導(dǎo)管法水下混凝土灌注

■黃銀海 ■福建省鵬發(fā)建設(shè)工程有限公司，福建 龍巖 364000

龍巖古武高速公路A1 標(biāo)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(dǎo)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(guān)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(shí)性，筆者在本文中將著重從工程實(shí)踐的角度出發(fā)，對導(dǎo)管法水下混凝土灌注的主要工序進(jìn)行研究探討。

1 概述

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

2 施工要點(diǎn)

水下混凝土灌注前對導(dǎo)管的選擇也是非常重要的，選擇合適的導(dǎo)管能更加順利的灌注能有效的提高工程的進(jìn)度與質(zhì)量。導(dǎo)管的選擇主要是指導(dǎo)管的內(nèi)徑、導(dǎo)管接頭的連接方式、鉆孔深度等的選擇。選擇導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)樁孔直徑，所需通過的混凝土能力確定。導(dǎo)管應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，便于運(yùn)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(dǎo)管的分節(jié)長度應(yīng)按工藝要求確定，最下一節(jié)導(dǎo)管應(yīng)焊接加強(qiáng)箍。導(dǎo)管的連接可采用法蘭或螺紋連接。導(dǎo)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(yán)防漏水。

導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa。灌注前應(yīng)先備好隔水塞或滑閥，用鐵絲懸掛在導(dǎo)管水面上，隔水塞或滑閥應(yīng)緊貼導(dǎo)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(guān)重要的。首灌前必須看好導(dǎo)管懸空、混凝土坍落度、混凝土和易性、人員機(jī)械是否就位、混凝土提供是否連續(xù)等?；炷脸豕嗔繎?yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外平衡法計(jì)算:

式中:Vf——混凝土初灌量(m3)

D——樁孔直徑(m)

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

t——灌注前沉渣厚度(m)

H——導(dǎo)管埋入混凝土深度(m)

d——導(dǎo)管內(nèi)徑(m)

L——鉆孔深度

一切就緒之后方可灌注，當(dāng)孔深、孔徑較大時(shí)，為防止首批混凝土在導(dǎo)管中長距離自由移動產(chǎn)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(yīng)盡量早些，利用導(dǎo)管內(nèi)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(xù)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(jīng)常用測錘探測混凝土面層上升的高度，并適時(shí)提升，逐級拆卸上端導(dǎo)管。抽拔導(dǎo)管要適中，一定要控制好導(dǎo)管的最小最大埋深，埋深過于太小容易滲水，埋深過于大導(dǎo)管容易拔不出來。如果用力抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁坍落，最終造成樁身夾泥。在抽拔導(dǎo)管前后都應(yīng)探測導(dǎo)管外混凝土面高度，并同時(shí)觀察返水情況。正確的分析和判斷孔內(nèi)情況。

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

3 灌注中常見問題及原因、預(yù)防、處理方法

3.1 卡管

主要原因:(1)機(jī)械產(chǎn)生故障或其他原因使混凝土不連續(xù)在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久，或混凝土灌注時(shí)間太長、最初灌注的混凝土已經(jīng)達(dá)到初凝，增大了混凝土下落阻力，導(dǎo)致混凝土堵塞在導(dǎo)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(yùn)輸途中產(chǎn)生離析，導(dǎo)管接縫處漏水使混凝土中水泥漿被沖走，粗集料集中而發(fā)生卡管。

預(yù)防及處理方法:(1)在導(dǎo)管外加焊鐵板，利用導(dǎo)管下落時(shí)與其他卡座的撞擊振動疏通。(2)錘擊導(dǎo)管法蘭，或吊繩上下快速抖動。(3)用振搗器振搗，使導(dǎo)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(jī)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(shí)且下料過快，鋼筋籠被混凝土托上浮。(2)鋼筋籠偏位或?qū)Ч懿粚χ校趯?dǎo)管提升時(shí)易發(fā)生倒掛現(xiàn)象。(3)導(dǎo)管提升過程中，混凝土下沉太快，順時(shí)沖擊力使鋼筋籠上浮。

預(yù)防及處理方法:(1)添加混凝土緩凝劑，隨時(shí)掌握澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深。(2)導(dǎo)管倒掛鋼筋籠時(shí)，下降導(dǎo)管并轉(zhuǎn)動導(dǎo)管使鋼筋籠脫鉤。(3)鋼筋籠上浮時(shí)，停止?jié)沧⒒炷?，檢查導(dǎo)管埋深，拆卸部分導(dǎo)管，再將導(dǎo)管固定住。

3.3 導(dǎo)管進(jìn)水

主要原因:(1)導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開;或焊縫破裂，水從焊縫中流入。(2)首灌時(shí)導(dǎo)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(dǎo)管底部，以致泥水從導(dǎo)管涌入。(3)導(dǎo)管提升過猛或探測出錯，導(dǎo)管底部超出混凝土面，底部涌入泥水。

預(yù)防及處理方法:(1)灌注前應(yīng)先試壓、試水，上導(dǎo)管時(shí)應(yīng)逐個檢查接頭并上好橡皮墊，保證導(dǎo)管密封。(2)若為導(dǎo)管接頭不嚴(yán)密引起導(dǎo)管進(jìn)水，則應(yīng)立即拔除導(dǎo)管，然后用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿吸出散落在孔底的混凝土。(3)換拔導(dǎo)管重新下管，灌注混凝土前皆應(yīng)將導(dǎo)管里內(nèi)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(xù)。(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(xiàn)夾泥層而造成斷樁。(3)混凝土埋深過大，用力拔管時(shí)使泥水混入混凝土內(nèi)。(4)導(dǎo)管接頭不嚴(yán)密，泥水滲入導(dǎo)管內(nèi)。(5)混凝土探測出錯，導(dǎo)管提升過大致使導(dǎo)管底部拔出混凝土頂面。(6)導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn)(導(dǎo)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(yù)防及處理方法:(1)在混凝土灌注前應(yīng)作好一切準(zhǔn)備工作，確?；炷吝B續(xù)、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(dǎo)管接頭用方絲扣連接，并設(shè)橡皮圈密封嚴(yán)密。(4)混凝土的初凝時(shí)間為正常灌注總時(shí)間的兩倍，應(yīng)提高混凝土的澆灌速度。(5)在灌注過程中要隨時(shí)測量導(dǎo)管埋深，做到及時(shí)拆管，防止出現(xiàn)卡管、堵管。(6)控制好導(dǎo)管首灌時(shí)的懸空。(7)對已經(jīng)形成的斷樁，可在樁的邊上補(bǔ)樁。當(dāng)斷裂位置深度不大時(shí)，可對斷樁作適當(dāng)?shù)奶幚斫訕?，并支模重新澆筑混凝土?/p>

4 結(jié)束語

綜上所述，為確保成樁質(zhì)量，首先要根據(jù)鉆孔的實(shí)際情況選擇正確的導(dǎo)管，再對導(dǎo)管進(jìn)行試壓。為防止發(fā)生斷樁、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時(shí)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(dǎo)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(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如果用力抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)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(huán)節(jié)，我們應(yīng)該認(rèn)真的去對待它，不要因?yàn)樗菍匐[蔽工程就以松懈的心態(tài)去對待它，必須要加強(qiáng)自己的責(zé)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(zhì)量。