钻孔灌注桩水下混凝土灌注的质量控制
西丰县交通事务服务中心，辽宁 ·铁岭
112400【摘要】论文阐述了钻孔灌注桩水下混凝土施工工艺，施工过程中对质量的控制及施工中所遇到技术难题和防治措施。
Abstract: This paper describes the underwater concrete construction technology of bored piles, the quality control during construction and the technical problems and prevention measures encountered during construction.
【关键词】钻孔灌注桩；施工技术；质量控制；防治措施
Key words: bored pile; construction technology; quality control; prevention measures
1 前言
钻孔灌注桩是工程中应用较多的一种基础形式，它作为隐蔽工程，其内部质量无法观察和监控，因此在施工中都把它当作一项关键工序，并且在人员配制、施工质量监控、施工管理上加大力度，分析施工过程中可能会发生的问题，将一切质量隐患消除。水下混凝土灌注施工决定着桩身的强度、完整性和桩身整体质量能否满足设计与规范要求。下面就钻孔灌注桩水下混凝土施工的一些主要问题和难点及防治措施，谈谈自己的体会。
2 水下混凝土施工工艺
2.1 灌注前的施工准备
2.1.1 验孔
验孔主要注意三点，一是孔的中心偏位，二是孔竖直度、三是孔的深度。因为钻孔灌注桩的竖直度和位置是保证基础承载力和围护结构稳定性、建筑尺寸准确性的重要一环，而孔的深度是否达到设计要求，更会影响桩基础的承载力。
2.1.2 清孔
清孔则是利用泥浆的循环流动将孔内的沉渣清除干净。灌注桩成孔至设计标高，检查合格后应立即进行清孔，直到泥浆比重满足1.03～1.1０g/cm3，含砂率小于2%，黏度17～20Pa.s,测得孔底沉渣厚度小于５０ｍｍ，即抓紧吊放钢筋笼和安装导管。安装导管前应试拼装，检查导管连接的牢固性和水密性[1]。
2.2 水下混凝土的灌注
2.2.1 首批混凝土灌注
首批混凝土灌注量必须满足导管埋深不能小于1.0米，所以漏斗和储料斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Ｈｄ=RｗＨｗ/Rｃ。而管中混凝土的体积就应为Ｖｄ=πｄ2·Ｈｄ/4（ｄ为导管直径）。首批混凝土下灌后，继续向漏斗加入混凝土，在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管埋深应控制在2～6m[2]。
2.2.2 后期混凝土的灌注
在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。
2.2.3 混凝土的灌注速度
在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高混凝土的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。
3 施工难点及防治措施
3.1 钢筋笼上浮
3.1.1 原因分析
混凝土下降冲击力造成的上浮。当混凝土灌注至钢筋笼下，导管底端距离钢筋笼仅有1米左右的距离时，由于混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。
3.1.2 防治措施
（1）适当提升导管
在灌注混凝土的过程中应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深当混凝土埋过钢筋笼底端2～3米时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。
（2）加固
在水下灌注混凝土前，在孔口对钢筋笼采取加固措施，防止钢筋笼上浮。
3.2 孔壁塌孔
（1）原因分析
泥浆造成的夹泥层。泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中夹有较大的泥块，在施工中经常发生导管堵管，流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提导管上下振动，而埋管又过浅，导致管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层[3]。
（2）防治措施
控制泥浆浓度，认真做好清孔，控制好泥浆浓度，防止孔壁塌孔。
3.3 断桩
3.3.1 原因分析
（1）导管造成的夹泥层和断桩
灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：
a. 当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但此时导管埋深很浅，极容易提漏。
b. 因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸下导管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩[4]。
（2）灌注时间造成的断桩
灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝。形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导拔不上来，引发断桩事故。
3.3.2 防治措施
（1）提高浇筑速度
尽可能提高混凝土浇注速度：
a. 开始浇注混凝土时，计算出首批混凝土的数量，确保混凝土能埋导管1.0米以上，同时让混凝土产生大的冲击力可以克服泥浆阻力。
b. 快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防止导管堵塞。
（2）控制导管提升频率
提升导管时要根据埋管深度指挥，不得小于最小埋深，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。
3.4 泥浆进入导管造成夹泥层
3.4.1 原因分析
导管埋置深度造成泥浆进入导管，导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆进入。
3.4.2 防治措施
试验保证导管是否漏水。灌注混凝土前导管一定要做水密承压试验和接头抗拉试验，加水15分钟密封加压，看是否漏水，有问题及时更换，直到合格为止[5]。
4 体会
（1）工程实践证明：严格控制水下混凝土的施工质量和对施工工艺，成为钻孔灌注桩实体质量合格的决定因素。
（2）通过钻孔灌注桩施工，特别是对于几点防治措施的学习应用，对水下混凝土的施工技术积累了宝贵经验。
【参考文献】
[1]《全国水泥及混凝土外加剂应用技术文集》[M].赵洪义等.中国建材工业出版社.2003.
[2]《水工混凝土研究与应用》[M].杨华全.中国水利水电出版社.2005.
[3]《混凝土工程施工技术与质量控制》[M].宋功业,邵界立.中国建材工业出版社.2003.
[4]《建筑工程施工手册》[M]杨波著.化学工业出版社,2012.
[5]田克平.《公路桥涵施工技术规范》修订简介[J].公路, 2011(12):86-90.
