樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工工藝與質(zhì)量控制

秦瑞祥

（個舊市工程質(zhì)量監(jiān)督站，云南 個舊 661000）

樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工工藝與質(zhì)量控制

秦瑞祥

（個舊市工程質(zhì)量監(jiān)督站，云南 個舊 661000）

針對樁基礎(chǔ)水下混凝土灌注，詳細(xì)闡述各個施工環(huán)節(jié)的技術(shù)控制要點；并對混凝土灌注過程中出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行分析，提出具體的預(yù)防措施與處理辦法?；诔蓸逗蟪霈F(xiàn)的質(zhì)量缺陷，提出了補強的方法。結(jié)合樁身水下混凝土灌注的施工體會，談幾點樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢驗及控制方法。

水下混凝土；灌注施工；方法；質(zhì)量控制

前言

當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)不良、結(jié)構(gòu)物的荷載較大時，采用淺基礎(chǔ)無法滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、變形和穩(wěn)定性等的要求時，做人工地基又沒有條件或不經(jīng)濟(jì)時，往往需要采用深基礎(chǔ)。

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(shè)護(hù)筒→樁機就位→鉆孔(設(shè)泥漿池制備泥漿、泥漿循環(huán)清渣)→設(shè)立鋼筋骨架→清孔→設(shè)立導(dǎo)管→灌筑水下混凝土→混凝土養(yǎng)生→拔除護(hù)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(guān)鍵環(huán)節(jié)，但往往由于施工工藝不當(dāng)，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問題時有發(fā)生。因此，選用科學(xué)、實用的混凝土灌注工藝，對確保工程質(zhì)量顯得極為重要。

導(dǎo)管接頭嚴(yán)重漏水，造成斷樁。發(fā)生這種故障的后果非常嚴(yán)重，進(jìn)水后使混凝土形成松散層或囊體，出現(xiàn)浮漿夾層造成斷樁，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致廢樁重做。

導(dǎo)管輕微漏水、導(dǎo)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(dǎo)管的堵塞，導(dǎo)致澆注中斷，若重新灌注，則混凝土內(nèi)存在浮漿夾層，造成斷樁。

護(hù)筒外壁冒水，引起地基下沉、護(hù)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(fā)生孔壁坍塌事故，施工中發(fā)生孔壁坍塌往往是有前兆的。例如：孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機負(fù)荷顯著增加等都是塌孔的跡象。

3 樁基礎(chǔ)水下混凝土施工質(zhì)量控制主要措施及方法

為防止導(dǎo)管接頭與導(dǎo)管漏水，施工中應(yīng)通過嚴(yán)格的控制，保證導(dǎo)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(jié)導(dǎo)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(nèi)，每節(jié)導(dǎo)管的長度要整齊統(tǒng)一，便于丈量長度，并作出標(biāo)記和記錄。

③導(dǎo)管使用前做好水密性試驗。導(dǎo)管埋人混凝土不過深，嚴(yán)格控制混凝土配合比、和易性等技術(shù)指標(biāo)。

④導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)一致，內(nèi)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(yán)防漏水。

為預(yù)防孔壁坍塌，在松散沙土中鉆進(jìn)時，應(yīng)控制進(jìn)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(dǎo)管，防止混凝土失去流動性，提升導(dǎo)管困難，增加發(fā)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(shù)量，為避免混凝土超灌，要掌握好鉆孔速度，在正常鉆孔作業(yè)時，中途不要隨便停鉆，以避免擴孔導(dǎo)致混凝土超灌。澆注標(biāo)高應(yīng)高出樁頂設(shè)計標(biāo)高0.5～l.0m，以便清除浮漿和消除測量誤差。務(wù)必注意，不要因誤測而造成斷樁。導(dǎo)管的埋人深度取決于澆注速度和混凝土的性質(zhì)，但任何時候不得小于lm，一般應(yīng)控制在3～5m內(nèi)。施工中，應(yīng)注意對易發(fā)生的質(zhì)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(fā)生導(dǎo)管接頭漏水形成浮漿夾層造成斷樁，也不出現(xiàn)孔壁坍塌等質(zhì)量問題。

4 施工工藝淺析

4.1 水下灌注混凝土的參數(shù)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(yīng)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(yīng)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(nèi)。坍落度選擇：坍落度應(yīng)控制在180～200mm之內(nèi)，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(dāng)運距較遠(yuǎn)時必須采用攪拌運輸車運輸。

4.2 混凝土灌注操作技術(shù)

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(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān)。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(xiàn)離析現(xiàn)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(xiàn)導(dǎo)管中堵滿混凝土，甚至漏斗內(nèi)還有部分混凝土，此時應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加入混凝土，然后再稍提導(dǎo)管，這樣能使混凝土順利下滑至孔底，下灌后，繼續(xù)向漏斗中加人混凝土，進(jìn)行后續(xù)灌注。

后續(xù)混凝土灌注：后續(xù)混凝土灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時，漏斗中的混凝土下落后，應(yīng)當(dāng)上下提動導(dǎo)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(dǎo)管的作用如下：

①有利于后續(xù)混凝土的順利下落，否則混凝土在導(dǎo)管中存留時間太長，其流動性能變差，與導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)致斷樁，同時，由于粗骨料問有大量空隙，后續(xù)混凝土加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水，有時還會形成蜂窩狀混凝土，嚴(yán)重影響成柱質(zhì)量。

②上下提動導(dǎo)管增強混凝土向周邊擴散，加強柱身與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦阻力，同時加大混凝土與鋼筋籠的結(jié)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(nèi)壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實，這時應(yīng)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(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項準(zhǔn)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(zhì)量關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)物的工程質(zhì)量，在樁基施工過程中，遇到各種意外情況應(yīng)及時與設(shè)計部門聯(lián)系，按設(shè)計部門的設(shè)計修改通知進(jìn)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(guān)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.