水下混凝土灌注桩施工安全技术交底

威宁中水-黑土河-石门高等级公路

第一合同段水下混凝土灌注桩施工安全技术交底毕节市融达公路桥梁工程有限责任公司2016年12月5日水下混凝土灌注桩施工技术交底一编制目的

指导作业人员按标准程序进行水下混凝土灌注，防止水下混凝土灌注过程中出现质量缺陷。二编制依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)三适用范围本作业指导书适用公路桥梁钻孔桩水下混凝土灌注工序施工。四混凝土灌注方法及工艺要求4.1施工工艺流程4.2浇筑前的准备工作

混凝土浇筑前应周密组织，精心安排，做好以下准备工作：⑴完成钢筋笼、声测管的下设和清孔验收工作。⑵配管。根据孔深编排各根导管的管节组合，并填写记录，记录好导管下设顺序、每根导管根数、各管节的长度、导管实际下设情况、开浇情况等。⑶备足水泥、砂、石、粉煤灰、矿渣粉、外加剂等原材料和各种专用器具、零配件，并留有备用。⑷对混凝土拌合设备、运输车辆以及与各种浇筑机具（包括起重机、隔水球、漏斗等）进行仔细地检查和保养。⑸维修现场道路，清除障碍，保证全天候畅通。⑹组织准备。对混凝土搅拌、运输、桩孔孔口灌注等各岗位进行分工，并明确各岗位任务和职责。4.3导管结构及下设⑴导管结构

水下混凝土灌注宜选用圆形螺旋快速接头的钢导管。钢导管的内径应与桩径及混凝土浇筑速度相适用，不宜小于最大骨料粒径的6倍，一般为200～300mm。导管管壁厚度一般为3～5mm，其内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管尾管长度宜为3.0～4.0m，中间每节长度宜1.5m或2.0m，上部配1～2节长0.5m、0.7m、1.0m的短管，根据孔深进行调整。⑵水密试验导管应能承受1.2～1.5MPa的压力。使用前需要检查导管是否漏气、漏水、变形，接头连接要牢固可靠，并且要定期(一般每半个月)进行一次水密性试验，试验压力为桩孔底静水（浆）压力的1.5倍，可下式计算：PW=1.5（rc×hc－rw×hw）式中PW——导管壁可能承受的最大压力（kg/m2）；rc——混凝土容重，可采用24kN/m3）；

hc——导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（m）；rw——钻孔内水或泥浆容重（kg/m3），一般取1.0～1.20；hw——钻孔内水或泥浆深度（m）。水密试验方法：拼装好的导管，两端封闭，在端口焊接进出输水管头。往管内注水，注满后封出水管头，加压注水，达到检测压力，经过15min不漏水即为合格。⑶导管配置

配置导管时要根据各桩孔的孔深、护筒至管架的距离来计算单根导管的长度，其计算式如下(式中符号见图4-2所示)：

式中：L――导管长度(m)；L1――孔外管长(m)，即导管上端管口至护筒顶的距离；L2――孔内管长(m)；H――孔深(m)；L3――导管下端管口距孔底的距离(m)，即导管悬空，一般30～40cm。

