水下砼施工的人工挖孔桩措施

重庆迎龙医药城一期三标段25#楼工程

桩基水下混凝土施工措施

审批:

编制:

编制单位：中国核工业第二二建设有限企业

日期:

一、现场实际状况

车库人工挖孔桩12轴范围n勺桩基地下水较大，详细桩号为（自编号）：1#、

5#、6#、7#、8#、9#、10#o桩深范围17.5米至19.7米，地下水源标高在214.00M

范围，即桩基护壁最终一至二段。

孔桩开挖已成型后，在加大抽水力度状况下，水抽干后，已将清底及钢筋

笼安装工作完毕。在抽水过程中发现地下水源标高位置出水较大，假如采用一

般性施工工艺，极也许导致桩身佐不合格。考虑到此质量隐患，此范围桩基桩

身碎采用水下碎灌注，以保证桩身碎侦量。

二、水下碎灌注施工安排及人员设备准备

1、水下碎灌注桩施工人员配置

施工过程中，根据实际施工进度组织人员及设备分批进场，水下碎灌注桩

施工人员配置详见“水下碎灌注桩施工人员计划表”。

水下碎灌注桩施工人员计划表

序号工种名称人数作业内容

1施工管理员3

2测量员2

3电工2

4机修工2

5装载机司机1

6电焊工2

7普工5灌注砂浇注及各项准备

8吊车司机2起吊碎钢导管

合计19

2、水下碎灌注桩施工机械配置:

水下碎灌注桩施工机械计划表

序号机械名称型号规格单位数量阐明

1吊车25吨台1

2挖掘机现代265台1修便道

3电焊机交流35KVA台2

4碎钢导管0260mmm30根据孔深配置

5料斗1.8m3个1

6钢套架2X2m套2锁口夹导管用

桩基水下灌注混凝土采用25吨吊车配合装、拆导管及储料斗，储料斗的体

积不不不小于首批碎量。

三、水下混凝土施工措施

1.导管下放

(1)导管选择

1)、导管在使用前应进行水密承压、接头抗拉和过球试验。

水密性试验措施是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接

出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给

导管注入压力水，当压水泵的压力表压力到达导管须承受的计算压力时，稳压

10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。

(3)导管安装

导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便碎灌注过

程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈与否安顿和检查每个导管两头丝扣有无破

丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。

2.混凝土灌注

(1)混凝土浇注设备

1)导管及集料斗

导管采用无缝钢管制成，迅速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证

接头的密封件c

根据首批封底混凝土方量的规定，选用1.8淀料斗灌注，可以满足混凝土

浇注的需要。

2)混凝土生产、输送设备

现场采用商佐供应，9-12小3混凝土运送车运送。

(2)混凝土配合比设计

混凝土设计强度等级C30,采用强度等级C35的专用水下混凝土，混凝土

配合比设计通过试配确定，碎除满足强度规定外，还须符合下列规定:

应采用P.O42.5级水泥，混凝土应具有良好W、J和易性、流动性;

