水下浇筑混凝土灌注桩施工技术及质量控制

August, 2017__________________________Sichuan Building Materials_________________________2017 年 8 月

Vol.43 ,N〇-8 h \\ 芝讨

水下浇筑混凝土灌注桩施工技术及质量控制

廖艳芳

(福建省高速公路有限责任公司龙岩管理分公司，福建龙岩3000)

摘要：水下浇筑混凝土灌注桩是一种隐蔽性很强的工程项

目，但因为对水下灌注桩作业质量有一定影响的因素众多， 对其作业过程的所有环节均需严格要求，对每一种影响要素 均要进行周全的考量d若稍有不慎或措施不严，就会发生质 量事故，如桩缩径、混凝土离析、断桩等，影响工期并造成施 工成本的增加。所以，必须高度重视并严格控制水下混凝土 的作业质量，尽可能防止产生事故或者降低事故导致的不良 影响，以有助于项目的顺利实施。

关键词：水下灌注桩;施工技术;质量控制 中图分类号:TU753. 3

文献标志码:B

的时间大概在5〜7 h，为此需要掺缓凝剂，让混凝土初次凝 结的时间在8 h以上。

1.3

混凝土搅拌方式与搅拌时长

为了让混凝土有优良的流动性与保水性，应当依照科学 的配比把砂子、石子、水泥倒进料斗，首先使用搅拌机进行搅

拌，且掺人30%的水，之后和拌合料一同添加60%的水，然 后再添加10%的水（如果石子、砂子中水分含量较高，应当 科学控这个环节的添水M )，最后水的添加至出料的时间 管控在1〜1.5 mina

1.4坍落度选择

文章编号：1672 -4011(2017)08 -0144 -02

坍落度应气管控在180 mm左右，上下浮动不超过20

DOI ： 10. 3969/j, issn. 1672 - 4011. 2017. 08. 073mm，混凝土距离灌注粧的最上部大概5 m左右的时候，坍落

度管控在160〜170 mm，确保粧顶部的浮浆在规定范围 以内。

〇前言

芦芝大桥位于福建省漳平市芦芝乡华寮村境内，两侧桥

台均布置在较陡的山坡上，纵向需上跨208省道、鹰厦铁路 和九龙江大河，河面宽300 m，水深7. 5私其中左线4#〜9# 墩和右线4#〜11#墩共14个墩位于九龙江中，需要搭设水中 钢承台，承台施工采用钢板粧围堰施工。粧基直径1.5〜2.2 桥墩柱高度3〜39.33 m。河床面平坦，为沟谷冲击地貌， m，

其地质为淤泥层、粉质黏土层、中砂、卵石、全风化花岗岩及 碎块状强风化花岗岩。水下钻孔灌注粧数M多，长度长，水 下浇筑混凝土的作业质量的好坏对于粧基项口质M冇很大 程度的影响，从而对整个项目的施工品质产生重大影响，为 此我们一定要准确地选择恰当的施工技术，确保钻孔灌注粧 施工质量达到有关要求。下文将对水下建筑混凝土作业过 程进行具体剖析。

2

2.1

混凝土灌注操作技术

水下混凝土灌注准备工作

灌注平台铺设完毕，成孔质量和钢筋笼安装均验收合 格，所使用的吊车、混凝土运输车等运行稳定，确保电能的及 时供应，并且准备好发电机器。混凝土运用一台搅拌机进行 充分搅拌，另外再准备|台，防止搅拌机产生事故，影响施 工。混凝土运送到粧位的时候虛当核查其坍落度与匀称性，

