導管法水下混凝土灌注

■黃銀海 ■福建省鵬發建設工程有限公司，福建 龍巖 364000

龍巖古武高速公路A1 標橋梁主要為來福大橋、水井大橋、忠田大橋、白石塘大橋、塘尾大橋、A 匝道橋、B 匝道橋、長深高速拼寬橋共8座橋梁，樁基共262 根，其中大概有180 根采用鉆孔灌注樁施工，其灌注方法都是采用導管水下混凝土灌注。水下混凝土灌注則是鉆孔灌注樁施工中最為關鍵的一個工序，它能直接影響到樁的摩阻力和樁身混凝土的密實性，筆者在本文中將著重從工程實踐的角度出發，對導管法水下混凝土灌注的主要工序進行研究探討。

1 概述

水下混凝土的灌注方法主要有預填骨料灌漿法、箱底張開灌注法、導管法、撓性軟管法、撓性軟管法與混凝土泵聯合法。導管法是鉆孔灌注樁施工中經常采用的方法，幾乎所有的泥漿護壁鉆孔灌注樁都采用此法。

2 施工要點

水下混凝土灌注前對導管的選擇也是非常重要的，選擇合適的導管能更加順利的灌注能有效的提高工程的進度與質量。導管的選擇主要是指導管的內徑、導管接頭的連接方式、鉆孔深度等的選擇。選擇導管內徑應根據樁孔直徑，所需通過的混凝土能力確定。導管應具有足夠的強度和剛度，便于運輸、安裝和拆卸，其最小直徑一般不小于200mm，通常為200～300mm，壁厚不宜小于3mm，直徑偏差不得超過±2mm。導管的分節長度應按工藝要求確定，最下一節導管應焊接加強箍。導管的連接可采用法蘭或螺紋連接。導管接頭處用“o”形橡膠密封或用厚度4～5mm 的橡膠墊圈密封，嚴防漏水。

導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa。灌注前應先備好隔水塞或滑閥，用鐵絲懸掛在導管水面上，隔水塞或滑閥應緊貼導管水面，兩著之間不得留有空隙.

水下混凝土灌注，首灌是至關重要的。首灌前必須看好導管懸空、混凝土坍落度、混凝土和易性、人員機械是否就位、混凝土提供是否連續等?；炷脸豕嗔繎鶕Ч軆韧馄胶夥ㄓ嬎?

式中:Vf——混凝土初灌量(m3)

D——樁孔直徑(m)

h——導管底部至孔底或孔底沉渣面的高度(既導管懸空，一般取0.3～0.5m)

t——灌注前沉渣厚度(m)

H——導管埋入混凝土深度(m)

d——導管內徑(m)

L——鉆孔深度

一切就緒之后方可灌注，當孔深、孔徑較大時，為防止首批混凝土在導管中長距離自由移動產生離析，可將滑閥隨著混凝土不斷灌入，逐漸放松鐵絲，直至滑落都一定深度后才剪斷鐵絲。若孔底沉渣相對過厚，剪斷鐵絲應盡量早些，利用導管內混凝土的高速沖擊管口擠開孔底沉渣。

待第一車混凝土灌注正常后，接著連續灌注混凝土，不得中途停頓。在混凝土灌注過程中，必須控制好灌注工藝和操作，經常用測錘探測混凝土面層上升的高度，并適時提升，逐級拆卸上端導管。抽拔導管要適中，一定要控制好導管的最小最大埋深，埋深過于太小容易滲水，埋深過于大導管容易拔不出來。如果用力抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁坍落，最終造成樁身夾泥。在抽拔導管前后都應探測導管外混凝土面高度，并同時觀察返水情況。正確的分析和判斷孔內情況。

灌注即將結束時，由于導管內混凝土柱高度變小，壓力降低，而這時導管外的泥漿及所含渣土稠度比重會增大，可能會出現混凝土上升困難，這時可以在孔內加水稀釋下泥漿，也可以掏出部分的沉淀物，使灌注工作進行順利。另外在拔出最后一節導管時必須慢提慢拔，避免出現空心樁。

