水下灌注樁施工難點(diǎn)及注意事項(xiàng)

1、水下灌注樁施工難點(diǎn)及注意事項(xiàng)常見(jiàn)的施工難點(diǎn)由于水下鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工速度快、質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定、受氣候因素影響不大，所以它們已被普遍采用。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工基本流程：施工放樣、鋪設(shè)套管、鉆機(jī)到位、清除孔底孔、浸漬鋼籠鎮(zhèn)流器、次級(jí)留置導(dǎo)管、水下混凝土灌注清孔、樁。在水下混凝土灌注的質(zhì)量影響因素的復(fù)雜性，施工質(zhì)量控制環(huán)節(jié)往往成為水下鉆孔灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制點(diǎn)的困難。水下混凝土灌注施工經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有：導(dǎo)管嚴(yán)重的空氣和水的泄漏，樁的折斷。形成一個(gè)松散的層次結(jié)構(gòu)的混凝土、泥或膠囊，有浮漿夾層出現(xiàn)直接造成斷樁，混泥土的質(zhì)量受到影響，造成廢樁重做；導(dǎo)管埋入混凝土的長(zhǎng)度過(guò)深，致使周圍的摩擦力增加，導(dǎo)管拔不出來(lái)，繼

2、而出現(xiàn)了樁斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致灌注不能順暢的進(jìn)行，致使導(dǎo)管外部的混泥土跟著時(shí)間的變化降低流動(dòng)性損失導(dǎo)致惡化；含砂率小的混凝土的和易性和坍落度太小以及其他因素，都有可能導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞，致使?jié)仓鄺l，再次進(jìn)行澆注時(shí)位置發(fā)生偏差沒(méi)有及時(shí)得到處理，混凝土內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)浮漿夾層，產(chǎn)生樁斷的現(xiàn)象；由于混凝土等待時(shí)間增加，使混凝土在管道內(nèi)部流動(dòng)性變差，使混合混凝土不能進(jìn)行正常灌注；套管與地基基礎(chǔ)不好，就會(huì)造成套管壁帶水，引起周邊地面沉降，不能保證成樁質(zhì)量；由于實(shí)際的地質(zhì)原因問(wèn)題和不正確的鉆孔，就有可能致使孔壁坍塌；由于終孔試驗(yàn)誤差或者過(guò)程中嚴(yán)重塌孔致使之后的鋼筋籠下沉淀過(guò)厚，或澆筑高度不到位，導(dǎo)致樁長(zhǎng)；由于工作人員的不

3、細(xì)致或者是認(rèn)為的操作錯(cuò)誤，導(dǎo)致聲測(cè)管不能正常進(jìn)行工作，導(dǎo)致對(duì)樁基的超聲波的檢測(cè)不能正常進(jìn)行?；炷恋呐浜媳纫獪?zhǔn)確1、水泥的選擇通常情況下。我們一般施工建設(shè)中所使用的水泥大多是普通硅酸鹽和硅酸鹽水泥兩種。一般初步凝結(jié)時(shí)間最好不要早于兩個(gè)半小時(shí)，其強(qiáng)度應(yīng)該高于四十二點(diǎn)五度。施工中的所使用的水泥應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)物理性能測(cè)試，才能滿足實(shí)際施工中的要求，并且混泥土中水泥的實(shí)際用量最好不要超過(guò)五百千克每立方米，要嚴(yán)格按照其規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用。2、骨料的選擇骨料的實(shí)際選擇有兩種，一種是卵礫石，一種是碎石，在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)該把卵礫石作為首選。選擇骨料的實(shí)際粒徑應(yīng)該是導(dǎo)管的0.1667到0.125之間與鋼筋

