钻孔桩水下混凝土灌注施工方案.docx

钻孔桩水下混凝土灌注施工方案
1、导管拼装及下放
(1) 钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20-30cm。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。
(2) 导管使用前应进行试拼和试压，按自下而下顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。由导管接头法兰盘连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大压力的1.5倍。导管的就位下至孔底0.4米，导管升降采用25t汽车吊。
(3) 导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上，应大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘宜加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。有条件时可采用螺旋丝扣型接头，但必须有防松装置。
(4) 导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管吊装升降设备能力，应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。
2、混凝土及水下混凝土灌注
(1) 在浇筑水下混凝土前，应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇筑水下混凝土过程中，应填写“水下混凝土浇筑记录”
(2) 在第一次清孔达到要求后，由于安装钢筋笼及导管，至浇筑混凝土的时间较长，孔底又会产生沉渣，所以安装钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是深度达到设计要求，其它指标满足规范要求。认真做好灌注前的各项检查记录并经监理工程师确认后，立即浇筑水下混凝土。
(3) 混凝土的拌制：与有资质的专业商品混凝土公司签订商混凝土采购合同，项目部提供原材料，试验室对混凝土质量全程进行试验检测和控制；混凝土的运输：用混凝土灌车运输，运输以保证灌注不间断为原则，运输过程中严防离淅并由专人负责，现场塌落度控制在18-22cm,发现离淅或塌落度损失超过2cm,必须重新拌和。桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。水下混凝土养护试件强度必须符合设计强度等级的1.15倍。
(4) 隔水栓：漏斗底处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排除。现场可以采用软球式隔水栓，用塑料布包新拌混凝土制成的软球，球直径略大于导管直径1cm~1. 5cm。或采用直径比导管直径小约20mm的皮球。
(5) 首批混凝土量的计算：钻孔桩所需首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度的需要，不得小于1m,并不宜大于3m。其混凝土参考数量可以按下式计算：

V> ( nd2/4) hi+ ( IID2/4)Hc
Hc=h +h23
式中：V——首批混凝土所需数量，m3；
D——导管内径，m;
D 桩径，m;
Hc——首批混凝土在孔内的高度，m;
h2——导管初次埋置深度，m; >1.5m
h3导管底端至钻孔孔底距离，m;取0.4m
七桩孔混凝土面高度达到Hc时的导管内混凝土柱的高度，m。
而：h =r H /r ;
1 w w c
其中：七孔内泥浆比重，kN/m3；
七桩孔内混凝土面以上水和泥浆深度，m；
r混凝土的容重，kN/m3。
由于孔内直径的不均匀，该式计算出首批混凝土数量后，需根据现场孔内情况适当增大混凝土量。
(6) 剪球、拔栓或开阀，首批混凝土灌注结束后，立即测孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按后述事故的处理方法进行处理。
(7) 灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。在灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注混凝土过程中要防止雨水等进入导管，混凝土的离淅必然造成桩身质量不符合要求。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。
在浇筑混凝土过程中，应测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在1-3m范围。埋深太浅可能造成泥浆进入导管，埋深太深，可能造成堵管，还可能使导管不能提升。
(8) 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂住钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。
当导管埋深超出允许范围时，可拆除1节或2节导管(视每节导管长度)。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井的导管，吊车提升，然后法兰盘接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井的导管内，调整好位置，继续灌注。
应尽量缩短拆除导管的间断时间，拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
(9) 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
(10) 当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：
① 尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；
② 当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底处于钢筋笼底 3m以下和1m以上处，应徐徐灌注混凝土，以减小混凝土从导管底出来后向上的冲击力；
③ 当混凝土进入钢筋骨架4m〜5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
(11) 在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，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。
(12) 浇筑到桩身上部5米以内时，可以不提升导管，待浇筑至规定标高再一次提出导管，拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。
混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内的混凝土数量估计在内)通知拌和站按需要数量拌制，以免造成浪费。当混凝土浇筑面接近设计高程时，应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到装订设计高程以上1.0m左右。
护筒的拆除可在灌注结束后，混凝土初凝结束前拔出。为减少以后凿除桩头的工作量，可在初凝前铲掉桩顶部混凝土，预留10cm到日后承台施工时凿除。
(13) 在灌注混凝土时，每根桩应至少留取三组试件，如换工作班时，每工班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告。采取补救措施。
(14) 有关混凝土灌注情况，灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，技术人员应进行详细的过程记录。
(15) 水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因，造成断桩事故，应予重钻或与有关单位研究补救措施。
钻孔桩允许偏差:
序号
项目
允许偏差(mm)
1
护筒
顶面位置
50
倾斜度
1%
2
孔位中心
50
3
倾斜度
1%
3、桩的质量检测应符合下列规定：
(1) 所有钻孔桩桩身混凝土质量均应进行低应变动测法检验；
(2) 地质条件较差、桩长较长的桩应按设计图纸要求进行超声波检测；
(3) 每根桩作混凝土检查试件不少于一组；
(4) 对质量有问题的桩，应钻取桩身混凝土鉴定检验；
(5) 对桥梁或结构需要控制的柱桩的桩底沉渣厚度，按柱桩总数3%-5%钻取样检验。
4、桩基成桩质量检验
桩的质量检测方法主要有：静载试验、o-cell试验、小应变检验、大应变检验、声测检验、钻孔取芯等方法。
5、水下混凝土灌注常见事故及对策
水下混凝土灌注常见事故及对策
序
号
事故性质
主要原因
相应对策
1
初灌时导
管堵塞
导管内有老混凝土粘附，没有清除
每节导管均要检查并敲落吸附的砂浆
或混凝土
塞子过紧，不能通畅下落
塞子略小于导管内径，预先试通一次
导管进水，混凝土内水泥浆流失
导管预先作水密检查

混凝土级配不好，或发生离析
第一车混凝土，必须在和易性、坍落度等方面满足设计要求，可适当多加些水泥砂浆，后续混凝土恢复正常
2
施工中导
管堵塞
混凝土中带有大直径块石
混凝土漏斗处，设置金属网，网孔直径略小于导管内径
导管使用过久，经多次周转磨损进水，或施工中振动碰撞造成丝扣松弛而进水，或密封圈老化而进水
掉换新导管、密封圈，减少施工中的振动与碰撞
第一车混凝土过少没有将导管底埋入混凝土内或拔管过多，使管底高出混凝土面而进水，造成混凝土离析
始终保持导管底部埋在混凝土内
3
钢筋笼被顶起
导管插入混凝土内过多
及时拆除导管，保持埋入混凝土内不超过5m。笼子与导管壁间必须有定位件或垫块。
在导管提升时，笼子太靠近，被导管带起
4
瓶颈
灌混凝土时孔堆载过大或进行其他作业（如静压桩等）
灌混凝土时不准在孔附近有额外侧向荷载产生
浆面降低
确保泥浆面的稳定位置
5
断桩
施工过程中导管曾拔离混凝土面致使二次开管
不允许导管脱离混凝土
6
桩身夹泥
施工过程泥浆浆面降低造成坍孔
维持浆面稳定位置
地面有泥块落入孔内
加强监督
混凝土拌台有泥块混入
7
试桩时沉降过大不能满足要求
桩顶劣质混凝土未凿彻底
试桩桩顶必须露出优质混凝土
孔底清淤不彻底
严格检查清孔结果
桩身有断裂可能
按性质5处理