单根导管的实际长度等于各管节的累计长度。短导管放置在单根导管的上部。⑷导管下设导管的安装方法见图4-2。导管要按照顺序依次下放。下设导管时应防止碰撞钢筋笼，导管对正钢筋笼中心慢慢下设，各管节间连接要安放“O”形密封圈，并检查每管节间连接紧扣。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在护筒两侧的方木上，方木放置要平稳。严禁将支撑架放在护筒上。导管全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～40cm，开始浇注水下混凝土。导管的顶端配有混凝土漏斗，其高度要便于混凝土的卸料。漏斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。4.4混凝土拌制及运输⑴拌制前的准备工作①由试验人员根据监理工程师批准的室内混凝土配合比、骨料含水量及搅拌机的容量，计算出搅拌一盘混凝土所需砂、石、粉煤灰、矿渣粉、水、水泥、外加剂的重量。②检查混凝土搅拌机和上料设备，校准配料计量装置。③准备足够的砂、石、水泥、粉煤灰、矿渣粉、外加剂等材料和装载、取样、测试工具。⑵混凝土拌制①投料：拌制混凝土配料时，宜采用自动计量装置，各种衡器精度符合要求，计量应准确。拌制混凝土所用的各项材料按质量投料，配料数量的允许质量偏差见表4-1。②搅拌：采用自动动化程度高的强制制式拌和机搅拌混混凝土。搅拌时间间为2min。③计量：采用电子子称自动计量。水水和液体外加剂也也可采用流量计计计量。④检查和调整：在在混凝土拌制过程程中，应根据混凝凝土坍落度、扩散散度和砂石骨料含含水量的检测结果果、环境条件、工工作性能要求等及及时调整施工配合合比。⑤每根钻孔桩混凝凝土拌和过程中，，由搅拌操作人员员填写搅拌生产记记录。⑶混凝土运输混凝土运输宜采用用混凝土拌和罐车车运输，混凝土拌拌合车从拌和站开开出后应在较短时时间内达到灌注现现场，保证单桩在在首盘混凝土初凝凝前灌注完毕。混凝土应有良好的的和易性,在运输和灌注过程程中无显著的离析析、泌水。混凝土土运至灌注地点时时应检查其均匀性性和坍落度，灌注注时保持有足够的的流动性。当桩孔孔直径D＜1.5m时，坍落度宜为180～220mm；当D≥1.5m时，坍落度应为160～200mm。应尽量减少倒运环环节，尽可能采用用混凝土搅拌车与与导管漏斗对口浇浇筑的施工方法。。不具备对口浇筑筑的条件时，可用用吊车、储料斗、、卧罐等作为垂直直提升转运工具。。冬季施工混凝土入入导管温度低于5℃时，拌合车应采采取保温措施；夏夏季施工混凝土入入导管温度大于30℃时，拌合车应采采取降温措施，减减少运输过程中混混凝土坍落度损失失。4.5混凝土灌注(1)开盘开浇宜采用压球法法进行混凝土灌注注。导管下设后在在导管内放置略小小于导管内径的隔隔离胶球作为隔离离体，隔离泥浆与与混凝土，然后在在导管上口设置一一个储料斗，在储储料斗内出口上放放置一个盖板。在在开浇前，将混凝凝土储料斗灌满(储料斗容积应满足足导管内容积及封封埋导管不小于1.0m深的方量)，使导管底部一次次埋入混凝土面以以下1.0m以上。储料斗的混混凝土储存量可按按下式计算（式中中参数见图4-3）。当储料斗内的混凝凝土量已满足初灌灌要求时，拔出储储料斗内出口上的的盖板，同时打开开储料斗上的放料料闸门，使混凝土土连续进入导管，，迅速地把隔水栓栓及管内泥浆压出出导管，同时将桩桩孔旁边的混凝土土搅拌车内剩余的的混凝土不断灌入入储料斗内而使混混凝土连续地灌入入桩孔内。当孔内内浆液迅猛地溢出出孔口时，证明混混凝土已通过导管管进入孔内；若导导管内无泥浆返回回，则开浇成功。。此时应测量混凝凝土面的深度，确确认导管埋深是否否满足1m以上的要求。⑵灌注阶段①灌注混凝土一旦旦开浇后，应连续续进行，不得中断断，并应始终使导导管埋入混凝土中中足够深度，保证证导管拆卸后导管管埋入混凝土的深深度不小于2m，以防止将导管拔拔出混凝土面；同同时导管埋入混凝凝土中的深度不大大于6m，以免出现堵管或或铸管事故。