水下混凝土灌注方案

1、德阳市高新技术产业园区市政工程图门江道路工程1#2#桥水下混凝土灌注施工专项方案四川省人民渠绵阳建设公司二零一零年十二月水下混凝土的施工流程一、采用直升导管法A、导管：导管采用钢板卷制焊成，直径35cm（通过混凝土35米3/小时）。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46米。漏斗下可配长约1米的上端节导管，以便调节漏斗的高度。中间节两端焊有法兰，以便用螺栓相互连接。如下图所示，法兰厚度1012毫米，法兰边缘比导管外壁大出4050毫米，有径1216毫米螺栓孔68个。在一端法兰附近焊有小吊耳一对，备栓挂钢丝绳用。上下两节法兰间，应垫以45

2、毫米厚橡胶垫圈，其宽度外侧齐法兰盘边缘，内侧宜稍窄于法兰内缘。为防止在提升导管时卡挂钢筋骨架，可在每节导管上套装一个用1.5毫米厚钢板制的锥形活动护罩，以便在提升导管时，罩住下法兰。导管制作应内求坚固，内壁应圆滑、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±2毫米。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，还需要做拼接、过球和水压（或风压）试验。水压试验时的压力应不小于关注混凝土时导管可能承受的最大压力的1.3倍，可参照下计算式：Pw=1.3(

3、chc-whw)式中：Pw导管壁可能承受的最大压力（吨/米2）；c混凝土容重，用2.4（吨/米2）；hc导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（米）；w钻孔内水或泥浆容重，1.01.25，泥浆比重大于1.25时不宜灌注水下混凝土（吨/米3）；hw钻孔内水或泥浆深度（米）。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。导管须滚动数次，经过15分钟不漏水即为合格。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。导管总数应配备2030%的备用套管。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

4、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耳上，并沿导管每隔5米左右用铅丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。导管吊放时，应使位置居孔中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。B、漏斗、溜槽、储料斗：a、漏斗：导管顶部应设置漏斗，其上方设溜槽、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，能满足对导管内混凝土柱高度的需要。混凝土柱的高度，在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，应高出水面至少3米。在桩顶高于钻孔中水面时，应比桩顶至少高出3米。漏斗需要高度（即导管内混凝土柱高度）可参照下图和计算式计

5、算。hc=(P+wHw)/c式中：hc漏斗与预计桩顶或封底混凝土顶面（包括预加高度）最小高差（米）；Hw预计灌注的桩顶或混凝土面至钻孔水面的高差（米）；c混凝土拌合物容重，用2.4（吨/米3）；w钻孔内水或泥浆容重（吨/米2）；P超压力（吨/米3），在灌注钻孔桩和管桩时宜不小于7.5，在灌注套箱和沉井封底混凝土时。HA漏斗顶高出水（泥浆）面的高度（米）HA= hc- Hw漏斗一般用23毫米厚的钢板制成圆锥形或棱锥形。在距漏斗上口约15厘米处的外面两侧，对称地焊吊环各一个。圆锥形漏斗上口直径一般为800毫米，高为900毫米。棱锥形漏斗一般为1000×1000×800毫米。插入

6、导管的一段长度，不论圆锥或棱锥，均为15厘米。上述漏斗的容量为0.50.7立方米。为了增加圆锥漏斗的刚度，可沿漏斗上口周边外侧焊直径为1416毫米的钢筋。棱锥形漏斗则沿斗口外侧焊30×30毫米角钢加强。b、储料斗：它的作用是储放灌注首批混凝土必须的储量和将远运来的可能离析了的混凝土倒入其中，再拌匀后至溜槽送入漏斗。漏斗和储料斗的容量（即首批混凝土储备量）应使首批灌注下去的混凝土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计算式。V=h1× d2 +Hc×D24 4式中：V漏斗和储料容量（米3）；h1孔内混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱

7、与导管外水压平衡所需要高度（米）；h1= Hww C Hc钻孔初次灌注需要的混凝土面至孔底的高度，即导管初次埋深h2加间距h3。H2至少为1.0米，h3为0.30.4米，当孔底有沉淀时，应将h3值适当加大（米）；Hw孔内水面至初次灌注需要的混凝土面高度（米）；D钻孔直径（米），有扩张情况时，应按扩张后的直径；d导管直径（米）；w孔内水或泥浆的容重（吨/米3）；C混凝土拌合物的容重，取2.4（吨/米3）。、储料斗可用3厘米厚木板（内壁覆以铁皮）或3毫米厚钢板制作，为使混凝土混合物能迅速自动溜进溜槽，再流入漏斗，储料斗底部应作成斜坡，出口设闸门，活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。（2）、混

