水下混凝土灌注

兵建集团兰新铁路第二双线

项目部二工区

钻孔灌注桩水下混凝土灌注作业指导书

钻孔灌注桩水下混凝土灌注作业指导书

1 适用范围

本作业指导书适用于铁路桥梁钻孔桩基础水下混凝土灌注施工。

2 作业准备

2.1 技术准备

2.1.1 钻孔灌注桩检孔完成，钢筋笼下放、二次清孔干净彻底后，经监理单位检查确认，方可进行水下混凝土灌注。

2.1.2 作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。收集施工作业层所需的各类参数，包括实测孔深、设计桩顶标高。

2.2 人员配备

现场作业人员均通过岗前培训并具有相当水下混凝土灌注作业施工经验。

2.3 机具配备

各种机械设备均通过相关部门的检测，可进行安全施工生产。

1技术要求

钢筋笼安装就位并经复核平面偏差在10cm，高程在±50cm以内。

沉渣经测定符合摩擦桩≤20cm,端承桩≤5cm的要求。

现场混凝土满足首次灌注埋深≥1m要求，并有保证连续灌注的混凝土供应。

2施工程序

桩基水下混凝土施工程序为：导管水密性试验及安装→二次清孔→混凝土现场检测→首批混凝土→灌注混凝土→导管和导管随混凝土灌注进程的提拔→拆卸→清卸→埋深控制→声测管检查→填写灌注作业记录。

3 工艺流程

水下混凝土灌注的工艺流程见图3.1.

图3.1 水下混凝土灌注的工艺流程

4 施工要求

4.1导管水密性试验及安装

4.1.1导管在使用前或使用一段时间后，除对其规格、质量和拼接构造进行认真的检查外，还需做拼装、过球和水压试验，水压试验时的压力应不小于灌注时导管可能承受的最大压力的1.5倍。

导管壁可能承受的最大压力按下式计算：

Pw=1.3(γc x hc-γwx hw）

式中 Pw——导管壁可能承受的最大压力（kg/m2）;

γc——混凝土容重（kg/m3）;

hc——导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（m）;

γw——导管内水或泥浆比重，一般为1.0~1.25 kg/m2，大于1.25时不宜灌注水下混凝土；

hw——钻孔内水或泥浆深度（m）.

4.1.2 水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两段封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管需承受的计算压力时，稳压15min后接头及接缝处不渗漏即为合格。

4.1.3 导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时逐段拼装。分段拼装时，应仔细检查，变形和磨损严重的不能使用。导管内壁和法兰表面如黏附有灰浆和泥砂应擦拭干净。

4.1.4 导管在吊放时宜用两根钢丝绳分别系吊在最下端一节导管的两个吊耳上，并沿导管每隔6m左右用铁丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。

导管吊放时，应使位置距孔中，轴线顺直，稳步陈放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管上用油漆划上刻度，导管安装好后，插入孔底，然后提离孔底30cm,检验导管实际长度。导管下放完毕后，做提升试验，检查在导管提升过程中是否与钢筋笼相互影响，确保在混凝土浇筑过程中提升导管时不会出现导管挂住钢筋笼的情况。

4.2 二次清孔

水下混凝土灌注前必须进行二次清孔。灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后方可开始浇筑工作，灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用前述喷射法向孔底喷射3~5min,使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。

4.3 混凝土拌合物现场性能检测

水下混凝土灌注前，需对混凝土的坍落度、含气量、入模温度、扩散度四项指标进行测试，满足要求后方可进行混凝土浇注。

4.4 隔水栓一般采用混凝土制作，其外径宜比导管内径小20~25mm,采用3~5mm厚的橡胶垫圈密封，其直径宜比导管内径大5~6mm。

采用混凝土制作的隔水塞，宜制成圆锥体，其直径和技术规格要求见图5.4.2，混凝土的强度等级宜为桩基混凝土同等级。

为保证隔水塞隔水性能良好和能顺利从导管内排出，隔水塞应具有一定的强度，表面光滑，形状尺寸规整。

4.4.1 封底混凝土施工后导管埋置深度为1~3m。检查导管内混凝土顶面标高是否满足要求，是否存在漏水现象，不满足要求则重新进行封底。

4.5 混凝土灌注

灌注开始后，应紧凑的连续进行，严禁途中停工，同一个桩的混凝土持续灌注时间不应大于混凝土初凝时间。尽量缩短导管拆除时间，下料掌握好速度，不宜太快太猛，以免造成气堵。

工作过程中要防止混凝土拌合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，而使测深不准确。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，正确指导导管的提升和拆除。

在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气是，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入料斗和导管，以免在导管内形成高压空气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

4.6 导管提升

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将料斗重新插入井口的导管内，校正好位置继续灌注。

拆除导管动作要快，时间一般不超过15 min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。

4.7 灌注混凝土测深和导管埋深控制

4.7.1 测深：灌注水下混凝土时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶高度。

测深锤法：目前多采用绳系重锤吊入孔内，使通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面上，根据测绳，所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。完全凭探测者手中所体测锤在接触混凝土顶面以前与接触混凝土顶面以后不同重量的感觉而判别。

测深桩的测锤的重量以重一些为好，为防止测深锤接触混凝土表面后陷入太深，以平底为宜，且底面积不宜太小。一般制成圆锥形，锤底直径15cm左右，高8~12cm，锤用铁铸成，其重量视所系绳种类、测探深度和泥浆比重等而定，一般为6~9kg。测绳用质轻、拉力强、遇水不伸缩，标有尺度的如尼龙皮尺为宜。

探测时须仔细，比已灌注的混凝土数量校对，防止错误。