混凝凝土灌注期间使用用起吊设备吊放、、拆卸导管。②为防止钢筋骨架架上浮，当灌注的的混凝土顶面距钢钢筋骨架底部lm左右时，应降低混混凝土的灌注速度度。当混凝土拌和和物上升到骨架底底口4m以上时，提升导管管，使其底口高于于骨架底部2m以上，即可恢复正正常灌注速度。③灌注过程中，应应密切注意孔口情情况，若发现钢筋筋笼上浮，应稍作作停浇，同时在钢钢筋笼上加压重物物，在不超过规定定的中断时间内继继续浇注；若发现现孔口不返浆，应应立即查明原因，，采取相应的措施施处理。④提升导管时应保保持轴线竖直、位位置居中。如果导导管卡挂钢筋笼，，可转动导管，使使其脱开钢筋笼，，然后再提升。⑤每盘测量一次桩桩孔内混凝土面深深度，并及时填写写水下混凝土灌注注记录表，确定灌灌注高度和埋管深深度，指导导管的的拆卸工作。当灌灌注方量与混凝土土顶面位置不相符符时，应及时分析析原因，找出问题题所在，及时处理理。⑥混凝土应连续灌灌注，遇特殊情况况须间歇时，间歇歇时间应根据具体体情况确定，但不不宜大于30min。每根桩的灌注时时间不应太长，应应在8h内灌注完成。⑦灌注时，孔口应应设置盖板，避免免混凝土散落到孔孔内。混凝土置换换出的泥浆通过泥泥浆排污沟排到其其它正在施工的桩桩孔中或沉淀池，，以防止泥浆溢出出而污染环境。⑶终浇阶段在终浇阶段由于导导管内外的压力差差减少，浇注速度度也会下降，如出出现下料困难时，，混凝土坍落度应应适当提高，并可可适当提升导管和和稀释孔内泥浆。。混凝土灌注到接近近设计桩顶标高时时，工地值班人员员应对剩余混凝土土数量（计算时应应将导管内的数量量估计在内）进行行测算，并通知搅搅拌站按需供料。。灌注的桩顶标高应应比设计桩顶标高高高出0.5～1.0m，以保证桩头混凝凝土的强度，多余余部分在承台混凝凝土施工前凿除，，桩头应无松散层层。在拔除最后一段长长导管时，拔管速速度要慢，以防止止桩顶沉淀的泥浆浆挤入导管下，形形成泥心。处于地面或桩顶以以下的钢护筒，在在灌注混凝土初凝凝前拔出。五混凝土灌注质质量控制与检查5.1混凝土原材料对每批进场的水泥泥、砂石骨料、掺掺合料、外加剂等等原材料，应严格格检查标号、出厂厂日期和出厂试验验报告等材质证明明文件并抽样检查查，严禁使用不合合格的材料。由试验人员对混凝凝土原材料按照下下列要求进行取样样检验，并报验试试验监理。⑴水泥水泥可采用火山灰灰质硅酸盐水泥、、粉煤灰硅酸盐水水泥、普通硅酸盐盐水泥或硅酸盐水水泥，使用矿渣硅硅酸盐水泥时应采采取防离析措施。。水泥的品质应符符合设计及规范要要求。混凝土配合比设计计阶段应进行水泥泥选料复检，复检检合格后进行配比比。⑵骨料①细骨料采用级配配良好的中砂，细细度模数在2.3～3.0之间。细骨料的品品质应满足设计及及规范要求。②粗集料宜优先选选用卵石，如采用用碎石宜适当增加加混凝土配合比的的含砂率。集料的的最大粒径不应大大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的的1/4，同时不应大于37.5mm。⑶掺和料粉煤灰等矿物掺合合物应保证其产品品品质稳定，来料料均匀。施工需要掺用掺合合料时，使用前应应通过试配检验，，确定其掺量。掺掺合料应符合设计计、规范有关的施施工要求，并符合合国家现行有关标标准的规定。严禁禁使用已结硬、结结团的或失效的掺掺合料用于混凝土土工程中。⑷外加剂外加剂的品种应根根据设计和施工要要求选择，应采用用减水率高、坍落落度损失小、能明明显改善混凝土性性能的质量稳定产产品。工程使用的的外加剂与水泥、、矿物掺合料之间间应有良好的相容容性。所采用的外外加剂，应对人员员、环境无毒作用用。外加剂应符合合设计、规范有关关的施工要求，并并符合国家现行有有关标准的规定。。⑸拌和用水拌和用水采用饮用用水或地下水，水水的品质经检验应应符合设计及规范范要求。5.2混凝土配合比根据设计图纸所给给出的混凝土标号号进行混凝土的配配合比配制。