3 灌注中常見問題及原因、預防、處理方法

3.1 卡管

主要原因:(1)機械產生故障或其他原因使混凝土不連續在導管內停留時間過久，或混凝土灌注時間太長、最初灌注的混凝土已經達到初凝，增大了混凝土下落阻力，導致混凝土堵塞在導管里。(2)混凝土坍落度小，和易性差，夾有大卵石，拌合不均勻，或混凝土運輸途中產生離析，導管接縫處漏水使混凝土中水泥漿被沖走，粗集料集中而發生卡管。

預防及處理方法:(1)在導管外加焊鐵板，利用導管下落時與其他卡座的撞擊振動疏通。(2)錘擊導管法蘭，或吊繩上下快速抖動。(3)用振搗器振搗，使導管中混凝土下落。(4)若卡管位置不深，可采用鋼筋沖搗。(5)維修機械，采取措施加快混凝土下落速度。

3.2 鋼筋籠上浮

主要原因:(1)混凝土流動性過小，混凝土面接近鋼筋籠底端平面時且下料過快，鋼筋籠被混凝土托上浮。(2)鋼筋籠偏位或導管不對中，在導管提升時易發生倒掛現象。(3)導管提升過程中，混凝土下沉太快，順時沖擊力使鋼筋籠上浮。

預防及處理方法:(1)添加混凝土緩凝劑，隨時掌握澆注的標高及導管埋深。(2)導管倒掛鋼筋籠時，下降導管并轉動導管使鋼筋籠脫鉤。(3)鋼筋籠上浮時，停止澆注混凝土，檢查導管埋深，拆卸部分導管，再將導管固定住。

3.3 導管進水

主要原因:(1)導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開;或焊縫破裂，水從焊縫中流入。(2)首灌時導管懸空過大或首灌混凝土儲存量不足，混凝土下落后不夠埋至導管底部，以致泥水從導管涌入。(3)導管提升過猛或探測出錯，導管底部超出混凝土面，底部涌入泥水。

預防及處理方法:(1)灌注前應先試壓、試水，上導管時應逐個檢查接頭并上好橡皮墊，保證導管密封。(2)若為導管接頭不嚴密引起導管進水，則應立即拔除導管，然后用反循環鉆機的鉆桿吸出散落在孔底的混凝土。(3)換拔導管重新下管，灌注混凝土前皆應將導管里內的水和混凝土用吸泥或吸水的方法吸處。

3.4 斷樁

主要原因:(1)混凝土澆灌不連續。(2)第一車混凝土多次澆注不成功，然后又灌上層混凝土中間出現夾泥層而造成斷樁。(3)混凝土埋深過大，用力拔管時使泥水混入混凝土內。(4)導管接頭不嚴密，泥水滲入導管內。(5)混凝土探測出錯，導管提升過大致使導管底部拔出混凝土頂面。(6)導管底端距孔底過遠(導管懸空過大)，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖或孔底被不凝固的混凝土充填。

預防及處理方法:(1)在混凝土灌注前應作好一切準備工作，確?；炷吝B續、快速。(2)確定混凝土合理的配合比，使其具有良好的和易性及流動性。(3)導管接頭用方絲扣連接，并設橡皮圈密封嚴密。(4)混凝土的初凝時間為正常灌注總時間的兩倍，應提高混凝土的澆灌速度。(5)在灌注過程中要隨時測量導管埋深，做到及時拆管，防止出現卡管、堵管。(6)控制好導管首灌時的懸空。(7)對已經形成的斷樁，可在樁的邊上補樁。當斷裂位置深度不大時，可對斷樁作適當的處理接樁，并支模重新澆筑混凝土。

4 結束語

綜上所述，為確保成樁質量，首先要根據鉆孔的實際情況選擇正確的導管，再對導管進行試壓。為防止發生斷樁、堵管等現象，在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。在施工過程中，要控制好灌注的工藝和操作，抽動導管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續灌注，升降的幅度不能過大，如果用力抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁坍落，最終造成樁身夾泥。水下混凝土灌注是鉆孔灌注樁施工中最重要的環節，我們應該認真的去對待它，不要因為它是屬隱蔽工程就以松懈的心態去對待它，必須要加強自己的責任心，消除任何一個工程隱患，提高自己的積極性來保證整個工程上的質量。