4、最小距離應(yīng)該是0.25,并且粒徑要保證在40毫米內(nèi)。粗骨料的實(shí)際等級(jí)配比要確?；炷烈哂泻芎玫暮鸵仔?，而細(xì)骨料最好使用中、粗砂礫。混泥土中實(shí)際含砂概率應(yīng)該在9/20到1/2之間。水和灰的比例應(yīng)該在1/2到3/5之間。3、提升和易性為了增加混泥土的和易性，在混凝土中不要加入其他外加劑，水下施工中使用的混凝土外加劑有減水、緩釋以及旱強(qiáng)劑等，想要在混凝土中加入外加劑，就一定要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其使用種類、使用分量，以及加入的程序等?？偠灾?，混凝土配合比必須適應(yīng)導(dǎo)管水下灌注，混凝土配比的適合使可以讓其具有足夠的塑性和粘聚性，在灌注過(guò)程中在導(dǎo)管內(nèi)具有良好的流動(dòng)性又不容易發(fā)生離析現(xiàn)象，通常來(lái)說(shuō)當(dāng)水下混凝土強(qiáng)

5、度高，其混凝土的耐久性也會(huì)很好。所以從水泥的強(qiáng)度等級(jí)，水泥和水的實(shí)際用量的總比例和性能等各種摻雜添加劑等多個(gè)方面進(jìn)行考慮，保證混凝土質(zhì)量。并確?；炷恋牡燃?jí)配比強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)高于設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度?；炷翑嚢钑r(shí)間要合適并且要攪拌均勻，如混凝土攪拌運(yùn)輸過(guò)程中，發(fā)生攪拌不均勻或泌水離析等現(xiàn)象現(xiàn)象，混凝土流動(dòng)性差，就不能進(jìn)行使用。首灌量要求混凝土首灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不小于1.0m,使導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱與管外泥漿壓力平衡。混凝土首灌量按下式應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。V=兀/4(d2h1+kD2h2)式中V一混凝土初灌量，m3;hl導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱與管外泥漿壓力平衡所需高度：h1=(h-h2)ww/y

6、cm;h一鉆孔深度，m；h2初灌混凝土下灌后，導(dǎo)管外混凝土面高度，取1.31.8m;TwTE漿重度,取1112kN/m3;Tc祝凝土重度，取2324kN/m3;d一導(dǎo)管內(nèi)徑，m；D樁孔直徑，mk一混凝土充盈系數(shù)，取k=1.11.3。首灌量對(duì)灌注樁成樁質(zhì)量極其重要。合理的首灌量，既能順利施工，又能使漏斗灌滿后混凝土埋管深度滿足要求；同時(shí)，通過(guò)首灌對(duì)孔底沉法進(jìn)行又一次的沖洗，可有效提高樁基承載能力，所以對(duì)首灌量必須嚴(yán)格要求。灌注速度控制首先，分析一下樁身自重傳力給土層的轉(zhuǎn)換機(jī)理。鉆孔樁的樁土相互作用在樁身混凝土灌注時(shí)即開始形成，先灌注的混凝土在后灌混凝土的壓力下逐漸密實(shí)、壓縮，并發(fā)生沉降，這種相對(duì)

7、于土的位移即受周圍土層向上的阻力，樁身重量通過(guò)這種阻力逐步傳遞到土層中去。灌注快的樁，當(dāng)全部灌完后，混凝土雖然還未初凝，但經(jīng)過(guò)灌注時(shí)不斷沖擊和壓實(shí)，并滲透到四周土層中，這時(shí)的混凝土已不同于一般的流體，對(duì)土的粘著作用及本身抗剪已形成阻力；而灌注慢的樁，由于混凝土已接近初凝，與土壁之間的阻力將更大。鉆孔樁自重傳給周圍土層的比例與灌注速度有直接關(guān)系。灌注速度快，傳給樁周土層的比例小；灌注速度慢的，傳給樁周土層的比例大。因此提高灌注速度不但對(duì)保證樁身混凝土的均質(zhì)性起到良好的作用，同時(shí)可使樁身重量較多地儲(chǔ)存于樁底，減少樁周摩阻力的負(fù)擔(dān)，而樁底反力在以后的使用中很少得到發(fā)揮，這對(duì)改善樁基受力狀況、提高使用