外加剂：除高效减水剂、缓凝剂外、粉煤灰，不得掺加其他任何外加剂,

外加剂日勺品种应与所用水泥相匹配。同步，每批外加剂均试配检查合格后方可

使用。

混凝土初凝时间24h；

混凝土的坍落度控制在160〜220nm1；

混凝土具有良好的和易性、流动性。

（3）混凝土灌注

1）水下砂H勺灌注时间控制在初凝时间内，碎中应加入缓凝剂。

2）混凝土拌和物应具有良好的和易性，在运送和灌注过程中应无明显离

析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。混凝土拌和物运至灌注地点时，

应检查其均匀性和测定坍落度（坍落度宜为160-220mni）,并及时做好记录。

如不符合规定时，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合规定时，不得使用。

3）首批灌注混凝十口勺数量应能满足导管初次埋置深度（＞L0m）和填充导

管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，应持续迅速地进行灌注，中途不应

停止，要尽量缩短灌注时间。

首批佐灌注导管埋置深度21.0m,计算桩基首批碎数量：

nD2*（H1+H2）/4+nd2*hl/4

=n*1.「*（1+0.2）/4+n0.262*6.25/4=1.48m3

式中：V一灌注首批混凝土所需数量（m2）

D一桩孔直径（m）

Hl一桩孔底至导管底端间距，孔底己通过二次清空无泥浆取0.2m

H2-导管初次埋值深度（m）

d一导管内径（m）

hl一桩孔内佐到达埋置深度H2时，导管内佐柱平衡导管（水）压力所需

的高度（m）,即hl=HwRw/Rc=15*10/24=6.25。

Hw一井孔内水或泥浆的深度（m）,按15米计算

Rw一井孔内水或泥浆的重度（kn/m3）,按10kn/n?取值

Rc一井孔内碎的重度（kn/n?）,按24kn/n?取值

故浇筑桩基首批水下混凝土数量21.48m3o

4）在灌注过程中，应常常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤，测探混凝土

面上升高度（应派二人进行测探，取平均值），及时提拔导管，调整导管的埋

置深度控制在2-6m范围内。任何时候，都应保证埋管不不不小于2m的规定。

5）当碎面升到钢筋骨架下端时.，为防止钢筋骨架被碎顶托上升，可采用如

下措施：可采用在钢筋骨架上口四面用钢管套匕顶在钻架卜固定等措施来制

止其上浮。尽量缩短硅总的灌注时间，防止顶层碎进入钢筋骨架时，碎的流动

性过小。当碎面靠近钢筋骨架时，应保持深埋管，并渐渐灌入，以减小碎从导

管底口出来后向上的冲击力，当孔内碎面进入钢筋骨架底口5m以上时，合适

提高导管，减少导管埋置深度（不得不不小于2m）,以保证骨架在导管底口如

下时埋置深度，从而增长碎对钢筋骨架的握裹力。导管提高到高于骨架底部

2m以上，即可恢复灌注速度。

6）在灌注过程中，应常常注意观测管内混凝土下降和孔内水位升降状况，

并注意保持孔内水头。

7）导管提高过程中要注意尽量居中缓慢提高，防止挂卡钢筋骨架。并尽量

缩短导管日勺拆除时间。当导管提高到法兰接头露出孔口以上有一定高度，可拆

除1节和2节导管，（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停

灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口口勺导管，然后松开导管的接头螺栓，同步将

起吊导管用H勺钓钩挂到待拆的导管上端的吊环，待螺栓所有拆除后，吊起待拆

的导管，渐渐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌

注。拆除导管动作要快，时间一般不适宜超过15分钟，要防止螺栓橡狡垫和

工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗洁净，堆放整洁。在

灌注过程中，当导管内碎不满具有空气时，后续碎要渐渐灌入，不可整斗地灌

入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间口勺橡皮垫，而使导管

漏水。在灌注过程中，应防止污染环境和河流。

8）灌注的桩顶标高应比设计高1m,以保证混凝土强度，多出部分接桩前

必须凿除•保证桩头无松散层°在拔出最终一段长导管时，拔管速度要慢，以

防止桩顶沉淀的水泥浆挤入导管，形成泥心。

9）当灌注完时混凝土开始初凝时即可割断挂环，防止钢筋和混凝土的粘结

力受损失。

10）灌注混凝土的同步，每根桩应按规定制作2组混凝土试块，原则养护

28天后，及时提交混凝土抗压强度汇报。

11）有关碎灌注状况，灌注时间，碎面的深度变化，导管埋深，导管拆除

及发生的异常现象应由专人现场进行记录。灌注碎时应做好应急预案措施，灌

注过程中不得中断，尽量用最短H勺时间结束灌注。

12）破桩头：由人工采用风镐进行，要破至设计高程，要保持钢筋的完

整，桩顶基本平整、洁净。

（4）桩基硅灌注应注意的问题

灌注桩施工过程中，项目部施工技术员、试验员、安全员必须到场全面控

制，施工队负责人员应一直在现场指挥作业，派专人做好原始记录。施工中的

多种原始记录填写应规范、完整和精确，严禁造假。并及时搜集、整顿、归档

和进行签认。

1）首批灌注碎的数量应能满足导管初次埋置深度2L0m和填充导管底部

口勺需要，经计算首批砂数量为不不不小于1・48/，其中料斗中盛满碎1.8武，

罐车与泵送碎同步一次浇筑持续进行，保证首批封底性规定，要专人指挥，信

号一致。

2）佐拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，坍落度控制在

160〜220mn】之间,如不符合规定.应进行第二次拌和.否则不能使用.

