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浅议改善水下混凝土灌注桩施工质量宋王军 1 6 3 【 混 凝土 施工 】 浅议改善水下混凝土灌注桩施工质量 宋 王 军 ( 河北省遵化市水务局， 河北 遵化 0 6 4 2 0 0 ) 摘要 现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定 的落差压力作用下， 将混凝土拌和物通过密封连接 的钢管( 或强度较 高的硬质非金属管) 入 口进入到 初期灌注的混凝土下面， 顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升 ， 形成连续密实的混凝土 桩 身。导管法施工技术要求非常严格 ， 为使水 下混凝土灌注桩施工质量得以保证 ， 必须要从施 工设 备 、 混凝土配制、 灌注等几方面加 以控制， 以提 高水下施工质量。 关键词 水下； 混凝土灌注桩 ； 施工 中图分类号 ： T V 4 3 1 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 1 6 30 2 导管法施工技术要求非 常严格 ， 为使水 下混凝土 灌注桩施工质量得以保证 ， 必须要从施工设备 、 混凝土 配制、 灌注等几方面加以控制 ， 以提高水下施工质量。 1 对施工设备质量要严格要求 混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好 。这 是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调 以下施工设备的质量。 ( 1 ) 备用发电机数量充足。要保证工地 的备用发 电机性能 良好 ， 足以应付施工过程中可能发生的电网 断电情况 ， 这样可以防止灌注时间延误 ， 避免造成断桩 事故。 ( 2 ) 注意混凝 土拌 和机类 型的选择 ， 宜选用大容 量拌和机 ， 在数量上可 以保证混凝土的连续灌注。对 混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真 的检查维 修。 ( 3 ) 导管是灌注水下混凝土的重要工具 ， 其直径 大小要根据灌注强度要求进行选择 。要求导管应具备 足够 的强度和刚度 、 且密封性 良好 ， 管壁光滑、 导管平 直 ， 无穿孔裂纹 ， 导管接 口处应有弹性垫圈密封。如果 导管接头密封不严 ， 焊缝破裂 ， 水从接头或焊缝中浸入 会引起事故， 因此 ， 施工之前必须要进行水密、 承压 和 接头抗拉试验。 ( 4 ) 储料斗、 漏斗、 溜槽 以及其他有关灌注机具使 用前都应进行检查 ， 以保证施工安全和施工质量。 2 严格控制混凝土的 配合 比 水下混凝土的强度、 等级和材料应符合设计 要求 和 水工混 凝 土施 工规 范( D L T 5 1 4 42 0 0 1 ) 的规 定 。选用骨料要重点注意 以下几点。 ( 1 ) 水 泥一般选用普 通硅 酸盐 水泥或 硅酸盐水 泥 ， 初凝时间宜不早于 1 5 h ， 宜选用标号在 3 2 5以上 的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度 试验 。要注意水泥 的用量要达到规范规定的标准。 ( 2 ) 粗骨料宜选 用坚硬 的卵砾 石和碎石 ， 应优先 采用符合要求的卵石 。骨料最大粒径不应大于导管直 径的 1 61 8和钢筋最小净距的 1 4 ， 同时粒径在 4 0 mm以内。粗骨料 的级配应保证混凝土具有 良好 的和 易性。细骨料宜采用级 配 良好 的中、 粗砂。混凝土的 含砂率一般为 4 5 5 0 ， 水灰 比宜采用 0 5 0 6 。 ( 3 ) 为提高和易性 ， 混凝土 中宜掺人外加剂 ， 水下 混凝土常用的外加剂有减水剂、 缓凝剂和早强剂等， 掺 人外加剂前 ， 必须 经过实 验， 以确定外加 剂的使用种 类 、 掺人量和掺人程序。 总之 ， 混凝土的配合 比必须与导管灌注水下混凝 土相适应。合适的配合比应使混凝土具有足够 的可塑 性和粘聚性 ， 易于在导管 中流动而又不易离析。而且 一 般来说 ， 当水下混凝 土的强度高时， 其耐久性 也好。 因而要从水泥标号的选择、 水泥及水的用量 比例 、 骨料 的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混 凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计 强度。混凝土搅拌时间要适宜 ， 要搅拌均匀 ， 如混凝土 搅拌和输送过程中 ， 出现不均匀或离析泌水现象， 流动 性差时 ， 就不能使用 。 水下混凝 土质量对 于整个水下施工 质量 十分重 1 6 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 0年第 4期 ( 总第 1 2 8期 ) 要 ， 而水下混凝土技术也不断出新。采用先进的混凝 土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。