水下砼灌注施工作业指导书

水下砼灌注施工作业指导书

根据本项目的具体特点，施工中全部采用直升导管法灌注水下砼。用直升导管法灌

注水下砼时，混凝土拌和物是通过导管下口，进入到初期灌注的混凝土（作为隔水层）下面，顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注作业在首批混凝土初凝以前的时间内完成。

一、灌注机具的准备

（一）导管

1、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，本项目主要采用无缝钢管制成，其直径按桩长，桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定，本项目桩径一般在1.2〜2.0米之间，故宜采用导管直径为250mm混凝土通过量为80nVh , 无缝钢管壁厚为9mm。

2、导管连接方法应采用丝扣连接，导管分节长度应便于拆装和搬运，并小于导管提升设备的提升高度。中间节一般长2米左右，下端节可加长至4-6 米。料斗下可配长约1 米的上端节导管，以便调节料斗的高度。

3、导管的选择应力求坚固，内壁应光滑、直顺、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。

4、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、水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水应不小于井孔内水深1.3 倍的压力；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大压力Pmax。Pmax可按下式计算：

Pmax=1.3（rchmax-rw）

式中：Pmax导管壁可能承受的最大内压力，kpa；

rc 混凝土容重

hmax 导管内混凝土柱最大密度，采用导管全长m；

rw 钻孔内水或泥浆容重，泥浆容重大于12 kN/m3时，不宜灌注水下砼，kN/m ；

Hw 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

算风压力。导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格。

5、导管应配备总数20-30%的备用导管。导管内壁和丝口表面如粘有灰浆和泥砂，应擦拭干净。导管吊放时，应使位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

（二）料斗

1 、导管顶部应设置料斗，料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，不致影响导管内混凝土柱的灌注高度。

在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，料斗底口应比水面至少高出4-6 米。当计算值大于上述规定时，应采用计算值，料斗需要高度（即导管内砼栓高度）可按照下式计算：he > （+rwHw）/rc

式中：he料斗底口至预计灌注的桩顶以

上所需高度，m；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；

rc 砼拌和物容重，用（24kN/m3）, kN/m 3；

rw 钻孔内水或泥浆容重，kN/m3；

p0 使导管内砼下落至导管底并将导管外的砼顶升时所需的超压力，采用100kpa-200kpa，桩径为1米左右时取低限，等于或大于4米时取高限，1米-4 米之间时取取插入值。

2、料斗的容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，可按下式计算：

V> d 乜• h i+D?/4 • H C

式中：v首批混凝土所需数量，m

h i井孔砼面高度达到注时，导管内砼柱平衡导管外水（或泥浆）压力所需要的高

度，即h i> h w r w/r c, m;

H C灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的咼度，H C=h2+h3,m;

Hw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;

rw • re同上；

h 2导管初次埋置深度（h2 > 1.0 m），m;

h 3导管底端至钻孔底间隙，约0.4 m 。

（三）砼的运输、提升和导管的升降

1、砼的运输应采用罐车运输，其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。灌注前砼坍落度损失不应超过2cm如有离析或坍落度损失过大现象，就要进行再次搅拌。

2、砼的提升和导管的升降均可采用钻机的起吊设备，需保证导管升降高度的准确，起

重能力应与导管全部填满砼时的重力相适应。

3、隔水栓、阀门

首批砼灌注量较大，一般需将料斗注满才能满足要求，因此需在料斗口下设置栓、阀，待料斗的注满砼后，才开启栓，阀使首批砼在很短时间内一次降落到导管底。

二、水下砼的配制

水下砼的强度，等级和材料均应符合设计要求和《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041）的规定外，并应注意以下要求：

1、水泥应选用普通硅酸盐水泥，水泥的初凝时间不宜早于 2.5h ;每m証水泥用量一般不应少于376kg。

2、骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6—1/8 和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于31.5mm;

3、细骨料应选用级配良好的中砂，为使砼有很好的和易性，砼的含砂率宜采用40% —50%，水灰比宜采用0.4-0.5 。

4、砼拌和物进入导管时的坍落度应在18~22cm之间，首批灌注的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌完时间。

三、水下混凝土的灌注

（一）20—40m的桩基础灌注时间宜控制在2—3小时，砼的拌和宜采用强制式拌和机；（二）灌注砼表面测深和导管埋深控制

1 、测深

灌注水下砼时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度，埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚，导管提漏，埋管过深，因而发生夹层断桩，短桩或导管拔不出事故。因此测深是一项重要工作，应采用较为准确、快速的方法和探测工具。

本项目主要采用测锤法，用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆层而停留在砼表面，根

据测绳所示锤的沉入深度作为砼的灌注深度。此方法是完全凭探测者手中所提测锤在接触砼顶