3）首批碎拌合物下落后，碎必须持续灌注。

4）在灌注过程中，导管出J埋置深度宜控制在2〜6m。

5）在灌注过程中，应常常测探孔内碎的位置，及时日勺调整导管埋置深度。

现场采用25吨吊车起吊拆导管，保证性的质量和桩的完整性。

6）为防止钢筋骨架上浮，当首批碎灌注完后，应减少碎的灌注速度，当砂

浇注到4nl以上时，提高导管，使其底口高于骨架底部2nl以上，即可恢复正常

灌注速度。

7）灌注日勺桩顶砂应高出设计桩顶标高0.5-l.0ni,以保证碎强度，排除积

水和浮浆层，多出部分接桩前必须凿除，应无松散层，冲洗洁净，桩顶面高程

应符合设计规定。

8）在灌注将近结束时，应查对碎的灌入数量，以确定所测碎的灌注高度与

否对的I。

9）浇注水下碎时应派专人统一指挥、统一信号，所有准备就绪时，吊车大

钩挂住导管，小钩挂住料斗内球阀，当碎盛满料斗时，吊车小钩将球阀拉开，

碎沿钢导管下灌注水下砂。

水下碎灌注示意图：

碎料斗

塞子陶

■

硅钢导管

水位线

r~

管内碎平衡点

首批碎浇注区域

V77

VV

弋

110

水下碎磔示意图（单位为cm）

3、断桩处理

钻孔灌注桩基础目前己形成了一套比较成熟的施工技术。不过由于钻孔灌

注桩KJ施工受多种原因影响，处理不好就轻易引起断桩，因此编制断桩处理预

案是十分必要。

断桩原因

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土W、J过程中，泥浆或砂砾进入混凝土内，

把灌注日勺混凝土隔开并形成上下两段，导致混凝土变质或截面积受损，从而使

桩不能满足受力规定。

常见时断桩原因大体可分为如下几种状况：

（1）由于混凝土坍落度过小，或石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过

程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。

（2）由于运送或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次

搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。

（3）由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌

时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，导致断

桩。

（4）由于混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或清孔不彻底，使灌注

中断导致断桩。

（5）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌

注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。

（6）由于在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混

凝土面，或使导管口处在泥浆层，形成断桩。

（7）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，导致混

凝土灌注中断，形成断桩。

（8）由于导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，导致断

桩。

（9）处理堵管时，将导管提高到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内

混凝土持续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。

（10）由于导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，导致断桩。

（11）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应局限性等）导致

混凝土不能持续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形

成断桩。

由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面原因的影响，灌注前应从各方面做

好充足H勺准备，尽量防止意外状况发生。

4.防止措施

（1）施工材料

集料的最大粒径应不不小于导管内径的1/6〜1/8以及钢筋最小净距日勺

1/4,同步不不小于40mm,拌和前，应检查水泥与否结块；拌和前还应将细集

料过筛，以免因细集料冻结成块导致堵管。控制混凝土口勺坍落度在160〜220nlm

范围内，混凝土拌和物应有良好的和易性。在运送和灌注过程中，混凝土不应

有离析、泌水现象。

（2）混凝十灌注

1）根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，采用6260mm大直径导管。

使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导

管安装完毕后还应当建立复核和检查制度，尤其要记好每节导管的长度。

2）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合规定，

应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合规定时，不能使用。

3）下导管时，其底口距孔底W、J距离应不不小于0.25〜0.4m。首批灌注混凝

土的数量应能满足导管初次埋置深度（21m）和填充导管底部的需要。

4）关键设备（如发电机、托泵、起重设备、运送车辆等）要有备用，材料

要准备充足，以保证混凝土可以持续灌注。

5）首批混凝土拌和物下落后，应持续灌注混凝土。在随即日勺灌注过程中，

一般控制导管的埋置深度在2〜6m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋

置过深。

6）若使用老式的运送车从拌和站运送混凝土，应配置多台搅拌车运送，

以保证混凝土灌注H勺持续性。

四、施工保证措施

1、工艺保证措施

（1）提高混凝土浇注效率的措施

1）混凝土导管进场前进行探伤检查，保证导管制作质量，定期对导管的进

行水密、接头抗拉试验和管壁磨损程度进行检查，保证混凝土浇注过程中导管

不会出问题.

