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水下混凝土灌注工程施工组织设计

5.1施工现场准备 1

5.2施工技术准备 2

深冷手册上.pdf5.3机具设备、仪器准备 2

6.1施工顺序与工艺流程 4

6.2施工作业过程 5

7常见的质量通病及预防措施 8

明确水下砼灌注施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工。保证水下砼灌注的连续性、保证现场组织有序、确保灌注桩质量合格而编制本作业指导书。

本指导书以导管法灌注水下混凝土为例，重点介绍灌注前的准备工作、灌注工艺流程、注意事项、常见问题分析及后期桩身质量检测等工序内容。

本指导书以XXX大桥桩基为例，适用于导管法灌注水下混凝土作业施工。

施工现场“三通一平”保证各种车辆顺利进场，电力设施及备用发电机调试正常，现场作业平台填筑平整，确定混凝土运输车数量及停靠位置，挖好回浆池或准备好回浆泵，各种原材料及导管、漏斗、泥浆比重计等辅助设备齐全。

1、了解和熟悉施工图纸，用测得钻孔桩的深度，检查钻孔桩的孔径及钻孔桩的倾斜度。

2、制定施工安全质量保证措施和应急预案，对施工人员进行技术交底，对参加人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

3、准备好水下混凝土浇筑记录等资料，根据测量数据计算出浇筑混凝土应到的高程，后用测绳复核。

4、根据设计图纸和相关规范要求，选定配合比，并经专业监理工程师审批后方可实施。

5.3机具设备、仪器准备

1、导管内壁应光滑、圆顺、内径一致、接口严密，管径一般为20cm～30cm，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。

2、导管不得漏水，使用前应试拼、试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

3、导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于10cm，

4、导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须由防止松脱装置。

灌注水下混凝土开导管时，漏斗和储料斗内必须储备一定数量的混凝土，已保证完全排除导管内水或泥浆，并至少保证1m的导管埋置深度。

5.3.3现场需要的吊机、测绳、泥浆比重计、泥浆粘度计、泥浆含沙量测定器、混凝土含气量检测仪、混凝土坍落度试验仪、柴油发电机等其它相关设备，均需经过相关单位检测合格后方可使用。

5.4.1水泥、砂、石料

1、所有水泥、砂、石料等原材均需经过监理审批后方可进场使用。

2、进场水泥，应进行强度、细度、安定性和凝结时间的检测。

对于拌制好的混凝土，除满足图纸要求外，还应符合下列规定：

1、初凝时间，不宜小于2.5h。

2、粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm。

3、细骨料宜采用中砂。

4、混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水胶比宜采用0.5～0.6。

5、水下混凝土拌合物应具有足够的流动性和良好的和易性。

6、灌注时坍落度宜为180mm～220mm。

7、混凝土的配制强度应比设计强度提高10%～20%。

控制埋管深度、技术把控

现场调配人员、物资设备

6.1施工顺序与工艺流程

施工准备→导管试压→下设导管→二次清孔→孔底沉渣检测→浇筑水下混凝土→砼面测定→完成浇筑→桩基检测。

表2：水下混凝土灌注工艺流程图

当导管安装好并二次清孔的沉渣厚度及泥浆指标达到要求后即进行水下混凝土灌注。

开浇宜采用压球法进行混凝土灌注，导管下设后在导管内放置略小于导管内径的隔离球隔离泥浆与混凝土，然后在导管上设置一个储料斗，在储料斗内出口上放置一个盖板，在开始浇注混凝土前将混凝土储料斗装满（储料斗容积应满足导管内容积及封埋导管不小于1m深的方量），使导管底部一次埋入混凝土面以下1.0m以上，储料斗的混凝土储存量可按下式计算：

V=ΠD2(H1+H2)/4+Πd2h1/4，试中

当储料斗内的混凝土梁已满足初灌要求时，拔出储料斗内出口上的盖板，同时打开储料斗上的放料阀门，使混凝土连续进入导管，迅速的把隔水栓及管内泥浆压出导管，同时将桩孔旁的混凝土搅拌车内的混凝土连续的灌入桩孔内，当孔内浆液迅猛的溢出孔口时，证明混凝土已通过导管进入孔内，若导管内无泥浆返回，则开浇成功，此时应测量混凝土面的深度，确认导管埋深是否满足1m以上的要求，同时认真填写“桩导管下设、开浇情况记录表”（附表1）

⑴灌注混凝土一旦开浇后，应连续进行，不得中断，并应始终使导管埋入混凝土中足够深度，保证导管拆卸后导管埋入混凝土的深度不小于2m，以防止将导管拔出混凝土面；同时导管埋入混凝土中的深度不宜大于6m，以免出现堵管事故，混凝土灌注期间施工16t汽车起重机拆卸导管。

⑵灌注过程中应密切注视孔口情况，若发现钢筋笼上浮，应稍作停浇，同时在钢筋笼上加压重物，在不超过规定的中断时间内继续浇注；若发现孔口不返浆，应立即查明原因，采取相应措施处理。

⑶提升导管时应保持轴线竖直，位置居中。

⑷每隔30min测量一次桩孔内混凝土面深度，并及时填写“钻孔桩灌注水下砼施工记录”（附表2），指导导管的拆卸工作，当灌注方量与混凝土面位置不相符时，应及时分析原因，采取处理措施。