水下 不分散混凝 土技术就是这样一门新 的技术 。我国 8 0 年代研制成功， 其原理是在搅拌混凝土时加人高分子 外加剂， 使混凝土拌合物在水下不离析， 采用这种技术 可以实现不排水施工 ， 也可进行水下振捣和砌筑。同 时由于其无害无污染也可用于饮水工程 。 3 加 强灌注施工工艺 灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在 灌注混凝土过程中， 应重点注意以下几点。 ( 1 ) 钢筋笼 和钻 孔 的中心要对应 ， 定 位要准确 。 如果是不放到孔底的钢筋笼 ， 要特别注意吊环、 吊钩的 强度及牢固性 。钢筋笼 吊放时要保持轴线顺直 ， 位置 居中， 严禁碰撞孔壁 ， 以免产生坍孔。钢筋笼安放到位 后应立即安设导管。 ( 2 ) 在灌首批混凝 土之前最 好先配制 0 1 0 3 m 水泥砂浆放人滑阀以上的导管和漏斗中， 然后再放 入混凝土 ， 确认初灌量备足后 ， 即可剪断铁丝 ， 借助混 凝土重量排除导管内的水 ， 使滑阀留在孔底 ， 灌入首批 混凝土。 ( 3 ) 注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小 于 1 5 m， 所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵 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=R w Hw R e 。而管中混凝 土的体积就应为 V d = d 2 H d 4 ( d为导管直径 ) 。首批混凝土若埋深不 足， 混凝土下灌后不能埋没导管底口， 会导致泥水从导 管底 口进入。如果出现这种导管人水现象应立 即将导 管提出， 将散落在孔底 的混凝土拌合物用空气吸泥机 或抓斗机清出， 然后重新下导管灌注。 ( 4 ) 首批混凝土灌注正常后 ， 必须连续进行 ， 不得 中断。否则先灌人的混凝土达到初凝 ， 将阻止后灌人 的混凝土从导管中流 出， 造成断桩 。同时在灌注过程 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， 保持导管的合理埋深。此时要注 意， 混凝土灌到孔 口不再返出泥浆时可以微 向上提动 导管 ， 而如果要提升导管 0 5到 1 m以上才能灌入混 凝土就应该拆除部分导管 。要注意观察孔 口是否返出 泥浆。当混凝土接近钢筋笼时， 宜使导管埋得较深。 要注意正确控制导管埋深 ， 如果导管埋人混凝土过深 ， 易使导管与混凝土间摩擦阻力过大， 致使导管无法拔 出造成事故 。而提管过程 中要缓缓上提 ， 如过猛易使 导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在 26 m， 或 使用附着式震捣器， 使导管周围的混凝土不致过早的 初凝。同时， 应注意灌注速度。 ( 5 ) 为确保桩顶质量 ， 在桩顶设计标高 以上应加 灌 0 5 0 8 m高度 ， 待桩顶混凝土强度达到设计强度 7 0 时， 将其凿除。在灌注将近结束时 ， 如出现混凝土 顶升困难 ， 可在孔 内加水 稀释泥浆， 将部分沉淀 土掏 出， 使灌注工作顺利进行 。在拔 出最后一段长导管时， 拔管速度要慢 ， 以防止桩顶沉淀 的泥浆挤入导管下形 成泥心 。 以上是灌注混凝 土时易出现问题 的各个基本 步 骤， 同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后 ， 应 在 1 5 h之 内尽量灌注完毕。再如清孔须彻底 ， 如果 清孔不彻底会造成混凝土中夹泥； 又如在灌注过程 中， 当导管内混凝土不满含有空气时， 后续混凝 土宜通过 滑槽徐徐流入漏斗和导管 ， 不得将混凝土整斗从上面 倾人管内， 以免在导管内形成高压气囊 ， 挤出管节间的 橡胶垫而使导管漏水。 实验经验告诉我们 ， 混凝土灌注时要分工明确 ， 密 切配合 ， 统一指挥， 快速、 连续施工。一气呵成 、 快速灌 注成功的桩往往质量 比较好 ， 而灌灌停停的桩则容易 出现质量问题。因此 ， 水下混凝土灌注桩质量的提高 ， 需要建筑施工、 监理、 验收各个环节共 同协作来保证。 不仅要在设计上提 出科学方案 ， 灌注时提高水 下施工 质量 ， 验收时也要认真对待。对于质量差、 无法利用的 桩要提出补桩或其它措施 。成桩的质量关系到整个工 程的质量 ， 绝对不能忽视 。 参考文献 1 赵洪义 全国水泥及混凝土外加剂应用技术文集 M 中 国建材工业出版社 ， 2 0 0 3 2 杨华全 水工混凝土研究与应用 M 中国水利水电出版 社。 2 0 0 5 2 3 宋功业， 邵界立 混凝土工程施工技术与质量控制 M 中国建材工业出版社， 2 0 0 3 I 4 建筑施工手册 s 中国建筑工业出版社， 1 9 9 7 4第三版 ( 编校： 杨亚军 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 4 2 5 作者简介： 宋王军， 助理工程师， 从事施工工作。