鉆孔灌注樁水下砼灌注論文

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論文關鍵詞：鉆孔灌注樁；水下砼灌注；水下砼性能指標

論文摘要：文章對影響鉆孔灌注樁水下砼灌注中的砼的性能指標、泥漿性能指標、導管及隔水塞等問題進行了探討，并根據實際施工經驗提出砼、泥漿的合適控制指標，總結了對灌注前的準備、初期灌注、中期灌注、后期灌注的合理有效的控制措施，以確保水下砼灌注的質量。

鉆孔灌注樁因具有承載力高、可以穿越軟硬巖層及施工方便等優點，在我國沿海地區地基基礎工程中被廣泛使用。其中水下砼灌注是鉆孔灌注樁成樁質量控制中的關鍵工序，若施工措施不當就會造成樁缺陷，甚至產生報廢樁，從而給施工單位造成重大損失，因此，在水下砼灌注中運用合理的施工控制措施以確保工程質量顯得十分重要。

一、水下砼性能指標的控制

灌注樁砼有其本身的特殊性，要求砼在灌注中具有較好的流動性、和易性，因此需要控制好砼的性能指標。

1．砼原材料。細骨料宜選用中粗砂；粗骨料優先選用卵石，其含泥量應小于2%，以確保砼和易性、流動性，防止堵管現象。

2．混凝土的初凝時間。砼初凝時間應大于樁的砼灌注時間，一般砼初凝時間僅3～5小時，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，深樁灌注時間約為5～7小時。因此用于鉆孔灌注樁的水下砼應摻加外加劑，使砼的初凝時間大于8小時，所摻加的外加劑不僅要具有緩凝作用，還應具有減水、改善和易性及節省水泥等材料作用。

3.坍落度控制。在實際施工中坍落度控制在200~220mm較好，這樣的砼具有良好流動性。在鉆孔灌注樁水下砼灌注中發生堵管等問題往往砼的坍落度、初凝時間等性能指標有關，所以必須嚴把砼質量關。除了控制好砼質量外，在水下砼的灌注過程中還要注意其他方面的控制。

二、水下砼的灌注

1．灌注前的準備。（1）孔內泥漿性能指標的控制：砼灌注前應調控好泥漿性能指標，根據施工經驗泥漿比重控制為1.10～1.25、含砂率小于等于8%、粘度小于等于28s。因為泥漿比重過小，泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用，如果泥漿的比重過大、過稠會降低泥漿流動性，增加澆注砼的阻力，使的置換砼產生困難，從而影響成樁的質量。（2）灌漿導管的選擇：灌漿導管的選擇應根據樁孔的深度、鋼筋籠的設計直徑及導管的活動范圍等因素來綜合考慮，選擇合適導管直徑。一般大直徑導管可以縮短砼灌注時間。導管每節長度可視工藝要求、樁深來確定，一般為0.5m、1.0m、2.0m，底管長度不小于4m。導管之間的連接采用高強螺栓，在使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa，使用時將導管內壁雜物清除，并檢驗防水膠墊是否完好、有無老化現象，對導管進行量長度、編號，確保導管連接可靠、使用有序、易于裝卸及良好的密封性。（3）設置隔水栓塞：隔水栓塞的選擇直接影響砼的初期灌注。所選用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。隔水栓塞一般有預制砼圓柱塞、球膽及橡膠栓塞，球膽栓塞采用籃球或排球膽。在實際施工中，一般選用球膽栓塞，因為砼活塞極易因導管細微變形而卡死在導管內，易造成砼灌注的困難，而球膽栓塞卻具有良好的彈性、隔水性、可多次重復使用及排出順利等優點。