8、效果起到一定作用。實(shí)踐證明，一根樁的灌注工作越快越順利，這根樁的質(zhì)量也一般較好；越是拖拉延誤，越容易出事故，因此一定要做到快速連續(xù)灌注。每根樁的澆注時(shí)間按初盤混凝土的初凝時(shí)間控制，必要時(shí)可適量摻入緩凝劑?？刂茖?dǎo)管埋深水下混凝土灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋入混凝土的深度適中，則混凝土擴(kuò)散均勻，密實(shí)性好，其表面也較平坦；反之，混凝土擴(kuò)散不均勻，表面坡度大，易于分散離析，影響質(zhì)量，所以必須控制導(dǎo)管的合理埋深，保證樁身質(zhì)量。導(dǎo)管埋深太大、太小對(duì)成樁質(zhì)量均有影響。埋深太小時(shí)，混凝土容易沖翻孔內(nèi)的混凝土面而將沉渣卷入，造成加泥甚至斷樁，在操作過(guò)程中也易將導(dǎo)管拔出混凝土面；埋深太大時(shí)，混凝土頂升阻力很大，混凝土無(wú)力平

9、行上推而僅沿導(dǎo)管外壁向上推擠至頂面附近再向四側(cè)運(yùn)動(dòng)，這種渦流也易將沉渣卷入樁身四周，產(chǎn)生一圈劣質(zhì)混凝土，影響樁身強(qiáng)度。此外埋深較大時(shí)，上部混凝土長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)，塌落度損失大，容易發(fā)生堵管的斷樁事故。因此導(dǎo)管的埋深一般控制在26m，對(duì)大直徑超長(zhǎng)樁可控制在38m范圍內(nèi)。灌注過(guò)程應(yīng)勤提勤拆，拆卸導(dǎo)管前應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量孔內(nèi)混凝土面標(biāo)高?？刂魄蹇讜r(shí)間成孔結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下道工序施工，二次清孔驗(yàn)收合格后盡快進(jìn)行混凝土灌注，不能停滯時(shí)間太長(zhǎng)。若停滯時(shí)間太長(zhǎng)，由于孔壁土層有一定的滲透性，而使泥漿中的固體顆粒粘附在孔壁上形成較厚泥皮，泥皮在混凝土灌注中被夾在混凝土與土壁之間，有潤(rùn)滑作用，使混凝土與土壁之間摩阻力降低。另

10、外，土壁長(zhǎng)時(shí)間浸泡在泥漿中，土的某些性質(zhì)也會(huì)改變，有的土層可能會(huì)膨脹，強(qiáng)度變低同樣也影響樁的承載能力因此，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求，盡量縮短成孔后至混凝土灌注時(shí)間，清孔合格后在30min內(nèi)盡快灌注混凝土?？刂茦俄敾炷临|(zhì)量由于上部荷載通過(guò)樁頂傳遞，所以必須保證樁頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)澆注接近樁頂標(biāo)高位置時(shí)，應(yīng)控制好最后一次澆注量，可適當(dāng)減少混凝土的塌落度，使樁頂混凝土的超灌高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高一倍樁徑，以便鑿除樁頂部浮漿層后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求，且必須保證樁頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。大直徑超長(zhǎng)樁的超灌高度應(yīng)依據(jù)樁長(zhǎng)、樁徑綜合考慮，比一般灌注樁大一些，因?yàn)榇笾睆匠L(zhǎng)樁灌注時(shí)間長(zhǎng)，沉渣及浮漿積聚厚，

11、防止測(cè)繩難以準(zhǔn)確判別濃泥漿或混凝土的表面而發(fā)生誤測(cè)。在拔出最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的濃泥漿擠入而形成泥心”。在水下混凝土灌注過(guò)程中，為了保證成樁質(zhì)量，還有許多值得注意的環(huán)節(jié)。二次清孔時(shí)對(duì)泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)的控制，泥漿比重根據(jù)不同土層情況宜在1.151.25之間，含砂率08%,粘度028s;灌注前對(duì)孔底沉渣厚度的測(cè)定要準(zhǔn)確，直到滿足設(shè)計(jì)要求才能澆注；導(dǎo)管的連接要求平直、密封，導(dǎo)管使用前及使用一段時(shí)間后應(yīng)做壓力試驗(yàn)，壓力試驗(yàn)用的壓力依據(jù)施工中可能出現(xiàn)的最大壓力來(lái)做，耐壓應(yīng)達(dá)到0.60.9MPa;灌注前，為使隔水栓能順利排出，導(dǎo)管底部距孔底距離直控制在0.30.5m,對(duì)直徑標(biāo)準(zhǔn)60

