鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程水下砼灌注施工作業(yè)要點分析

李永治　趙文廣

【摘 要】鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是土木工程中最常見的隱蔽工程之一，現(xiàn)已成為工業(yè)民用建筑、市政工程特別是橋梁工程中基礎(chǔ)的主要類型。文章根據(jù)工程一線施工管理工作的實踐經(jīng)驗，分析總結(jié)了水下砼灌注施工過程中的作業(yè)要點和常用方法，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水下砼灌注；施工作業(yè)；要點分析

鉆孔灌注樁是利用樁機成孔后，先下鋼筋籠，再將導(dǎo)管逐節(jié)連接下至樁孔底部，最后將砼通過導(dǎo)管利用其流動性能在自身的重力作用下從孔底向上充滿樁孔同時將孔內(nèi)泥漿排出，經(jīng)過地下自然養(yǎng)護后形成鋼筋砼樁，以承擔(dān)上部荷載。

灌注水下砼是樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制的關(guān)鍵工序，施工工藝復(fù)雜性、過程隱蔽性和連續(xù)性較強，受人為因素影響較大，成樁后一旦檢測出質(zhì)量問題就難以修復(fù)或返工。因此，我們要認真控制每一個環(huán)節(jié)，及時科學(xué)的分析解決現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，才能確保樁基砼的灌注質(zhì)量。

1.砼

1.1拌制

水下灌注的砼需有較大的流動性和良好的和易性。對骨料的級配應(yīng)嚴格要求，骨料過粗則孔隙大，砼會出現(xiàn)塌落度大而流動性差或離析現(xiàn)象。骨料碎石（有條件地區(qū)選用卵石更佳）易選用5-25mm小粒徑連續(xù)級配以減小孔隙率，同時適當(dāng)增加水泥用量或摻加外加劑來改善和易性。

根據(jù)樁基砼設(shè)計量估算出灌注所需時間，為防止灌注完畢前砼出現(xiàn)初凝而造成嚴重后果，選擇水泥時除其它指標外，初凝時間必須滿足灌注時間，一般應(yīng)不小于3h，砼方量較大時應(yīng)不小于3.5h。

為確保砼能連續(xù)及時供應(yīng)，每次灌注作業(yè)開始前必須確認以下工作：

（1）確認砼拌和機的工作性能良好且生產(chǎn)能力（即每小時產(chǎn)量）與需用量以及水泥初凝時間相匹配，同時還應(yīng)做好備用拌和站的準備工作。

（2）確認拌和站備用電路正?；虬l(fā)電機組工作性能良好，油料充足。

（3）確認所需各類原材料充足。

（4）確認拌和機備用操作手正常待崗。

（5）確認拌和站負責(zé)人與灌注現(xiàn)場負責(zé)人通訊聯(lián)系正常。

1.2運輸

砼必須采用專用罐裝運輸車進行運輸，除了選擇最佳運輸線路和合理數(shù)量的罐車外，還應(yīng)注意以下幾點：

（1）首輛罐車載運量應(yīng)大于導(dǎo)管埋深3米所需砼的計算用量。

（2）夏季施工應(yīng)盡可能不在35℃以上的高溫時間段內(nèi)運輸作業(yè)，以避免因水分過快散失而造成砼的和易性喪失。

（3）每輛罐車應(yīng)隨車配備適量的拌合用水和同型號外加劑，用以維持砼運輸中的正常使用性能。

（4）做好備選運輸路線調(diào)查和備用運輸車輛的準備工作，以防不可預(yù)見的事故發(fā)生。每位司機應(yīng)對擬定和備選路線熟知，確認每位司機的通訊聯(lián)系正常。

1.3灌注

水下砼灌注工作必須連續(xù)進行，灌注作業(yè)的持續(xù)時間受水泥初凝時間限制，灌注前應(yīng)做好一切準備工作，減少作業(yè)中輔助時間，加快灌注速度。具體操作要點如下：