2．初期灌注。導管底端距孔底高度可根據樁徑大小、隔水栓塞大小加以確定，一般控制在30～50cm，樁徑小時取大值。漏斗內砼的初灌注量必須滿足初灌時導管底部一次性埋入砼中1.0～1.5m。初灌量過小會造成脫管現象、底管口砼離析，造成斷樁等事故，影響成樁質量。開始灌注時盡量準備足夠的砼，砼下降產生的巨大沖擊力可將孔底泥漿泛起，從而帶動孔底沉渣返出，減少樁底沉渣厚度，提高樁的承載力。因為根據巖土有關理論說明：孔底的沉渣厚度少許的減少，則樁承載力將大幅度的增加。在灌首批砼之前先在料斗內放入0.1～0.3m3與砼標號的水泥砂漿，然后再放入砼，水泥砂漿起潤滑導管作用。在首批砼順利下滑至孔底后，立即檢測導管內外的砼高度，檢查導管是否埋入砼中，合格后應繼續向漏斗加入砼，轉入中期灌注，要確保砼灌注的連續作業，使砼和泥漿一直保持流動狀態。3．中期灌注。在中期灌注過程中，應勻速向漏斗內灌注砼，若突然灌注大量的砼，導管內空氣將不能立即排出，會導致堵管。在灌注時需適當提升串動導管，串動導管時嚴禁碰撞鋼筋籠，以防鋼筋籠有上浮或下沉。串動導管作用：有利于后續砼的灌注。因為砼在導管內停留時間長，骨料滯留在導管中，使砼與管壁摩擦阻力增強，其流動性將變差，易造成上部砼下落困難，從而發生堵管；有利于提高砼密實度，保證成樁質量。串動導管可將砼擠入樁周圍孔壁中，起到提高樁側阻力的作用，另外也加大了砼與鋼筋籠的握裹力。

在灌注中若發生堵管，在埋管深度不大時，可采用適當增加導管的上下串動高度及速度，使管內砼受力排出。如無效，可用大錘錘擊導管或用鋼管插入管內上下串動，仍無效應提出導管做事故處理，并做好記錄備案。

在灌注過程中要及時拆卸導管。因為若導管埋深過大，將導致已灌注砼流動性降低，導管外砼對導管內砼的負壓力增高，灌注超壓力降低，使砼在導管內不易下落，若埋管過淺易造成斷樁。據實際經驗導管插入砼面深度以5.0～6.0m為宜，導管串動幅度以1.0m左右為宜。在灌注過程中，應經常用測錘探測砼面的上升高度，以正確判斷砼的埋管深度，從而準確拆卸相應長度的導管，保持導管的合理埋深，以降低導管外砼對導管內砼的負壓力，提高其超壓力，使砼在導管內順利排出。拆卸導管時應盡量縮短作業時間及砼在導管內的停留時間，以防堵管。拆卸下的導管應立即清洗干凈。

4．后期灌注。在灌注砼的后期，由于導管內砼柱高度減少，超壓力降低，而導管外泥漿的稠度、比重卻增大，容易出現砼上升困難，因為砼必須以大大超過泥漿的反作用壓力才能將孔內的泥漿擠壓出孔口，在實際施工時，可采取在孔內加水稀釋泥漿或人工扒撥部分沉淀物等方法，使砼灌注順利。要控制好最后一次砼灌注量，避免浪費砼材料。砼超灌高度應符合設計要求，確保鑿除浮漿后樁頂砼達到設計強度，實際施工可制作簡易打撈工具撈取砼樣以控制好砼超過高度，為防止樁頂空心，在灌注結束后，導管拔出砼之前應串動導管，幅度不超過50cm，并且導管提升速度要慢。

在鉆孔灌注樁水下砼灌注時，要合理控制好灌注速度，確保砼灌注時間不超過砼的初凝時間，這對于保證樁的灌注質量十分重要。只要工程技術人員在實際施工中做好準備，不斷總結經驗，加強對砼灌注的各環節的科學管理及控制，就可確保鉆孔灌注樁水下砼的質量。

參考文獻

[1]中國建筑科學研究院．建筑樁基技術規范（JGJ94-94）[M]．北京：中國建筑工業出版社，1995．

[2]樁基工程手冊編寫委員會．樁基工程手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，1995．