水下灌注混凝土工艺

水下灌注混凝土工艺

-----工法研究院

1. 一、水下灌注混凝土基本原理

普遍采用导管灌注法。即利用封闭的连接钢管（或满足强度刚度要求的非金属管）作为水下混凝土的输送通道，管的下部埋入混凝土适当的深度，使连续不断灌入的混凝土与桩孔内的水或泥浆隔离并逐步形成桩身。

1. 二、水下灌注混凝土主要机具①向水下输

送混凝土用的导管。一般采用壁厚为

4~6mm的无缝钢管制作或钢板卷制焊成。

导管直径应按桩径和每小时需要通过的混凝

土数量决定，但最小直径不宜小于

200mm；导管的分节长度应按工艺要求确

定，一般为2m，最下端一节导管应为

1.5~6m，为配合导管柱长度，上部导管长

为1m、0.5m或0.3m；导管可采用法兰盘

连接、穿绳接头、活接头螺母连接以及快速

插接连接；用橡胶“O”型密封圈或厚度为

4~5mm的橡胶垫圈密封，严防漏水；应进

行连接和充水试验，以保证密封性能可靠和

在水下作业时导管不漏水，检验水压一般为

0.6~1.0MPa，不漏水为合格。

2. ②漏斗和储料斗。可用4~6mm钢板制作，要求不漏浆、不

挂浆，漏泄顺畅彻底。应有足够的容量以保证首批灌入的混

凝土（既初灌量）能达到要求的埋管深度。

3. ③首批混凝土填充漏斗所用的堵住漏斗底部的封口板，采用

钢板制作，亦可采用混凝土或者木料制成的球塞等。

4. ④升降安装导管、漏斗的设备（现场可使用吊车、挖机或桩

架等）以及混凝土的搅拌设备（搅拌机或使用商砼）。

5.

6. 三、水下灌注混凝土施工流程①沉放钢筋

笼。

7. ②安放导管。在导管底部开放的状态下将导管缓慢的沉到距

孔底300~500mm的深度处。

8. ③将封口板或球塞放在漏斗底部，封口板用细钢丝绳引出。

9. ④灌入首批混凝土，加满整个料斗。

10. ⑤将封口板或者球塞向上拔出，初灌混凝土，导管埋入混凝

土面1.5米以上。

11. ⑥连续灌注混凝土，上提导管，导管下口要始终埋在混凝土

面下2米以上，严禁提出。

12. ⑦混凝土灌注完毕，拔出护筒。

13.

14.

1. 四、水下混凝土灌注施工要点①灌注首批

混凝土时，导管埋入混凝土内的深度不小于

1.5米。混凝土的初灌量宜按下式计算：

2.

3.

式中： -----------混凝土的初灌量，；

d-----------桩孔直径，m；

----------导管内径，m；

L-----------钻孔深度，m；

H-----------导管埋入混凝土深度，一般取1.5m；

h------------导管下端距灌注前测得的孔底高度，一般取h=0.3~0.5m；

t------------灌注前孔底沉渣厚度，m。

②连续灌注混凝土：首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注混凝土，严禁中途停工（两次混凝土灌注间隔不能大于30min）。在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理深度。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数，并应在每次起升导管前探测1次管内外混凝土面高度。遇特别情况（局部严重超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大的桩孔等）应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内情况。③导管的埋深：导管的埋深大小对灌注质量影响很大。埋深过小，往往会使管外混凝土面上的浮浆沉渣夹裹卷入管内形成夹层；埋深过大，导管底口的起压力减小，管内混凝土不易流出，容易堵管。最大埋深不宜超过最下端导管长度或6m。

导管的埋深选择

导管直径（mm）初灌埋深

（m）

连续灌注埋深

正常灌注

（m）

最小埋深（m）

200 1.5~2.0 3.0~4.0 1.5~2.0

250 1.2~1.5 2.5~3.5 1.5~2.0

3000.8~1.2 2.0~3.0 1.2~1.5

④混凝土灌注时间：混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，必要时可参入适量缓凝剂。

⑤桩顶的灌注标高及桩顶处理：桩顶的灌注标高至少比设计标高增加

0.5~0.8m，以便清楚桩顶部的浮浆渣层。⑥在灌注过程中，当导管内

混凝土不满含有空气时，后续的混凝土宜通过溜槽徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面导入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。⑦当混凝土面上升带到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶起，应采取以下措施：1、在孔口固定钢筋笼上端；2、灌注混凝土时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时，流动性过小；3、孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管深度，放慢灌注深度；4、孔内混凝土面进入钢筋笼1~2m后，应适当提升导管，减小导管埋深，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。

1. 五、水下混凝土灌注的常见问题

水下混凝土灌注的常见问题有：导管漏水、堵管、缩径、断桩、夹层、离析、桩身混凝土强度不足、桩顶混凝土质量差及钢筋笼错位等。

2011年9月8日