（1）做好孔內(nèi)泥漿溢出引流準備工作，避免因隨意漫流致使灌注現(xiàn)場濕滑泥濘，影響罐車就位和工作人員安全。

（2）罐車就位前，現(xiàn)場檢查每車砼的均勻性及和易性，特別是罐車倉口部分砼容易產(chǎn)生離析。出現(xiàn)不符合要求的砼，堅決不使用。

（3）灌注前，再次測量孔深確定沉渣厚度，觀察樁孔和泥漿有無異常，符合已上報拌和站的砼理論需用量，確認無誤后再開始灌注砼。

（4）首輛罐車就位后需待第二輛罐車到達現(xiàn)場并確認無誤后方可開始灌注，此后在下輛罐車到達現(xiàn)場前上輛罐車儲料不得灌完，應(yīng)間隔5分鐘左右灌注一次等待后車到來，同時要與司機保持聯(lián)系了解情況以制定相應(yīng)措施。

（5）首批砼下落后應(yīng)繼續(xù)不間斷的迅速灌注，灌入量應(yīng)滿足導(dǎo)管正常埋深所需砼的理論計算量后方可暫停灌注，進行首次導(dǎo)管埋深測算。

（6）現(xiàn)場灌注記錄和導(dǎo)管埋深的測算工作必須有施工人員和監(jiān)理人員兩方分別獨立進行，結(jié)果相互校對，確保無誤。

（7）測繩使用前應(yīng)用鋼尺校核長度并滿足孔深要求，注意校對時應(yīng)將測繩略帶拉力。千斤墜應(yīng)圓滑，不宜體積過大和表面毛糙，以免測量中與鋼筋籠或?qū)Ч馨l(fā)生鉤掛。此外現(xiàn)場也應(yīng)配有備用測繩以防損壞。

（8）砼放料速度不應(yīng)過快過猛，罐車流槽應(yīng)對準導(dǎo)管漏斗并應(yīng)有專人把扶，盡量避免砼灑落在導(dǎo)管外而沉入孔內(nèi)，以及周邊其它雜物落入孔內(nèi)，落入較多將嚴重影響灌注砼的正常上升。

（9）實際灌注頂面高度應(yīng)根據(jù)已測定標高的護筒頂面進行控制，同時還要以砼的用量推算理論灌注高度予以符合。灌注高度應(yīng)高出設(shè)計樁頂標高1m左右，確保鑿除樁頭后的砼強度滿足要求。

2.導(dǎo)管

導(dǎo)管以及與其配套的料斗、漏斗、卡環(huán)、卡盤是灌注水下砼的重要工具，缺一不可。

2.1導(dǎo)管

導(dǎo)管應(yīng)為內(nèi)壁直順、圓滑，連接簡單、牢固且接口密封，內(nèi)徑與節(jié)長的尺寸精細一致，制作堅固的鋼制管。常見管節(jié)接頭形式有齒口連接、絲口箍連接和法蘭連接，其中齒口連接形式簡單便捷易于清理保養(yǎng)，使用最為廣泛。導(dǎo)管使用過程中除了做好常規(guī)的試拼、閉水、測壓、居中、清洗、保養(yǎng)等工作外，還要注意以下要點：

（1）管節(jié)長度宜選用2-3m（底節(jié)不宜小于4m），過短會增加拆裝作業(yè)時間和漏水概率，過長會造成提拆管前的埋深過大且不便拆裝清洗和倒運。每套導(dǎo)管應(yīng)配有0.5m和0.75m短節(jié)，使不同的孔深能準確配備。試拼后應(yīng)測量多節(jié)的實際長度，計算誤差量，以便更為準確的測算砼埋深量。

