水下混凝土浇筑施工方案

一、工程概况

2、问题桩概况

在挖孔桩施工的最后阶段，由于地下水过大及地下水位过高，导致混凝土的施工无法继续进行，并使部分挖孔桩的孔壁出现了轻微的垮塌现象。详细情况如下表所示：

、处理措施

为保证混凝土的质量和结构强度，设计单位、地勘单位、监理单位、施工单位以及建设单位经过详细的讨论、论证，最后确定了具体的处理方法：

1 ）、在该5个挖孔桩的底部，再采用机械钻桩的方式进行施工。详细情形详见设计更改通知二及其附图。

2））机械钻孔由建设单位分包给另一施工单位。在钻孔（含清理）完成后，由广厦重庆一建进行钢筋及混凝土的施工。

3 ）、混凝土的浇筑必须采用水下混凝土的浇注方式

鉴于钢筋工程已在其它施工方案中有详细的说明，这里只详细说明水下

砼的施工方法

二、水下混凝土的施工方法

（一）、施工准备

水下混凝土配合比的确定：根据设计更改通知单的要求，混凝土的强度等级提高一个等级，达到C25 。配合比必须通过试验确定。

（二）、水下混凝土导管浇注法的参数计算

1、超压力P 的计算

由于桩基础是在地下水中浇筑，为保证砼能顺利通过导管下注，必须使管内砼在其底部出口的压力大于管外地下水压力（超压力P）。为此导管内的混凝土产生的压力和使管内砼流出管底的超压力P 之

间应满足下式：

C H C W H CW P

其中：

砼拌合物容重，KN/m 3；

C —

H C —导管顶部至桩孔内已浇砼面的高差，根据导管安装示意图及挖孔桩深度取H C =17.1m;

桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m 3;

W —

H CW —桩孔内地下水的高度，即地下水面与桩孔内已浇砼面之高

差，

取H CW =10.6m ；

p -根据砼导管浇筑作用半径＜2.5m ,确定其超压力须》

75KN/m 2;

贝y : C H C W H CW 25 17.1 12 10.6 300.3KN/m 2> p 75KN/m 2,考虑砼非完全流体，取折减系数0.5 ,则

（c H c W H CW） 150.2KN/m 2>p 75KN/m 2，满足超压力p要求，

砼导管内径（D=200mm ）可满足水下砼的浇筑。

2、开导管首批砼用量计算

在灌注砼开导管时，漏斗、贮料罐和导管内必须贮备一定数量的砼，以保证能完全排出管内水，并使导管出口埋入至少0.8m深的流态砼中以防止导管外地下水混入砼中。

V h1 —H e A，其中 A H W W，H e H D H E

4 e

式中：

V—开导管浇筑首批砼所需的用量（m3）；

d —开导管内径，取0.20m ；

H e —首批砼要求浇灌深度（m ），取0.8m;

H D—管底至桩孔底的高度，取0.15m ；

H E—导管的埋设深度，取0.45m ；

A —灌注桩浇筑段的横截面面积（m2）；

A=3.14*0.45*0.45=0.64m 2

0—桩孔内砼高度达到H e时，导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m）；

H W—预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），即桩孔内地下水的

24

深度。H W l 桩长 l 水深 17.1 10.6

6.5m ；

W

—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取 12KN/m 3;

C

—砼拌合物容重，取24KN/m 3 ；

则最深的G/5桩（直径900mm ）的开导管首批砼用量计算：

H

hi H

W W =6.5*12/24=3.25

C

3、砼导管漏斗需要提升的咼度的计算

水中浇注砼的过程中，砼导管漏斗都要提升一定的高度，以便利 用砼的挤压力使砼在桩孔内摊开，浇灌面逐渐上升，并将水排出桩孔 外。导管漏斗需要提升高度按下式计算：

h e

P HW W

,H A h e H W

C

式中：

h e —漏斗在预计浇筑砼顶面以上所需高度（m ）;

H W —预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m ），取

1m;

W

—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取

12KN/m 3;

e

—砼拌合物容重，取 24KN/m 3;

p -根据砼导管浇筑作用半径＜2.5m ,确定其超压力须》

75KN/m 2;

H A —漏斗顶需高出水面（桩顶）的高度（m ）； 贝y ： h e

P H

W W 75

1 12

3.6m

d2 4

H C A =3.25*3.14*0.2/4+0.8*0.64=0.56m

H A h e H W 3.6 1.0 2.6m

4、承料漏斗的斗容量确定

承料漏斗的斗容量，一般不小于开浇时首批砼的数量V。由于桩孔内地下水压的存在，一般在首批砼下注时，导管内总要留一定量的砼。由此可确定V D 900 >0.56 m3。根据砼搅拌机的单位时间供应量的关系，拟定承料漏斗的斗容量为1.0m 3。

5、一根砼导管需用砼搅拌机台数n按下式计算：n §

P 式中：q—砼搅拌机的生产率（m3/h ），自落式锥型反转出料350L 砼搅拌机拌合时间2min，出料容量350L，单台生产率5-7 m3/h. 结合施工实际情况，现场拟谁备两台自落式锥型反转出料350L的砼搅拌机。

p —砼浇筑速度（m3/h ）,结合吊机、导管等设施的灌注效率，一根导管浇筑速度为5-10m 3/h。

贝卩：n q -―— 1, 一根导管可满足砼的浇筑。

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（三）、水下混凝土浇筑工艺

1、浇筑过程

心清孔合格后，进行钢筋笼的安装（塔机吊装），钢筋笼安装后，如有必要，可进行二次清孔，二次清孔检查及隐蔽工程验收合格后，方可进行浇注砼的准备工作；

◎搭设浇筑平台，准备好钻机，砼搅拌机作好开盘准备；

㊈各项准备工作做好以后，开始搅拌和运输砼到现场，在注满大