清水桩灌注指南.docxVIP

人工挖孔桩及清水灌注技术清水条件下灌注水下混凝土　　当地下水比较大，水无法抽干，或抽干后很快水面又上涨，或集中抽水灌注后剩余一孔抽水困难时，这时应考虑进行水下混凝土灌注。由于人工挖孔桩无泥浆、同时又有护壁，孔内几乎无沉淀，水质近似于清水，因而此情况称为清水条件下灌注水下混凝土。　　1．泥浆条件下水下混凝土灌注策略。冲击成孔，回旋钻成孔灌注水下混凝土的主要施工要求和策略：（1）导管内径200～350mm，导管底离孔底0.3 ～0.5m；（2）混凝土应有良好的和易性，在运输过程中无显著离析、泌水现象，灌注时有足够的流动性，其坍落度宜为180～220mm；（3）首批混凝土满足导管首次埋深≥1.0m，并填充导管底部，首批混凝土后，应连续灌注混凝土；（4）灌注过程中，导管埋深宜制约在2～6m。在实际施工中，当孔底沉淀，泥浆比重满足要求后，均按上述要求和策略进行水下混凝土灌注，只是在首批混凝土处理上有区别。一般直径在2m及以下的桩，混凝土料斗约1m3左右，依靠料斗中混凝土下放完成的时间差连续补充混凝土，以此保证首批混凝土的灌注数量。经实践证明，此操作策略能保证顺利地进行水下混凝土灌注，保证成桩质量。　　2．断桩理由浅析。某大桥挖孔后，灌注时间不高到了雨季，使地下水变大，桩孔内的积水可达10多米甚至20多米深，如再抽水灌注水下混凝土已相当困难，因而起初采用了钻孔灌注桩一样的要求和策略进行水下混凝土灌注，结果却出现连续多次断桩事故，很长一段时间找不到理由。现将断桩可能理由，清水条件下与泥浆条件下灌注桩的不同之处浅析如下：　　（1）混凝土和易性不好，出现离析、泌水现象，导致混凝土流动性差，混凝土堵住导管不能下流造成断桩。此情况两种条件下均有着。　　（2）导管没做水密试验，导管漏水或导管连接处密封不严，塑料垫圈损害，导致导管漏水。当一批混凝土灌注完成后，混凝土运输车离开至下一辆混凝土运输车就位或拆导管的时间内，可能使导管内混凝土顶面产生积水，当下一批混凝土下放时，先到达的部分混凝土被导管内的积水淘洗与稀释，以而造成混凝土水泥浆与骨料分离，失去流动性堵住管道而断桩。此情况两种条件均有可能发生。但在泥浆情况下，泥浆本身具有一定粘度和很多细小颗粒物，对导管的微小渗漏有一定的封堵作用，清水则不然，因而同等条件下，有泥浆的危害比清水条件下小。　　（3）导管底离孔底较高，使导管下部混凝土量变大，首批混凝土被淘洗稀释严重，失去流动性。第一批混凝土在灌注时由于连续灌注，混凝土依靠其自身惯性能继续流动，但当稍有停顿后，混凝土停止流动而失去流动性，形成阻力，使后续混凝土不能流动，造成断桩。在泥浆条件下，孔底或多或少有一部分泥浆沉淀物，此部分物质呈稀泥状，黏糊状，当首批混凝土到达后，该部分物质一部分被混凝土冲起覆盖在混凝土表面，起到一定保护膜作用，减轻混凝土被进一步淘洗和稀释。而清水条件下，要完全依靠混凝土本身形成封闭面，在封闭面的作用才能进行堵水。　　（4）混凝土料斗小，首批混凝土不能起到封住导管≥1m的要求，虽然在首批混凝土下放的过程中，混凝土运输车仍在放料，但放料的速度远不能满足导管全断面下料的需要，不能较好地形成封闭面，造成水进入淘洗、稀释了大部分首批混凝土，使混凝土骨料与水泥浆分离，到最后第一车混凝土只剩小部分未被淘洗，形成封闭面，但被淘洗的部分混凝土已有足够的阻力阻止混凝土的继续流动。而泥浆条件下，泥浆和沉淀物的部分封堵保护作用，减缓解了混凝土被淘洗稀释速度，使得后续的混凝土能继续起到首批混凝土的作用，弥补了料斗小，首批混凝土不足的不足。　　（5）孔内水头高度不够，造成导管内空气柱过长，首批混凝土下放时，由于空气阻力，使混凝土下流时不能充满整个导管形成封闭面，全断面下料，而是部分充满导管，看作情况会使导管内水无法被挤出或全部挤出，而造成混凝土被严重淘洗稀释而失去流动性造成断桩。钻孔灌注桩水头高度基本到孔口，导管内空气柱极短，因而阻力极小，使混凝土能全断面下流，形成封闭面挤出导管内泥浆，阻止了混凝土被淘洗稀释。　　（6）拔导管时，混凝土面与导管埋深没测量好，因失误造成导管超拔，或拔导管时猛拔猛拉而使导管超拔，造成断桩，此情况两种条件下均有。　　3．清水条件下水下混凝土灌注策略。　　针对以上不足，清水条件下混凝土灌注要点如下：　　（1）选择合适的配合比，提高混凝土质量，保证混凝土有良好的和易性，保证适宜的坍落度，使混凝土在灌注过程中能有较好的流动性。　　（2）导管在使用前，应按要求严格做好水密试验，对漏水，接口不好的导管，损坏的密封垫应坚决换掉，在下放导管时现场技术人员应严格监督，保证接头严密不漏水。　　（3）下放导管前，现场技术人员应准确测量孔深，准确计算并测量导管长度，外露位置，一般清水灌注桩取下限值0.3～0.4m为宜，灌注时严格按此高度和位置执行。