坍落度管控在180 mm左右最佳。在浇筑混凝土之前，为了 避免钢筋笼向上浮动，使用4根少20钢筋把钢筋笼稳固在料 斗支架上$

2.2 水下混凝土浇筑运用导管法

1水下灌注混凝土的性能参数

1.1

混凝土原料

水下浇筑混凝土运用的主要设施是钢导管，导管的接头 是卡口式，半径150 mm，壁厚为10 mm，分节的长度为1 m或 者2 m，最末一节长度较长，达到5 m。导管在运用之前一定 要进行三项试验是接头抗拉试验;二是承压试验;三是水 密试验。导管在放到孔内的过程中，应当选择中心地点，保 持轴线顺直，逐渐下放，避免与护臂擦碰，避免挂碰钢筋骨 架。导管下口至孔底的距离一般为25〜40 cm,以保证封底 成功。导管接长的过程中应气杳验“〇”型密封圈的完整性， 并在上面抹上一定数量的黄油，确保导管完全密封，便于 拆卸。

2.3 首批混凝土灌注

水泥应符合现行国家标准GB 175《通用硅酸盐水泥》的 规定;粗骨料宂选用质地坚硬、沽净、级配合理、吸水率小的

卵石，满足JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》中规 定的最大粒径，并严格检测碎石的泥块所占比例、针片状颗 粒所占比例、抗压性能、碱集料反应、压碎指标等，来提升混 凝土的流动性，防止堵管；细骨料宜选用级配良好、质地坚 硬、颗粒洁净且粒径小于5 mm的河砂;所采用的外加剂，应 是经过具备相关资质的检测机构检测并附有检验合格证明 的产品。

1.2 混凝土初凝

按JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》规定，首 批混凝土的用量应满足导首次埋置深度1.0 m以上和填 充导管底部间隙的需要。设导管下口离孔底40 cm,参照规 范进行计算各墩粧基首批混凝土用量(如式1计算）：

通常情况下，混凝土初次凝结时间只有3〜5 h，仅可以 满足深度较浅的小粧灌注要求，而较深的灌注粧浇筑混凝土

V = ^(Hl (1)

收稿日期=2017 -06 -21作者简介:廖艳芳（1984 -)，女，福建永定人，本科，工程师，主要从事 高速公路养护工作。

式中，V为灌注首批混凝土所需数量%m3;D为粧孔直 径，m;小为粧孔底至导管底端间距，一般为0. 3〜0. 4 m;好2 为导管初次埋置深度，m;d为导管内径m; ^为粧孔内混凝 土达到埋置深度好2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥

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第43卷第8期 2017年8月

浆)压力所需的高度，m，h = //wrw/rc ; 混凝土拌合物的重度，取24 kN/m3 ^

Sichuan Building Materials

为粧孔内水或

^ i»)

V〇1.43，No.8

August, 2017

面一直到导管口部的气全部被压缩，当导管外部的压力与 混凝土的压力呈现为均衡状态时便产生导管堵塞的问题 处理该问题的方法有:第一批混凝土灌注的时候，在泥浆面 上部的导管中打孔将空气排出，H第一批混凝土将导管充满 下降的时候，空气以从孔中排出，便不会产生导管堵塞的 问题了。第一批混凝土浇筑以后，应3把用丝扣相连的小料 斗更换成外部直径比导管内部直径小的插人型、小体积小料 斗，使混凝土不在满管的状态下下降，避免出现堵管问题。 3.2 防止断桩

混凝土浇筑后期，当产生非接连续浇筑时，漏斗中的混 凝土下降以后，混凝土在导管中存在的时间增长，其流动水 平下降，和导管的摩擦力增大，导致水泥浆徐徐下降，而借料 全部留存在导管中，使混凝土和导管壁的摩擦力增大，浇筑 的混凝土难以下降，造成断粧;另外，因为粗骨料间存在较多 空隙，后面混凝土增加以后构成的高J5气囊，会将管节间的 密封脚垫挤坏、出现漏水，部分情况下还会出现蜂窝形状的 混凝土;，让粧的质量大幅降低。处理断粧问题的方法有:混 凝土下降以后拉动导管，杳看孔内的返浆状况，一直到不出 现返浆为止，之后往漏斗中添加混凝土。拉动导管有助于后 续混凝土的顺畅下降，让混凝土快速向周围扩散，让粧身和 周围底层有机融合，增强粧体摩擦力,另外增加混凝土和钢 筋笼结合的强度，进而提升粧基荷载水平。