12、0的樁，可適當(dāng)加大導(dǎo)管底部距孔底距離；混凝土灌入前，應(yīng)先在漏斗內(nèi)灌入0.10.2m3的1：1.5水泥砂漿，然后再灌入混凝土。另外，在澆注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿而進(jìn)入空氣時(shí)，后續(xù)的混凝土宜通過(guò)溜槽慢慢注入到漏斗和導(dǎo)管，不得將混凝土從上面傾入導(dǎo)管內(nèi)，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡膠墊而使導(dǎo)管漏水。在澆注過(guò)程中，應(yīng)有專人測(cè)量孔內(nèi)混凝土面的上升高度，填寫水下混凝土灌注記錄，對(duì)灌注過(guò)程中的一切故障均應(yīng)記錄備案。常見(jiàn)問(wèn)題和解決措施1、導(dǎo)管進(jìn)泥水灌注水下混凝土所用導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)泥水也是灌注樁施工中常發(fā)生的一種施工質(zhì)量問(wèn)題，主要現(xiàn)象表現(xiàn)為澆筑混凝土?xí)r，導(dǎo)管內(nèi)出現(xiàn)涌泥，混凝土被污染，降低了強(qiáng)度，造成夾層

13、，引起滲漏。主要由以下幾種原因所致。1 ）首批混凝土儲(chǔ)量不足，或雖然混凝土儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過(guò)大，混凝土下落后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口，以致泥水從底口進(jìn)入。2）導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)深度不夠，使泥漿混入導(dǎo)管中。3）導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流人。拔出導(dǎo)管過(guò)度，泥漿被擠入管內(nèi)。為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)泥水，事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防，主要預(yù)防措施有以下幾種。1）首批混凝土量應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，保持足夠的數(shù)量和下沖力，使泥漿排出導(dǎo)管外。2 ）導(dǎo)管口離槽底應(yīng)保持不小于300mm500mm的距離。3 ）導(dǎo)管插入混凝土深度保持不小于2.0mo4 ）澆灌中注意控制澆灌速度

14、，經(jīng)常用測(cè)錘（鐘）測(cè)定混凝土上升面，根據(jù)測(cè)定高度，確定拔導(dǎo)管的速度和高度。如在施工中發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水（泥），要當(dāng)即查明事故原因，采取以下處理方法。1 ）若是上述第一、二種原因引起的，如槽底混凝土深度小于0.5m可重新放隔水塞澆筑混凝土，否則應(yīng)將導(dǎo)管提出，將槽底的混凝土用空氣吸泥機(jī)清出，重新澆筑混凝土；或改用帶活底蓋子導(dǎo)向管插入混凝土內(nèi)，重新澆筑混凝土。2）若是第三種原因引起的，應(yīng)漿導(dǎo)管拔出重新下導(dǎo)插入混凝土內(nèi)1m左右，用吸泥泵漿導(dǎo)管內(nèi)的泥水吸出抽干，然后加防水塞重新灌注混凝土，對(duì)于重新灌注的碎，前兩盤要加大水泥用量，導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注。2、堵管在灌

15、注過(guò)程中，混凝土在導(dǎo)管中下不去，稱為堵管。堵管有以下兩種情況。1 ）混凝土開始澆灌時(shí)，隔水塞卡在導(dǎo)管內(nèi)，造成澆灌臨時(shí)中斷，其原因?yàn)椋焊羲ㄇ颍┲谱?、加工尺寸不?guī)矩，尺寸偏差過(guò)大，被卡在導(dǎo)管內(nèi)，沖不出來(lái)；導(dǎo)管下入前，內(nèi)壁混凝土漿渣未徹底清除干凈；混凝土坍落度過(guò)大，和易性差，砂子擠夾在隔水塞（球）與導(dǎo)管之間，使隔水塞下不去。2）混凝土導(dǎo)管內(nèi)被混凝土堵塞，混凝土下不去，難以順利進(jìn)行澆灌。其原因?yàn)椋簩?dǎo)管口離孔底距離過(guò)小或插入到孔底沉渣中，混凝土難以從管底擠出；混凝土下沖力不夠或混凝土坍落度過(guò)小，石子粒徑過(guò)大，砂率過(guò)小，流動(dòng)度差，混凝土難以下落；澆灌下料間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混凝土變稠，流動(dòng)度下降，或已凝固。

