鉆孔樁的水下混凝土施工

摘 要：本文結合新疆兵團農十師181團農村公路中橋等多年工程施工經驗，提出鉆孔樁的水下混凝土施工，一般采用垂直導管法灌注施工，并就垂直導管法灌注施工提出了一些技術性的要求。

關鍵詞：鉆孔樁 混凝土施工 垂直導管法灌注

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0065-01

鉆孔樁的水下混凝土施工，一般采用垂直導管法灌注施工。在成孔內垂直放下內徑為200～250 mm的鋼管，底部距孔深沉渣0.3～0.6 m左右，鋼制導管接頭采用法蘭盤連接，外設錐形活套，以防導管升降時卡住鋼筋籠。在導管頂部接有一個一定容量的漏斗，其頸部安放球塞，并用繩系牢，當在漏斗內盛滿塌落度較大的混凝土時，剪斷繩索，導管內的球塞在混凝土重力擠壓下將管內空氣和水均勻由管底排出，（施工中會產生“空空”的鳴爆聲），瞬間，混凝土在管底周圍排出，擠入孔底沉渣，（樁孔不做護底時，一般為沉淀的浮懸物和泥漿）堆成一個圓錐體，并把導管下端埋入混凝土內至少1 m以上，使水（承壓水）不能流入管內。隨之連續灌注混凝土在無水導管內，源源不斷地灌入錐體中，隨灌隨時提拔導管，使混凝土向周圍擠動、攤開和升高。此時，孔內水面也隨著翻動和升高，最后從護筒（壁）井口排入預備的沉淀池中。

在施工中，主要有以下設備、技術條件和操作要求。

1 儲料槽、串筒、漏斗，需有足夠的強度和容量

混凝土的初始存量應保證首批混凝土灌入后，使導管埋深尺寸不小于1.0 m為宜，儲料槽下掛串筒，在串筒頂部留有送料洞口，并裝有啟閉伐門。當開啟伐門時，儲料筒內的混凝土既可流入導管，并進入與導管頂部連接的漏斗內，漏斗一般為0.8～1.5 m3的容量，頸口處安放球塞，球塞由木塊分組嵌釘而成，外包裹塑料布，為了避免砍球灌注時可能發生的塞卡，也可以做為木栓狀的球型塞。在漏斗內盛滿混凝土時，便可壓住球塞（以防球塞懸浮）。漏斗起著接送由料槽串筒而下的混凝土進入導管內，以免散失管外。同時，在澆灌中，漏斗儲備一定量的混凝土，對起拔管道和混凝土的下落也起著施壓的作用，并保持了澆灌中的連續施工。

2 在儲料的同時，對導管、漏斗應進行認真的清理、檢查、容量計算和導管密閉（承壓）試驗，然后下導管并安裝漏斗，安裝球塞

一般情況下，通過理論計算和現場實測，導管底距孔基底面的距離比導管內徑大10 cm左右，以使球塞順利從管底排出。球塞中心一般安放在發蘭盤下20 cm球塞處，先把球塞濕潤，表面涂抹皂水，將墊布向上卷起，用細鐵絲扎緊懸吊在漏斗頂。系繩要拉緊，不偏斜。漏斗儲漿時，球塞頂部均勻鋪設稠水泥漿20～30 cm，漏斗儲滿混凝土后，砍球開始澆灌，用利斧將繩索砍斷，同時開始振動器，當漏斗內混凝土下降時，立即開始送料伐門向漏斗內迅速送進混凝土。澆灌中要保證導管內混凝土面高于孔內水球塞面，當漏斗順利通過導管并已排出管外時，導管也要慢慢地下沉10～20 cm，并迅速不斷地向漏斗內灌入混凝土，使漏斗導管下的混凝土堆盡快地擴張和升高，埋住導管。如果砍球后，球塞不下，經振動亦無反應時，則應做事故進行處理，重新組織灌注。所以說灌注樁水下混凝土施工澆筑第一步的通過和混凝土能否正常灌注到底，封管非常關鍵。準備工作必須扎實穩妥，不能有馬虎和僥幸。導管澆筑高度達到設計要求后，即告澆灌結束，同時將導管底提出地面30～50 cm，拆除導管、部件、漏斗等，清洗干凈以備再用。