泥浆的深度，m; m为粧孔内水或泥浆的觅度，kN/m3; rc为

混凝土浇筑数量和泥浆到混凝土面高度、导管直径、粧 孔大小、泥浆配比、混凝土面到粧孔底部的距离有较大关系a 粧孔直径越大，第一批浇筑的混凝土数量越多，因为混凝土 数量多，所需搅拌的时间较长，为此或许产生离析问题，第一 批混凝土在下降的时候，因为和易性能逐渐减弱，所受阻力 增大，经常产生导管中塞满混凝土，乃至漏斗中还残存一些 混凝土的情况，这个时候应H增大设备的起重水平，以快速 地向漏斗中添加混凝土，之后再将导稍微向上拉，如果起 重水平不够，则应当运用卷扬机让漏斗快速抖动，如此可以 让混凝土快速滑到孔的最下部，然后，接着向漏斗中添加混 凝土，之后继续浇筑。

2.4 后续混凝土灌注

开始浇筑作业后，应当接连有节奏地浇筑，尽量缩短拆 卸导管的时间，不可在浇筑过程中中断；当导中的混凝土 没有全部塞满时，慢慢地浇筑，避免在导管中形成高压空气 囊，压漏导管。正常灌注阶段上升速度不应小于2 m/h，导管 深度应气管控在2〜6 m，并且每隔30 min检测一次混凝土 面标高，检测地点应当为2个或者2个以上5当检测点产生 较为显著的高差的时候，应气笫|时间调节导管所埋的深 度。在混凝土浇筑的后期，因为孔中的压力减弱，通常上面 部分的混凝土不及下面部分的紧密，这个时候应当向上提起 漏斗，将落差变大，来提升其紧密水平。3混凝土浇筑快要 完成时，核查混凝土的灌注数量，以明确所检查混凝土高度 精准与否，

2.5 桩顶混凝土的浇筑

为了保证粧顶混凝±的品质，在粧顶应当灌注高于规定 高度的混凝土，利于浇筑完成后，把最上部的混凝土清理掉s 该桥粧顶增加的高度是1.5〜2.5

在灌注将结束时，如产

生混凝土难以上升的问题，可以在孔中增加一定数量的水， 让泥浆浓度下降，亦或增高漏斗的提升高度，让浇筑工作顺 畅实施。在将最末的长度为5 m的导管拔除时，应当缓慢进 行，避免粧顶沉积的泥浆进人粧身中。

4结语

芦芝大桥14根粧基水下混凝土已全部灌注完成，通过

粧基检测，达标率为100%。当前已顺利通车。水下灌注桩 的作业过程是人们难以直观看到的，而水下粧基础的作业有 较大的难度，其应当克服水的流动与河床底土 U的架构变 动，为此，其粧基础的质量隹标与否，需要施工人员严格按照 施工规范和操作规程进行施工，同时要多参^•之前的经验， 联系现实状况进行作业，进而实现最终的目标。

[ID：004661]

参考文献：[1 ]

梁振泽.桩基础水下混凝土灌注施工工艺与质量控制[J].西 部探矿，2009，53(9) : 101 -102.

3灌注过程中可能遇到的问题及相应的对策

当混凝土满管下落的时候，导管中的混凝土 C或者泥浆）

[2] 翟新杰.浅谈如何控制水下混凝土灌注粧的施工质请[J].山

3.1 防止混凝土浇筑时出现堵管现象

西建筑，2008 ,34(16) :221 -222.

[3] JTG/T F50—2011公路桥涵施工技术规范[S]»

关于《四川建材》变更为月刊的启事

经四川省新闻出版广电局川新广审批准字[2016]183号文批准，《四川建材》（CN 51 -

1175/TU)刊期从2016年9月起由双月刊变更为月刊。

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