（2）導(dǎo)管使用中宜逐節(jié)拆裝不能長期多節(jié)連用，以免接頭處因長期不做保養(yǎng)而產(chǎn)生銹蝕、變形、滲漏等問題。

（3）灌注現(xiàn)場需備清水、壓力水槍、鋼絲刷、黃油等物品，及時認真的做好每節(jié)導(dǎo)管的清洗保養(yǎng)工作。

（4）導(dǎo)管內(nèi)徑根據(jù)樁徑和砼骨料最大粒徑選擇，一般不宜小于最大粒徑的10倍且不宜小于25cm。

（5）灌注到距頂面4m內(nèi)之后不宜再提拆導(dǎo)管，待灌注完成后一次提管。此時因高差不大管內(nèi)砼壓力較小，應(yīng)緩慢提升導(dǎo)管以保證樁心砼密實，避免沉淀物擠入管內(nèi)。

（6）灌注中應(yīng)使砼經(jīng)流槽徐徐不斷流入漏斗，不可急速傾入，避免在導(dǎo)管中形成高壓氣團而破壞接頭密封材料導(dǎo)致漏水。

（7）控制導(dǎo)管在砼中的埋深是灌注質(zhì)量的關(guān)鍵，過淺易出現(xiàn)導(dǎo)管拔脫，也可能發(fā)生砼沖頂而造成夾泥甚至斷樁事故。過深使砼出管阻力增大、上部砼的流動度損失、拔拆導(dǎo)管阻力過大從而造成灌注不順、堵管、埋管等事故。埋深應(yīng)控制在拔拆導(dǎo)管前不大于9m，拔拆導(dǎo)管后不小于3m的范圍內(nèi)。

2.2料斗與漏斗

料斗是在灌注首批砼時使用，漏斗是在后續(xù)灌注全程使用，它們除具有一定強度、內(nèi)面光滑、下口與導(dǎo)管相匹配等基本特性外，還需注意以下要點：

（1）斗下口需配間距8cm左右的網(wǎng)格用以篩除超大粒徑的石料、泥塊或其它雜物。網(wǎng)格應(yīng)表面圓滑且具有一定強度，避免在砼沖擊下變形落入導(dǎo)管內(nèi)造成堵塞，一般選用?16左右的圓鋼焊接制作。（下轉(zhuǎn)第328頁）

（上接第247頁）（2）料斗所需容量是與樁徑的大小成正比的，應(yīng)盡可能選擇大一些，至少需滿足首批封底砼的需要量。

（3）灌注前應(yīng)用清水將斗內(nèi)潤濕，避免砼與斗面粘連降低流動性能。灌注后及時用清水沖洗保養(yǎng)，特別應(yīng)將網(wǎng)格沖刷干凈保持其表面光滑。切勿使用孔內(nèi)的泥漿進行潤濕和沖洗。

2.3卡環(huán)與卡盤

卡環(huán)是導(dǎo)管拆裝時用在導(dǎo)管與卡盤間的支墊物，卡盤安置在孔口處用于固定導(dǎo)管位置同時承載導(dǎo)管及管中砼的重量。使用時應(yīng)注意以下要點：

（1）它們都是承重工具，必須具有足夠的強度和抗變形能力。每次使用前認真檢查其完好性，確保灌注作業(yè)安全。

（2）卡盤不得直接安置在護筒上使其受力，應(yīng)采用枕木或工字鋼等支墊架空在孔口上，支墊物應(yīng)牢固安全，注意支墊物放置位置不得影響孔內(nèi)泥漿溢流外排。

（3）卡盤安置后應(yīng)進行測量校核，確認卡盤水平且中心與樁孔中心對應(yīng)，之后必須采用地錨或限位樁將卡盤固定牢固，確保灌注的全過程卡盤不移位，導(dǎo)管總居中。

（4）卡盤還是拆裝導(dǎo)管的作業(yè)平臺，要求表面應(yīng)防滑且站立面不宜過窄，保證灌注作業(yè)人員安全。

3.結(jié)束語

實踐經(jīng)驗告訴我們，鉆孔樁水下砼灌注施工前必須充分細致的做好各項準備工作。施工作業(yè)中要分工明確各負其責(zé)、統(tǒng)一指揮密切配合、細心操作認真測算、連續(xù)作業(yè)一氣呵成，這樣才能高質(zhì)量的完成水下砼的灌注施工。 [科]