3 導管及提升設備，其直徑與壁厚可根據導管的通過能力和孔徑選用

一般導管直徑為250 mm，通過能力每小時可達17立方米左右。使用前均應調直，試拼組裝、試壓、編號，自上而下標上尺度。試壓可用水進行，其壓力值大于或等于孔底靜水壓力的1.5倍以上。灌注斜孔水下混凝土樁時，導管的法蘭盤極易鉤掛鋼筋籠，故而應在導管下端一節加焊一個腰鼓形導向器，以后可每隔10 cm增設一處。腰鼓形導向器的外徑一般約為50 cm，各導向器應在相同位置各留一個孔道，以便測繩穿過。導管灌入混凝土前，均應在此30 m以內儲蓄足夠所需的混凝土量于儲料槽內，在拌和機內亦儲滿混凝土，使在砍球后，開灌能有大量的連續不斷的混凝土供應。提升用卷揚機的鋼絲繩（鉆孔機械、正反旋鉆、沖擊鉆等也可以）通過三腳架的滑輪，與導管連接組成。

4 振動器、檢查錘、測錘

用砼球法（上述）灌筑砼時，為保證球塞能順利通過導管，導管組拼后，須用檢查錘作通過試驗，檢查錘要有一定的重量和剛度，外徑略小于導管內徑10 cm左右，測錘檢查砼面的標高，可用3～5 kg重的鋼性測量錘，用鐵絲等（測繩）懸吊，不宜用浸水變形（變長）的繩索懸吊。

5 抽水、射水設備

為防止孔內水位升高，對防水措施的不利，應準備抽水設備，盡量消除孔內基底沉淀於泥。對于巖石基底，應在灌注導管旁并聯射水管，用夾將導管夾緊。

6 施工中應注意事項

6.1 首選抗硫酸鹽水泥，但出廠時間過長（超過三個月）或受潮的水泥不能使用

砂石骨料應選用好顆粒級配的，且最大粒徑不大于導管內徑1/4或鋼筋凈距的1/4的級配料，一般不大于60 mm。配合比可根據施工條件選定，一般理論強度比設計強度高出10%～20%。拌合的砼有足夠的流動性，能順利地通過導管，在水下自動攤展。

6.2 在開始澆灌時宜采用流動性低、粘度較好，和易性能良好的砼

不允許在初澆灌中砼發生離析和沁水現象，在澆灌水下砼的過程中，各個工作環節要緊密配合，組織迅速、準確，防止坍孔和泥漿沉淀過厚。砼保證坍落度在18～20 cm范圍內，并有一定的流動性，一次拔導管所需的砼一般較成孔樁徑計算體大于1.3倍的儲量，導管埋入砼深度取決于澆灌速度和砼的綜合性能，且不小于1.0 m，施工中每一次拔導管，都要用測錘準確測出砼的施工高度，計算出埋深并做好記錄。為防止鋼筋籠被砼托升（俗稱浮籠），在灌注水下砼初時，要盡量加快，應保持較深的埋管，放慢澆灌速度。

參考文獻

[1] 范立礎.橋梁工程（上冊）[M].人民交通出版社，1993（7）.

[2] 潘光余，辜筱霞.鉆孔灌注樁的工藝及關鍵技術[J].科技資訊，2012（25）：36.

[3] 向中富.橋梁施工控制技術[M].人民交通出版社，2001（5）.

[4] 黃菊生.鉆孔灌注樁施工中常見故障的處理和預防[J].科技資訊，2011（8）：109-110.

[5] 張忠苗，辛公鋒.不同持力層鉆孔樁樁底后注漿應用效果分析[J].建筑結構學報，2002（6）：85-90，94.