水下砼灌注施工方案

水下砼灌注施工方案

一、编制依据

（1）.工程施工设计图及现场勘察资料；

（2）.国家、交通部、业主有关规定等。

二、工程概况

本路线沿线地形主要为中低山剥蚀地貌为主，山体陡峭，峰峦叠嶂，地形起伏大。沿线水系发育，河流呈树枝状。河床大部分为宽坦，多为基岩底或砾卵石底。河水量受季节控制，水量变化大。水位受降水量控制，暴涨暴跌。沿线第四系地层以全新统冲洪积粘性土、砂、碎石土和更新统残坡积土为主。沿线分布的前第四系地层主要有下伏基岩主要为侏罗系南园组凝灰熔岩、凝灰岩、凝灰质砂岩。桥梁桩基开挖后个别桩位地下水位较丰富，须采用水下砼灌注。

三、主要施工方法

3.1 灌注机具的准备

3.1.1导管

导管是灌注水下砼的重要工具，用钢板卷制焊成或采用无缝钢管制成。其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，可按表1选用。为了保证导管的强度和刚度，管壁厚度根据导管直径、总长度和制成方法宜按表2选用。

表1 导管直径表

导管直径（mm）通过砼数量（m3/h）桩径（m）

200 10 0.6～1.2

250 17 1.0～2.2

300 25 1.5～3.0

350 35 >3.0

表2 导管壁厚表

导管长度

(m)

导管壁厚(mm)

导管直径200mm～250mm 导管直径300mm～350mm 钢板卷制无缝钢管钢板卷制无缝钢管

<30 3 8 4 10

30～50 4 9 5 11

50～100 5 10 6 12

注：最下端一节壁厚不宜薄于5mm。

导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于±2mm。

导管上下法兰应与导管轴线垂直。为保持法兰位置正确和防止焊接时变形，焊制可在特制的胎具上进行。

导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力；进行承压试验时水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmaxo Pmax可按下式计算：

Pmax=1.3（γc h cmax-γw H w）

式中：Pmax 导管壁可能承受的最大内压力,kPa；

γc 砼容量（用24kN/m3），kN/m3；

h cmax 导管内砼柱最大高度，采用导管全长，m；

γw 钻孔内水或泥浆容重，泥浆容重大于12KN/m3时不宜灌注

水下砼；

H w 钻孔内水或泥浆深度，m。

试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力，导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格。导管内过球应畅通。符合要求后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。导管应配备总数20%~30%的备用导管。

导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。分段拼装时应仔细检查，变形和磨损严重的不得使用。导管内壁和法兰表面如粘附有灰浆和泥砂应擦拭干净。

导管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5m左右用钢丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。

3.1.2漏斗、溜槽、储料斗

3.1.2.1漏斗

导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，不致影响导管内砼柱的灌注高度。

在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，漏斗底口应比水面至少高出4m~6m。在桩顶高于钻孔中水面时，漏斗底口应比桩顶至少高出4m~6m。当计算值大于上述规定时，应采用计算值。漏斗需要高度可参照下式计算：

h c≥(P o+γw H w)/ γc

式中：

h c————漏斗底口至预计灌注的桩顶以上所需高度，m；

H w————井孔内砼面至钻孔时水面高差，水或泥浆深度当预计桩顶

高出水面时，此项不计入，m；

γc————砼拌和物容量，用（24kN/m3），kN/m3；

γw————钻孔内水或泥浆容重，kN/m3；

P o————使导管内砼下落至导管外的砼顶升时所需的超压力，钻孔

灌注桩采用100kPa~200kPa，桩径1m左右时取低限；等

于或大于4m时取高限，1m~4m之间取插入值。

漏斗一般用5mm~6mm厚的钢板制成类似于圆锥形或棱锥形。在距漏斗上口约15cm处的外面两侧，对称的各焊吊环一个。圆锥形漏斗上口直径一般为800mm~1000mm，高为900mm~1200mm。棱锥形漏斗一般为1000mm ×1000mm×900mm。插入导管的一段长度，不论圆锥或棱锥均为150mm。上述漏斗的容量约为0.5m3~0.7m3。为了增加圆锥漏斗的刚度,可沿漏斗上口周边外侧焊直径14mm~16mm的钢筋。棱锥形漏斗则沿斗口周边外侧焊30mm×30mm角钢加强。

3.1.2.2 储料斗

它的作用是储放灌注首批砼必需的储量，和将远运来的可能离析了的砼倒入其中，再拌匀后经溜槽送入漏斗。

漏斗和储料的容量（即首批砼储备量）应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。钻孔灌注桩漏斗和储料斗最小容量可参照下图和下式计算：

V ≥πd 2/4×h 1+πD 2/4×H c

式中：

V ———— 首批砼所需数量，m 3；

h 1———— 井孔砼面高度达到H c 时，导管内砼柱平衡导管外水（或

泥浆）压所需要的高度，即h 1≥H w γw /γc ，m ；

H c ———— 灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度，H c =h 2+h 3，

m ；

H w ———— 井孔内砼面以上水或泥浆深度，m ；

D ———— 井孔直径，m ； d ———— 导管内径，m ；

h 2———— 导管初次埋置深度（h 2≥1.0m ），m ； h 3———— 导管底端至钻孔底间隙，约0.4m 。

3.1.3 砼的运输、提升和导管的升降 3.1.3.1砼的运输

砼的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生离析。灌注前砼坍落度的损失（比出罐时）不得超过2cm 。如有离析或坍落度损失过大现象就要进行再次搅拌。水下砼运输的延续时间（包括

图1 漏斗高度计算

H w

H c h 2

h 3图2 首批砼数量计算

h c

H w

h 1