8、凝土的运输、提升和导管的升降：运输混凝土采用砼泵机，输送砼。导管的吊挂和提升，可用倒链、钻机的起吊设备或吊机。其起重能力用与导管内全部填满混凝土时的重量相适应。并须保证导管升降高度准确。（3）、隔水栓：首批混凝土灌注量较大，一般须拌合多盘方能满足需要量，因此须在漏斗口下设置球栓，以储存混凝土拌合物，待漏斗和储料斗内储量够了，才剪断球栓，使首批混凝土在很短时候内一次降落到导管底。栓还可在开始灌注时防止水（泥浆）与混凝土接触。球栓构造和使用方法如下：用混凝土预制，采用剪球法时，球的直径宜比导管内径小22.5厘米。制作时球面要光滑，开始灌注前，将球置于孔内水面以上0.3米左右导管内，用粗麻绳或铁丝悬

9、吊固定，待有足够混凝土初存量后，剪断吊绳，球和混凝土将导管水压走而落入孔底。为避免球下落时卡管，除按前述做球的通过试验外，并可拌制少量高标号砂浆置于球的上部。在剪球时，应同时将储料斗的闸门打开，若闸门底坡度太平缓，混凝土流出闸门速度太慢时，须用人力加速度混凝土流入漏斗。（4）、灌注混凝土测深和导管埋深控制A、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、埋管过深拔不出来或短桩事故。因此测探是一项重要工作，应采用较为准确的方法和探测工具。测深采用绳系重锤吊入孔内，使通过泥浆沉淀层而停留在

10、混凝土表面上（或表面下1020厘米），根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度的方法。本方法完全凭探测者手中所提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。测锤未接触混凝土面时手中所感到的重量是：测锤重+测绳重-测锤和测绳在泥浆（或水）中的浮力-测绳和测锤在泥浆中的静切力（如在水中探测本项可忽略不计）。当测锤接触到混凝土面以后，手中所感到的重量是：测绳重-测绳在泥浆中浮力-测绳在泥浆中的静切力。前后重量相差只是测锤在泥浆中减去其浮力和静切力。前后重量相差只是测锤在泥浆中减去其浮力和静切力。因此，如测锤太轻或其比重太小，而测绳又太重，使锤比测绳重不了多少，则探测者的手对前

11、后重量不同的感觉就较为迟钝。在测探桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，更容易发生误测。因此测探桩的测锤的重量以重一些为好，为防止测探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，锥底直径15厘米左右，高812厘米左右，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45公斤。测绳用质轻、拉力强、遇水不伸缩、标有尺度之测绳如尼龙皮尺为宜。探测时必须仔细，并以灌注的混凝土数量校对，防止错误。B、导管埋深控制灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度，一般宜控制在24米较好。在任何情况下，不得小于1米或大于6米。少于1米时，易发生拔导管时拔漏（拔

12、出混凝土外）事故，大于6米以上时，易发生埋管拔不出来的事故。拔管前须仔细测探混凝土面深度。用测深锤测探时，须由2人用2个测锤测探，防止误测。二、水下混凝土的灌注A、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，方可开始灌注工作。B、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35分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。C、将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按后述事故处理方法进行处理。D、灌注开始后，应紧凑地、连续地进行

13、，严禁中途停工。在灌注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，而使测探不准确。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，即使测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩上待拆的导管，然后将漏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，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安

14、全，已拆下的管节要立即洗洗干净，堆放整齐。E、在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使用导管漏斗。F、当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢架骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：A、尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时，混凝土的流动性过小，建议使用缓凝剂；B、当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上冲击力；C、当孔内混凝土面进入钢筋骨架12米以后，适当提升导管，减小导管埋置深度（不得小于1米），以增加骨架在导管底口

15、以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。G、为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法、清孔方法查定，一般不宜小于0.5米，深桩不宜小于1.0米。混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内的数量估计在内），通知拌合机按需要数拌制，以免造成浪费。为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留1020厘米，以待随后修凿，接灌承台。施工用的钢护筒，可在灌注结束，混凝土初凝前拔出。H、在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而