樁基礎水下混凝土灌注施工工藝與質量控制

秦瑞祥

（個舊市工程質量監督站，云南 個舊 661000）

樁基礎水下混凝土灌注施工工藝與質量控制

秦瑞祥

（個舊市工程質量監督站，云南 個舊 661000）

針對樁基礎水下混凝土灌注，詳細闡述各個施工環節的技術控制要點；并對混凝土灌注過程中出現的常見問題進行分析，提出具體的預防措施與處理辦法。基于成樁后出現的質量缺陷，提出了補強的方法。結合樁身水下混凝土灌注的施工體會，談幾點樁基礎質量檢驗及控制方法。

水下混凝土；灌注施工；方法；質量控制

前言

當地基淺層土質不良、結構物的荷載較大時，采用淺基礎無法滿足結構物對地基強度、變形和穩定性等的要求時，做人工地基又沒有條件或不經濟時，往往需要采用深基礎。

1 一般鉆孔灌注樁的施工工藝流程

測定樁位 (樁位和放樣)→埋設護筒→樁機就位→鉆孔(設泥漿池制備泥漿、泥漿循環清渣)→設立鋼筋骨架→清孔→設立導管→灌筑水下混凝土→混凝土養生→拔除護筒。

2 鉆孔灌注樁水下混凝土施工若干問題處理

鉆孔灌注樁的水下混凝土灌注是成樁的關鍵環節，但往往由于施工工藝不當，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題時有發生。因此，選用科學、實用的混凝土灌注工藝，對確保工程質量顯得極為重要。

導管接頭嚴重漏水，造成斷樁。發生這種故障的后果非常嚴重，進水后使混凝土形成松散層或囊體，出現浮漿夾層造成斷樁，嚴重影響混凝土質量，導致廢樁重做。

導管輕微漏水、導管埋入混凝土太深、混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成導管的堵塞，導致澆注中斷，若重新灌注，則混凝土內存在浮漿夾層，造成斷樁。

護筒外壁冒水，引起地基下沉、護筒傾斜和位移，使樁孔偏斜，無法施工。

孔壁坍塌。各種鉆孔方法都有可能發生孔壁坍塌事故，施工中發生孔壁坍塌往往是有前兆的。例如：孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加等都是塌孔的跡象。

3 樁基礎水下混凝土施工質量控制主要措施及方法

為防止導管接頭與導管漏水，施工中應通過嚴格的控制，保證導管制作具備以下條件：

①能承受其自重和盛滿混凝土的重量。

②下端一節導管長度長一些，一般為5～6m，其底端不得帶法蘭盤，在混凝土內，每節導管的長度要整齊統一，便于丈量長度，并作出標記和記錄。

③導管使用前做好水密性試驗。導管埋人混凝土不過深，嚴格控制混凝土配合比、和易性等技術指標。

④導管內徑應一致，內壁須光滑無阻，組拼后須用球塞。

⑤所有法蘭盤接頭均須墊人5～7mm厚橡膠墊圈，安放時須對正放平，擰緊螺栓，嚴防漏水。

為預防孔壁坍塌，在松散沙土中鉆進時，應控制進尺速度，選用較大比重、粘度、膠體率的泥漿，在操作中避免碰撞孔壁，并隨時注意控制泥漿的比重和含砂率。

混凝土自拌合機出料至開灌時間不宜超過30min，施工中間每隔30min要上下活動導管，防止混凝土失去流動性，提升導管困難，增加發生事故的可能性。在施工過程中，中途中斷澆注時間不宜超過30min，整個樁的澆注時間不宜過長。

注意灌注所需混凝土數量，為避免混凝土超灌，要掌握好鉆孔速度，在正常鉆孔作業時，中途不要隨便停鉆，以避免擴孔導致混凝土超灌。澆注標高應高出樁頂設計標高0.5～l.0m，以便清除浮漿和消除測量誤差。務必注意，不要因誤測而造成斷樁。導管的埋人深度取決于澆注速度和混凝土的性質，但任何時候不得小于lm，一般應控制在3～5m內。施工中，應注意對易發生的質量問題采取有針對性的控制措施，才能取得較好的效果，不發生導管接頭漏水形成浮漿夾層造成斷樁，也不出現孔壁坍塌等質量問題。

4 施工工藝淺析

4.1 水下灌注混凝土的參數及性能

混凝土原材料：粗骨料宜選用堅硬的卵石或碎石，以提高混凝土的流動性，防止堵管。

混凝土初凝時間：一般混凝土初凝時間僅3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5～7h，因此應加緩凝劑，使混凝土初凝時間大于8h。

混凝土攪拌方法和攪拌時間：為使混凝土具有良好的保水性和流動性，應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒人料斗后，先開啟攪拌機并加人30%的水，然后與拌合料一起均勻加人6O%的水，最后再加人10%的水，最后加水到出料時間控制在60～90s內。坍落度選擇：坍落度應控制在180～200mm之內，以確保樁頂浮漿不過高。

混凝土運輸：混凝土拌和物運距較近時可采用無攪拌器的運輸工具，當運距較遠時必須采用攪拌運輸車運輸。

4.2 混凝土灌注操作技術

首批混凝土灌注：首批混凝土的灌注與泥漿至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥漿的密度、導管內徑及樁孔直徑有關。孔徑越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，攪拌時間長，因此可能出現離析現象，首批混凝土在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現導管中堵滿混凝土，甚至漏斗內還有部分混凝土，此時應加大設備的起重能力，以便迅速向漏斗加入混凝土，然后再稍提導管，這樣能使混凝土順利下滑至孔底，下灌后，繼續向漏斗中加人混凝土，進行后續灌注。

后續混凝土灌注：后續混凝土灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的混凝土下落后，應當上下提動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加人混凝土，上下提動導管的作用如下：

①有利于后續混凝土的順利下落，否則混凝土在導管中存留時間太長，其流動性能變差，與導管問摩擦阻力隨之增強，造成水泥漿緩慢流墜，而骨料都滯留在導管中，使混凝土與管壁摩擦阻力增強，灌注混凝土下落困難，導致斷樁，同時，由于粗骨料問有大量空隙，后續混凝土加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水，有時還會形成蜂窩狀混凝土，嚴重影響成柱質量。

②上下提動導管增強混凝土向周邊擴散，加強柱身與周邊地層的有效結合，增大樁體摩擦阻力，同時加大混凝土與鋼筋籠的結合力，從而提高樁基承載力。

后期混凝土灌注：在混凝土灌注后期，由于孔內壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差，以提高其密實度。

4.3 混凝土灌注速度

在控制混凝土初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這對提高混凝土的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

總之，樁基施工質量關系到整個結構物的工程質量，在樁基施工過程中，遇到各種意外情況應及時與設計部門聯系，按設計部門的設計修改通知進行施工。

[1]任艷華.混凝土灌注樁施工斷樁的避免[J].河北水利，2007-09-28.

[2]關麗紅.淺析水下混凝土灌注樁施工中斷樁的處理[J].山西建筑，2003-03-15.