人工挖孔桩水下浇筑混凝土施工方案.doc

统表C01-19
人工挖孔桩混凝土水下浇筑方案报审表
工程名称：印江县金玉小区三组团中心大厦 编号：
致： 贵州三力建设监理有限责任公司
我方已根据施工合同要求及有关技术标准规定完成了印江县金玉小区三组团中心大厦工程人工挖孔桩混凝土水下浇筑专项施工方案，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：人工挖孔桩混凝土水下浇筑专项施工方案

施工单位：重庆天字实业集团有限公司
项目经理：
年 月 日
项目监理机构审查意见：

项目监理机构：
专业/总监理工程师：
年 月 日
本表由施工单位填写，监理机构签认后交施工单位保存。

人工挖孔桩混凝土水下浇筑

专
项
施
工
方
案

编制单位：重庆天字实业集团有限公司
时 间： 2012年06月10日

一、工程概况
1、 工程名称：印江中心大厦
工程地点：印江县
建设单位：重庆创豪土地整治房屋开发有限公司印江分公司
施工单位：重庆天字实业集团有限公司
监理单位：贵州三力建设监理有限责任公司
设计单位：贵州大学勘察设计研究院
地勘单位：深圳市勘察研究院有限公司
2、问题桩概况
在挖孔桩施工的最后阶段，由于地下水过大及地下水位过高，导致混凝土的施工无法继续进行，并使挖孔桩的孔壁出现了轻微的垮塌现象。详细情况如下表所示：
桩轴号
桩号
桩径
桩深
静水位深
桩底地质情况
备注

1
1400
13600
5200
砂岩

2
1400
13700
5300
砂岩

3
1400
14000
5600

4
1500
14700
6300
砂岩
有轻微塌孔，已安装钢筋笼

5
1500
13700
5300
砂岩

塔吊孔
6
1800
7000
4100
砂岩

3、处理措施
为保证混凝土的质量和结构强度，设计单位、地勘单位、监理单位、施工单位以及建设单位经过详细的讨论、论证，最后确定了具体的处理方法：混凝土的浇筑必须采用水下混凝土的浇注方式。
鉴于钢筋工程已在其它施工方案中有详细的说明，这里只详细说明水下砼的施工方法
二、水下混凝土的施工方法
（一）、施工准备
水下混凝土配合比的确定：根据设计更改通知单的要求，混凝土的强度等级提高一个等级，达到C25。配合比必须通过试验确定。
（二）、水下混凝土导管浇注法的参数计算
1、超压力P的计算
由于 桩基础是在地下水中浇筑，为保证砼能顺利通过导管下注，必须使管内砼在其底部出口的压力大于管外地下水压力（超压力P）。为此导管内的混凝土产生的压力和使管内砼流出管底的超压力P之间应满足下式：

其中：
—砼拌合物容重，KN/m3；
—导管顶部至桩孔内已浇砼面的高差，根据导管安装示意图及挖孔桩深度取 =14.1m;
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—桩孔内地下水的高度，即地下水面与桩孔内已浇砼面之高差， 取=8.5m；
—根据砼导管浇筑作用半径≤2.5m，确定其超压力须≥75KN/m2；
则：352.5KN/m2≥75KN/m2，考虑砼非完全流体，取折减系数，则176.25KN/m2 ≥75KN/m2，满足超压力要求，砼导管内径（D=200mm）可满足水下砼的浇筑。
2、开导管首批砼用量计算
在灌注砼开导管时，漏斗、贮料罐和导管内必须贮备一定数量的砼，以保证能完全排出管内水，并使导管出口埋入至少0.8m深的流态砼中以防止导管外地下水混入砼中。
，其中，
式中：
—开导管浇筑首批砼所需的用量（m3）；
—开导管内径，取0.20m；
—首批砼要求浇灌深度（m），取0.8m;
—管底至桩孔底的高度，取0.15m；
—导管的埋设深度，取0.45m；
—灌注桩浇筑段的横截面面积（m2）；A=3.14*0.45*0.45=0.64m2
—桩孔内砼高度达到时，导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m）；
—预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），即桩孔内地下水的深度。m；
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—砼拌合物容重，取24KN/m3；
则最深的G/5桩（直径900mm）的开导管首批砼用量计算：
=5.6*12/24=2.8
则=2.8*3.14*0.2/4+0.8*0.64=0.95m2
3、砼导管漏斗需要提升的高度的计算
水中浇注砼的过程中，砼导管漏斗都要提升一定的高度，以便利用砼的挤压力使砼在桩孔内摊开，浇灌面逐渐上升，并将水排出桩孔外。导管漏斗需要提升高度按下式计算：
,
式中：
—漏斗在预计浇筑砼顶面以上所需高度（m）；
—预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），取1m;
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—砼拌合物容重，取24KN/m3；
—根据砼导管浇筑作用半径≤2.5m，确定其超压力须≥75KN/m2；
—漏斗顶需高出水面(桩顶)的高度（m）；
则：