在混凝土拌制前，，根据理论混凝土土配合比以及现场场测定的砂、石的的含水率，对混凝凝土配合比进行调调整，提供施工混混凝土配合比，并并正确计算每盘用用量。砂、石含水水率测定，要求每每工作班测试不得得少于一次。5.3混凝土拌和物性能能⑴混凝土原材料的的称量误差要严格控制砂、石石的超径含量和混混凝土原材料的称称量误差，水、水水泥、粉煤灰、矿矿渣粉和外加剂的的加料误差不得超超过1%，粗、细集料料的的加料误差不得超超过2%，每工作班抽查不不得少于一次，并并由质量检查员填填写记录。⑵混凝土拌和物的的坍落度、扩展度度及含气量混凝土拌制过程中中应定期对混凝土土拌和物的坍落度度、扩展度及含气气量进行测定，要要求每拌制50m3混凝土或每工作班班测试不得少于一一次，测定结果符符合规范要求。5.4混凝土灌注⑴灌注前要检修好好混凝土搅拌系统统、混凝土搅拌车车、灌注混凝土的的吊车等设备，以以及浇筑器具，防防止灌注混凝土过过程中出现长时间间中断。⑵要根据验收孔深深和灌注平台高度度配置导管，导管管接头应有密封圈圈（垫）并拧紧。。浇筑导管应定期期进行水密试验检检查。⑶导管下设时要按按照安装顺序依次次进行；导管下设设后，要检查导管管是否漏浆；要将将导管放置孔底，，检查是否少下导导管，以及导管是是否下设至距孔底底30～40cm；检查隔球塞和储储料斗内出口上的的盖板是否放置好好；拆除的导管要要做好记录，放止止拆除导管时拔出出混凝土面而造成成断桩。⑷灌注开始后，应应紧凑地、连续地地进行，严禁中途途停工，同一根桩桩的混凝土持续灌灌注时间应不大于于混凝土初凝时间间。尽量缩短拆除除导管时间，掌握握好下料速度，不不宜太快太猛，以以免造成气堵。⑸在灌注混凝土过过程中，要每隔15～30min测量一次孔内混凝凝土面的深度，以以便控制好导管埋埋入混凝土中的深深度，导管埋深始始终控制在2.0～6.0m内，拆卸导管时向向上提升导管要慢慢，避免拔出导管管而造成断桩和钢钢筋笼上浮。要防防止混凝土拌合物物从漏斗顶溢出或或从漏斗外掉入孔孔底，使泥浆内含含有水泥而变稠凝凝结，而使测深不不准确。测混凝土面的深度度采用绳系标准锤锤测深法，标准锤锤的外形为锥形，，测绳必须经检校校过的钢尺进行校校核。⑹灌注混凝土过程程中，应注意观察察管内混凝土下降降和孔内水位升降降情况，及时测量量孔内混凝土面高高度，正确指挥导导管的提升和拆除除。⑺终浇时要仔细而而准确地测量混凝凝土面的深度，必必要时采用钢管取取样盒，从孔内取取出混凝土样，鉴鉴别盒内之物是混混凝土还是泥渣，，由此确定混凝土土表面的准确位置置。终浇标高控制制在设计桩顶标高高以上0.5～1.0m范围内。钢管取样盒用钢管管连接制作，钢管管最下端设一铁盒盒，上有活盖，用用细绳系盖随钢管管向上引出。当灌灌注达到设计桩顶顶标高时，将钢管管取样盒插入混合合物内，牵引细绳绳将活盖张开，混混合物进入盒内，，然后提出钢管，，鉴别盒内之物是是混凝土还是泥渣渣。5.5桩身混凝土检测对桩身混凝土质量量检查，主要从混混凝土取样试件抗抗压强度和基桩无无损法检测两方面面进行。⑴混凝土强度要求求水下混凝土强度等等级必须符合设计计要求。每桩的试试件留取应按照试试验规程进行，取取样组数应满足要要求。⑵桩身完整性检查查对桩身的完整性检检测一般采用低应应变检测法和超声声波检查法。低应变检测法在桩桩头破除后按要求求打磨数个检查点点，小锤敲击，运运用仪器检测是否否存在断桩。超声波检测法应预预先在桩内埋设声声测管，并保持通通畅。检测时，将将测头吊入声测管管，感应各断面混混凝土的完整性。。(3)如果发现桩的质量量有异常现象或设设计有要求时，则则应钻取混凝土芯芯样进行检查。六质量问题处理理及预防6.1桩身夹泥灌注时由于导管密密封不良，泥浆渗渗入导管内，或导导管栓塞破裂、脱脱落；首批混凝土土储量不足，或虽虽然混凝土储量已已够，但导管底口口距孔底的间距过过大，混凝土下落落后不能埋没导管管底口，以至泥水水从底口进入；导导管提升过猛，或或测孔内混凝土面面时出错，到管底底口超出原混凝土土面，底口涌入泥泥水，都会产生夹夹泥现象，这时应应全部提出导管和和钢筋笼，凿掉已已浇注的混凝土和和未提出的钢筋笼笼，对桩孔进行处处理并重新清孔合合格后重新灌注混混凝土。