混凝土的自重將防水塞壓出，然后繼續(xù)灌注。也可以根據(jù)實地情況，調整護筒、大開挖、開挖護坡或圍堰開挖等方法，直接抽水進行旱地接樁（大灣中橋 13樁基就采取了重新填滿粗砂, 采用挖孔圍堰護壁， 直接抽水進行旱地接樁的方法處理)。5 特殊情況下導管堵塞的處理方法施工中若灌注的混凝土面達到整樁的中間部位且距地面尚有7m以上時，發(fā)現(xiàn)無法繼續(xù)灌注混凝土。此時開挖、抽水等辦法又行不通，為了拯救此樁，避免巨大的經濟損失，可做如下處理 ; (1）若水下混凝土未初凝 , 可抓緊時間把導管內混凝土清除，以最快的速度將導管處理好，及時插入已灌注的水下混凝土內，然后將導管中的水和沉淀物用吸泥和抽水的方法吸出。如果是重下的新管 , 必須用潛水泵將管內的水抽干，才