⑸混凝土应连续灌注，同时整个灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。

⑹灌注时，孔口应设置盖板，避免混凝土散落到孔内。混凝土置换出的泥浆应妥善处置，不得随意排放。

混凝土灌注至桩顶部位时，应采取措施保持导管内的混凝土压力，避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象；在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌注数量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确，灌注的桩顶标高应比设计高程高出0.5m～1.0m，超灌的多余部分应在承台施工前凿除，凿除后的桩头应密实，无松散层；

在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，已防止桩顶沉淀的泥浆记入导管下，形成泥心。

图二隔水球式导管法施工示意图

7常见的质量通病及预防措施

灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内；首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距离孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没底管口以致泥水从底管口进入；导管提升过猛或测孔内混凝土面出错，致使管底口超过混凝土面，底口涌入泥水，都会产生夹泥现象；这时应全部提出导管和钢筋笼，凿掉已浇筑的混凝土和未提出的钢筋笼，对桩孔进行处理并重新清孔合格后重新灌注混凝土。

预防措施：混凝土导管在下入桩孔前，必须对接头、管壁等进行详细检查，并做好配管记录；定期进行导管水密性试验；准备足够的首批混凝土后才开浇，并是导管底口距离孔底的距离30～50cm；导管提升不要过快，测量混凝土面要准确。

在灌注混凝土过程中，隔水塞在导管内下不去或导管被钢筋笼卡住提升不起来造成卡管事故。

处理方法：因隔水塞堵塞，则可用钢筋或长杆冲捣，如仍不能疏通导管时，则应将导管提出桩孔，进行清理整修，然后重新吊装导管，重新灌注；如导管和钢筋笼卡在一起，则可采用轻扭动慢提拔的方法提升导管，是导管与钢筋笼脱离，绝不可强力起拔。

预防措施：严格按规程进行操作；隔水塞制作要合理，其直径要约小于导管直径；混凝土配合比要与水下混凝土灌注相适应，和易性和流动性要好；操作过程精心，提升过程缓慢。

在混凝土灌注过程中，由于混凝土配合比不当，运输方法不当，造成混凝土严重离析；灌注速度过慢或中断时间过长，混凝土导管内径过小等原因造成浇筑导管堵塞

出现堵管事故，采取以下措施处理

1、分析堵管原因和部位，查对记录，确认管底位置和埋深。

2、上下反复抖动导管，每次提升不要过高，不要猛敲导管，以防导管破裂和混凝土离析。

3、抖动无效时，可在导管埋深许可的范围内提升导管，以增加管内混凝土的压力，减少混凝土流出的阻力。

4、若仍然无效，堵管部位不深时可下钻杆捅；较深时可用压缩空气顶推管内混凝土，所用压力应在导管强度允许的范围内。

5、若以上方法均无效，应抓紧时间起出导管和钢筋笼，凿掉已浇筑的混凝土和未提起的钢筋笼，对桩孔进行处理并重新清孔合格后重新灌注混凝土。

预防措施：正确设计混凝土的配合比，严格控制新拌混凝土的质量，防止和易性不合格的混凝土和超径砂石进入导管；采用适当的混凝土拌制和运输方法，减少倒运环节，做好各项组织准备工作，保证混凝土灌注连续进行；选用合适内径的导管，混凝土灌注过程中要经常提动导管。

在灌注过程中如发现桩孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是塌孔现象。

塌孔原因：护筒底脚周围漏水，孔内水位降低；地下水位与孔内水位相差不大，不能保持原有静水压力；由于护筒周围堆放重物或机械振动等。

发生塌孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持孔内浆面高于地下水位2m以上、移开重物或振动机械等。绕后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土，如不继续塌孔，可恢复正常灌注，如塌孔仍不停止，塌孔部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔和灌注混凝土成桩。

所有施工人员进场前均需接受培训，持证上岗，并佩戴安全防护用品；施工现场应有安全标志，危险地区必须悬挂“危险”或“禁止通行”等标志，夜间设置红灯示警；施工用电线路和电器设备，应按有关规定架设和安装，所有电气设备的绝缘状态必须良好，按要求设置配电箱等并做好接地；钻机安装应稳固，防滑移装置可靠，钻机操作应严格按照机械操作安全规程进行。在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设施的钻孔中处理故障，当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时，应采取防溺、防塌埋等安全设施后方可施工。

钻孔过程中产生的泥浆，需要专门处理、回收，严禁乱排乱放。

合理安排夜间施工项目，有效控制施工噪音，施工人员不得大声喧哗和撞击物件，减少人为的噪音扰民现象，施工过程中注意对现场生态环境进行保护，避免对水、土地资源的污染。

桩导管下设、开浇情况记录表

清孔结束时间：年月日时分开始下设时间：年月日时分

金属结构及机电设备安装施工方案清孔验收时间：年月日时分终止下设时间：年月日时分

一、导管管节编号及长度

注：每套导管的底节编号为1，自下而上编号

导管下端距离孔底（m）

砂浆开始注入孔内时间：年月日时分

混凝土开始浇筑时间：年月日时分

技术值班：浇筑班长：记录：

XXX特大桥质统—07

冬施建筑施工方案钻孔桩灌注水下砼施工记录