预防措施：混凝土土导管在下入桩孔孔前，必须对接头头、管壁等进行详详细检查，并做好好配管记录；定期期进行导管水密性性试验；准备足够够的首批混凝土后后才开浇，并使导导管底口至孔底的的距离为30～40cm；导管提升不要过过快，测混凝土面面要准确。6.2卡管在灌注混凝土过程程中，隔水塞在导导管内下不去，或或导管被钢筋笼卡卡住提升不起来而而造成卡管事故。。卡管事故原因：隔隔水塞卡在导管中中；导管升降时挂挂住钢筋笼等。处理方法：因隔水水塞堵塞，则可采采用钢筋或长杆冲冲捣，或用软轴振振捣器振捣。如仍仍不能疏通导管时时，则应将导管连连同其内的混凝土土提出钻孔，进行行清理整修，然后后重新吊装导管，，重新灌注。因导导管与钢筋笼卡在在一起，则可采用用轻扭动慢提拔的的方法提升导管，，使导管与钢筋笼笼脱离，决不可强强力起拔。如导管管拉断、脱落，可可用特殊打捞工具具打捞，并清除孔孔内混凝土。预防措施：严格按按规程进行操作；；隔水塞制作要合合理，其直径要约约小于导管直径；；混凝土配合比应应与水下混凝土灌灌注条件相适应，，和易性和流动性性好；导管检查和和操作精心，导管管要对准钢筋笼的的中心下设、提升升导管要缓慢等等等。6.3堵管在灌注混凝土过过程中，由于混混凝土的配合比比不当；新拌混混凝土的质量不不符合要求(流动性过小，严严重离析，骨料料超径等)；混凝土的运输输方法不当，造造成混凝土严重重离析；灌注混混凝土的方法不不当，灌注速度度过慢或中断时时间过长；混凝凝土导管内径过过小，或同一根根导管中采用了了不同内径的管管节等原因造成成浇筑导管堵塞塞。出现堵管事故，，采取以下措施施处理：⑴分析堵管原因因和部位，查对对记录，确认管管底位置和埋深深。⑵上下反复抖动动导管，每次提提升不要过高，，不得猛敦导管管，以防导管破破裂和混凝土离离析。⑶抖动无效时，，可在导管埋深深许可的范围内内提升导管，以以增加导管内的的压力，减少混混凝土流出的阻阻力。⑷若仍然无效，，堵管部位不深深时可下钻杆捅捅；较深时可用用压缩空气顶推推管内混凝土（（事先制作带进进气管的导管封封头），所用压压力应在导管强强度允许的范围围内。⑸若以上处理方方法均无效，应应抓紧时间起出出导管和钢筋笼笼，凿掉已浇注注的混凝土和未未提出的钢筋笼笼，对桩孔进行行处理并重新清清孔合格后重新新灌注混凝土。。预防措施：正确设计混凝土土的配合比，保保证其施工性能能满足泥浆下灌灌注的要求；严严格控制新拌混混凝土的质量，，防止和易性不不合格的混凝土土和超径砂石进进入导管；采用用适当的混凝土土拌制和运输方方法，减少倒运运环节，保证供供料强度满足混混凝土面上升速速度的要求；做做好各项组织、、准备工作，确确保混凝土灌注注连续进行；混混凝土导管的内内径应上下一致致，并尽量采用用直径较大的导导管；混凝土灌灌注过程中应经经常提动导管，，破坏混凝土的的凝结，特别是是灌注速度较慢慢时。6.4钢筋笼上浮钢筋笼按设计标标高用吊筋悬挂挂在护筒上。钢钢筋笼上浮原因因是混凝土和易易性不好，灌注注中途出事故，，使混凝土初凝凝结成硬盖，阻阻力增大，或混混凝土灌注速度度太快向上拱抬抬钢筋笼；钢筋筋笼在孔口固定定不牢。预防措施：放置置钢筋笼时对准准钻孔中心，在在孔口牢固固定定，提升导管时时不可过猛；钢钢筋笼安装完成成后采用2～3根φ50mm钢管将钢筋笼压压重，钢管焊接接在护筒或孔口口支撑架上；根根据气温变化，，适当调整混凝凝土配合比，使使其具有良好的的和易性、流动动性；在混凝土土面接近和进入入钢筋笼时，应应放慢混凝土灌灌注速度，保持持许可范围之内内的较深埋管，，并连续灌入混混凝土尽可能减减少混凝土从导导管底口出来后后对钢筋笼的冲冲击力；当混凝凝土面进入钢筋筋笼一定深度后后，适当提升导导管，以增加钢钢筋笼的埋深，，使得混凝土与与钢筋笼的握裹裹力保证钢筋笼笼不至上浮。6.5塌孔在灌注过程中如如发现桩孔护筒筒内水（泥浆））位忽然上升益益出护筒，随即即骤降并冒出气气泡，应怀疑是是塌孔征象。