2）加强设备的保养维护力度：保证混凝土生产设备在浇桩过程中不出现故

障。

3）严格控制混凝土的拌制质量：提高混凝土的和易性能，减小堵管几率。

4）严格监控混凝土口勺浇注过程，保证首批混凝土的浇注效果，将导管的埋

深一直控制在2〜6m以内，防止提空导管和混凝土浇注困难。

5）加强施工组织，钻孔桩混凝土浇注是多工段、多工种配合日勺施工生产，

每根钻孔桩浇注时，均要有现场负责人现场组织协调，保证施工顺利。

（2）防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象W、J措施

1）堵管现象重要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混

凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处

在平衡状态时就出现气堵现象，处理气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，

在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔

口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的小料斗换成

外径不不小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土不不小于满管下落，不

至于形成气堵；此外一种堵管现象为物堵，混凝土施工性能不好，石子较多，

或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成

拱塞，导致堵管。物堵现象的控制为：混凝土自由落至孔底时速度较大，易形

成拱塞，规定混凝土有很好的流动性、不离析性能和丰富口勺胶凝材料，同步加

强现场物资管理，使混凝土原材料中不具有任何杂物，并在浇注现场层层把关。

保证混凝土浇注顺利。

2）断桩重要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝十面（或导管拔断），

形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同步用搅拌站浇注方量

校核测深锤测得混凝土面标高，一直保持导管埋深在2-6m,同步对导管要定期

进行试压，并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管，保证导管有一定日勺强度。

3）常常对设备进行检修，保证搅拌站日勺生产能力。

2、管理措施

（1）建立以项目部经理为领导的施工、技术、安全和质量管理小组，加强

质量意识，使每一种职工都树立良好的质量意识。

(2)严格岗位责任制，质检员对各个工序、各工种实行检查监督管理，形

式质量否决权。

(3)对各工序设置管理点，每道工序严格把关，保证施工质量。

(4)实行三级管理制度：每道工序技术员100%自检，质检员100%互验，

监理工程师抽查验收。

(5)认真填写施工日志及各工序施工原始记录。

五、.质量保证体系

为实现本工程的质量目的，我们将深入完善本企业日勺质量管理体系，提高

质量管理水平。严格按照跟踪检测、豆检、抽检，三个等级对每个施工环节进

行行之有效的全面质量监控。

1、质量目的

保证所有工程到达验收原则及设计规定，工程一次验收合格率到达100%o

2、质量保证组织机构

成立以项目经理为组长的质量管理小组。针对本工程特点和质量规定，为

保证质量目的的实现，对各部门H勺工作进行分解，实行三级质量管理体系，制

定“强化质量管理，严格操作规程，消灭质量通病，实现工程创优”日勺目的。

工班成立以班长为组长，工班质检员为副组长日勺班组全员质量目的执行小组。

各岗位职责分明，确定到管理人员的人头。

六、安全保障措施

1、浇注水下碎时，应统一信号、统一指挥，对吊车驾驶人员进行岗前培

训，按照指挥人员日勺手势及规定的提高高度进行操作，严禁违章操作、违章指

挥，防止吊车操作不妥将导管提出碎面而导致断桩。

2、若发现断桩或护壁塌孔，应立即停止浇注。将孔内碎或垮塌的部分所

有清除洁净，验收合格后重新浇注碎。

3、现场派专人随时跟踪测量性浇注高度，随时监测离设计高程的高度及

所需校数量。

4、吊车起重臂下严禁站人。

5、随时跟踪碎供应速度，若因险供应不及时引起水下砂初凝，导致导管

无法拔出，应立即采用措施，采用吊车上下提高导管或采用钢筋捅碎或采用型

钢敲击导管等。

6、浇注完毕时应计算桩基性设计数量与实际浇注数量对比，检查与否有

断桩或碎不密实现象c

七、应急预案

为了贯彻实行“安全第一，防止为主”W、J安全方针，提高整个项目部对事

故的整体应急能力，保证发生事故时能有序日勺应急指挥，把事故及损失减少到

最小程度。

1、领导小组：

项目部成立应急预案领导小组：由项目经理、技术负责人为组长，项目安全

主管领导和专职安全员为副组长，由项目部各糅室负责人，各专'也工程师、技

术负责人、各作业队队长、安全员、班组长构成。

2、应急反应预案：

项目部要组建安全事故抢险突击队，要准备充足日勺救援设备和自救系统，

对突发事故要及时、精确、迅速到场处理，不留安全隐患，最大程度日勺减少损

失。

3、事故汇报程序：

事故发生后，作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐

层上报，并联络报警，组组急救。事故发生后应逐层上报：一般为现场事故知

情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故（汇报人

员死亡、重伤及财产损失等严重事故）时，应立即向上级领导汇报，并在24

小时内向上级主管部门作出书面汇报。

4、现场应急救援预案的实行

1）、事故发生

施T范围内口勺任何地点发生伤亡事故0

2）、事故报警

①根据事故的类别，现场人员及时汇报项目应急机构，并启动反应程序；

并向总企'也应急救援领导小组汇报。

②根据事故级别日勺不一样，发出的报警信号可采用口头通告知和。

③报警内容应包括：事故单位、事故发生的时间、地点、事故性质（火灾

要报燃料名称和数量）、严重程度、危险程度、人员伤亡、报警人姓名和联

络。

I事故发生I

安监局：

女官站：

3）、现场组织救援

①一线施工人员安排立即停止作业或采用应急措施后撤离。

②对于不会继续扩大事故严重程度的事故，可立即停止作业。

③对于也许会继续扩大事故严重程度KJ事故，必须在采用