16、針對(duì)以上兩種情況，分析其發(fā)生的原因，要采取有利的預(yù)防措施，比如隔水塞加工、制作尺寸要符合要求，澆灌碎前導(dǎo)管要清理干凈，嚴(yán)格控制碎的拌制質(zhì)量及澆灌時(shí)間，計(jì)算好導(dǎo)管距孔底的距離，準(zhǔn)確計(jì)算初灌混凝土的數(shù)量。如發(fā)生堵管問(wèn)題分析其產(chǎn)生的原因?qū)倌念惗鹿軉?wèn)題，針對(duì)堵管類型可采用以下兩種辦法進(jìn)行處理：如為上述第一種類型可采用搗（上部堵塞）徽、拆（中下部堵塞）的辦法處理，如為第二種類型可采用長(zhǎng)鋼筋焊接沖搗管內(nèi)碎使碎下落，對(duì)于輕微堵管可利用吊車抖動(dòng)導(dǎo)管吊繩及在導(dǎo)管口安裝附著式振搗器使碎下落，如仍不能下落時(shí)，應(yīng)立即拔出導(dǎo)管逐段拆除，并將管內(nèi)混凝土清理干凈，按照導(dǎo)管進(jìn)水第三種原因引起的方法重新進(jìn)行灌注工作。3、埋管灌

17、注過(guò)程中導(dǎo)管拔不動(dòng)或灌注完畢導(dǎo)管無(wú)法拔出統(tǒng)稱為埋管，常因?qū)Ч苈裆钏?，但澆灌碎時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，沒(méi)有及時(shí)活動(dòng)導(dǎo)管或鋼筋籠上鋼筋焊接不牢，吊放和澆灌混凝土?xí)r被碰撞散開，將導(dǎo)管卡住也是埋管的原因。預(yù)防辦法：灌注水下碎時(shí)，要派專人經(jīng)常測(cè)定導(dǎo)管在碎內(nèi)的埋置深度,一般宜控制在2m6m內(nèi)，并且灌注碎時(shí)要經(jīng)常小幅度的抖動(dòng)導(dǎo)管以防止導(dǎo)管與碎粘結(jié)，并且要盡可能的縮短碎的灌注時(shí)間，如必須間歇時(shí)應(yīng)將導(dǎo)管拔到最小埋置深度，下鋼筋籠前要檢查焊接牢固，不得有開焊，在下導(dǎo)管時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠有散開時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行糾正補(bǔ)焊牢固。若埋管事故已發(fā)生，應(yīng)立即用大噸位的吊車進(jìn)行提升導(dǎo)管，若仍無(wú)法拔出導(dǎo)管，應(yīng)采取措施將導(dǎo)管強(qiáng)力拔斷，然后按照處理斷樁的

18、辦法處理。如果埋導(dǎo)管時(shí)已灌碎未初凝且流動(dòng)性還未減少，可以將碎表面的泥渣用吸泥泵吸出，然后重新下導(dǎo)管重新灌注碎，灌注時(shí)與導(dǎo)管進(jìn)水第三種原因的處理辦法類同。4、少灌少灌又稱短樁，產(chǎn)生原因：灌注結(jié)束后，由于孔口坍方或下部頂上的泥漿比重過(guò)大，使得漿渣過(guò)稠，施工人員用測(cè)錘未測(cè)到碎表面，而誤以為碎已灌注到樁頂設(shè)計(jì)高程，使得樁灌短所造成的事故。預(yù)防辦法包括以下幾方面。1）孔口護(hù)筒要埋設(shè)要嚴(yán)格按規(guī)范要求，以防止孔口坍方，且在鉆孔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有孔口塌方現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行處理。2）樁成孔后，要及時(shí)清楚沉渣，使得沉渣厚度符合規(guī)范要求。3）嚴(yán)格控制鉆孔護(hù)壁的泥漿比重，使得泥漿比重控制在1.11.15之間，而且澆注碎前孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25,含砂率08%,