4、承料漏斗的斗容量确定
承料漏斗的斗容量，一般不小于开浇时首批砼的数量。由于桩孔内地下水压的存在，一般在首批砼下注时，导管内总要留一定量的砼。由此可确定≥0.95m3。根据砼搅拌机的单位时间供应量的关系，拟定承料漏斗的斗容量为1.0m3。
5、一根砼导管需用砼搅拌机台数按下式计算：
式中：—砼搅拌机的生产率（m3/h），自落式锥型反转出料350L砼搅拌机拌合时间2min，出料容量350L，单台生产率5-7 m3/h.结合施工实际情况，现场拟谁备两台自落式锥型反转出料350L的砼搅拌机。
—砼浇筑速度（m3/h），结合吊机、导管等设施的灌注效率，
一根导管浇筑速度为5-10m3/h。
则：，一根导管可满足砼的浇筑。

（三）、水下混凝土浇筑工艺
1、浇筑过程
、清孔合格后，进行钢筋笼的安装（塔机吊装），钢筋笼安装后，如有必要，可进行二次清孔，二次清孔检查及隐蔽工程验收合格后，方可进行浇注砼的准备工作；
、搭设浇筑平台，准备好钻机，砼搅拌机作好开盘准备；
、各项准备工作做好以后，开始搅拌和运输砼到现场，在注满大料斗以后，即可开始浇筑砼，其要点如下：
A、把导管下到桩底，此时导管隔水盖密封住导管；
B、开浇时，先用坍落度为18-22cm的水泥砂浆，再用大于导管容积的同样坍落度的砼送入导管底部。
C、满管后，缓慢提管30-150mm，利用导管内砼的自重将导管隔水盖冲开，砼流至桩孔内，再立即把导管下到原处，使导管底部插入已浇注的砼中。在动水位以下导管的提升速度宜缓慢且一次提升不得超过30cm，在动水位以上导管的提升速度可适当加快；
D、迅速检查导管内是否漏浆，若不漏浆，立即开始连续浇注砼。随着砼面的不断上升，导管相应提升，断续拆管，连续浇注。一次提管拆管长度不得超出2m，导管须始终埋在砼中，严禁将导管埋入砼中。
、在浇注过程中，导管埋入砼内的深度应控制在0.6-1m，保持桩孔砼面高差不大于0.3-0.5m；
、浇筑时拟采用大直径漏斗的容量（1.0m3）加塔吊吊斗的容量（0.3m3）共计约合1.3m3的砼一次性注入桩底中使导管埋入桩底砼的深度不低于40-50cm；
、每隔半小时测定一次桩孔砼面至少三处的深度，每1h测定一次导管内砼面的深度，及时填绘桩孔砼浇筑进度图，以便核算砼浇入量，判断浇筑是否顺利进行；
、桩孔孔口设置盖板，避免砼散落桩孔内；
、在浇注过程中，可使导管作30cm的上下往复运动，有利于砼的密实。但不得做横向运动，以免泥浆和沉渣混入砼内；
、为防止钢筋笼在砼灌注过程中发生上拱，砼进入钢筋笼后提升导管要平稳，速度要慢，以防止砼冲力过大或钩带钢筋笼。
、砼灌注过程中发生钢筋笼上拱，堵管或埋管时应立即测定砼面高度，并与监理、业主共商处理措施。
、自拌砼时根据配合比检查投料的计量，计量要盘盘过秤。砼灌注过程中按要求测定坍落度和制作试块，试块的制作和送检要进行见证。
、砼浇注应连续进行，因故中断时不得超过30-45min。流动性（坍落度）及和易性不合格的砼不得进入桩孔。桩基砼上升速度不得小于2.0m/h。
、浇注过程中，后续砼应徐徐进入导管内，以避免把空气带入砼内，形成高压气囊。
、浇注过程中，要根据砼的浇注量，用抽水机抽出相应体积的水，使水位始终保持在静水位高度，其偏差不应大于±200mm。
、砼面浇注超过静水位线约1.5米后，应抽出所有的余水，并用人工舀出表面的浮浆，直到合格砼面为止。
、利用正常的挖孔桩施工方法进行余下砼的浇筑。（见基础施工方案）
2、常见灌注砼故障及处理措施
、导管进水处理措施：提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况；提出导管，清除灌入的砼，重新开始灌注，附加初灌量，调整导管底口至孔底高度。
、堵管处理措施：上下提动导管或捣实，使导管疏通，若无效，提出导管进行清理，然后重新插入砼内足够深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮浆、杂物等吸除干净恢复灌注；尽量不采取提起导管下的隔水盖；也可使用高频振捣器在导管顶部进行振动处理，严禁乱摇导管。
、钢筋笼错位或上拱处理措施：吊起钢筋笼重新焊好下入孔内，检查钢筋笼固定情况，并加焊固定。
（四）、保证安全措施
1、在进行挖孔桩施工过程中，必须设置安全防护区域并以绳子和红白小旗进行标识。