水下混凝土灌注常見問題及措施
一、灌注方法
水下混凝土采用導(dǎo)管法灌注,，導(dǎo)管采用內(nèi)徑280mm并裝有密封圈的螺紋連接導(dǎo)管,，分節(jié)長0.5～2.5m，最下節(jié)長5.0m,。導(dǎo)管在使用前組裝編號,，并進(jìn)行水密、承壓,、接頭抗拉試驗(yàn),，確保導(dǎo)管的良好狀態(tài)。導(dǎo)管下放過程中保持其位置居中,，軸線順直,，平穩(wěn)沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁,，導(dǎo)管安裝時(shí)做好記錄,。 灌注水下混凝土前，再次檢測孔底沉淀厚度,，超過200mm應(yīng)進(jìn)行二次清孔,，使孔底沉渣厚度符合規(guī)定。自檢合格后,，報(bào)請監(jiān)理工程師檢驗(yàn),，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，進(jìn)行混凝土灌注施工,。 混凝土運(yùn)至灌注現(xiàn)場后,，檢查其和易性和坍落度，符合要求后,，立即開始混凝土灌注,，并快速連續(xù)進(jìn)行，不得中斷,，灌注速度每小時(shí)不少于50m3,。首批混凝土灌注采用6m3儲(chǔ)料斗，導(dǎo)管下口至孔底距離控制在25～40cm,，導(dǎo)管初始埋置深度大于1.0m,。 在整個(gè)灌注時(shí)間內(nèi)，出料口應(yīng)埋入先前灌注的混凝土內(nèi)2～6m,，以防止泥漿及水沖入管內(nèi),。吊車配料斗灌注完成首批封底混凝土后,，6m3儲(chǔ)料斗換成1.5m3儲(chǔ)料斗，采用混凝土罐車直接灌注混凝土,，以加快水下混凝土的灌注速度,。灌注過程中經(jīng)常用測錘探測孔內(nèi)混凝土面的高度，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深,，導(dǎo)管緩慢提升,，以免掛撞鋼筋籠。為保證樁頭質(zhì)量,，混凝土灌注標(biāo)高比樁頂設(shè)計(jì)值高0.5～1.0m,在承臺(tái)施工前鑿除,。施工時(shí)，指定專人填寫水下混凝土灌注記錄,。 灌注混凝土?xí)r,，溢出的泥漿引入適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，防止污染環(huán)境,。
二,、常見問題導(dǎo)管進(jìn)水
1、主要原因
2,、首批混凝土儲(chǔ)量不足,，或雖然混凝土儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過大,，混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口,，以致泥水從底口進(jìn)入。
2.1導(dǎo)管接頭不嚴(yán),，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開,，或焊縫破裂,，水從接頭或焊縫中流入,；導(dǎo)管連接處密封不好，墊圈放置不平正,；墊圈擠出或損壞,；法蘭螺栓松動(dòng)。
2.2導(dǎo)管提升過猛,，或測深出錯(cuò),，導(dǎo)管底口超出原混凝土面、底口涌入泥水,。
3,、處理措施
為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水，事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防,。萬一發(fā)生,，要當(dāng)即查明事故原因,，采取以下處理方法：
3.1若是上述第一種原因引起的，應(yīng)立即將導(dǎo)管提出,，將散落在孔底的混凝土拌合物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過泥石泵吸出,，或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗清出,，不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除,。然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土,，重新灌注,。
3.2若是第二、三種原因引起的,，應(yīng)視具體情況,，拔換原管重下新管；或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,，但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出,。如系重下新管，必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干,，才可繼續(xù)灌注混凝土,。為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底口翻入，導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度,，一般宜大于200cm,。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干，續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量,，提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi),，潛入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以振動(dòng)片刻，使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ),。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比,。若混凝土面在水面以下不很深，未初凝時(shí),，可于導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞（應(yīng)使用混凝土特制）,，將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)（導(dǎo)管側(cè)面再加重力，以克服水的浮力）,。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管,，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注,。
三,、常見問題鋼筋籠浮起
1、原因
鋼筋籠浮起,，除了一些顯而易見的原因是由于全套管上拔,、導(dǎo)管提升鉤掛所致外,，主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時(shí),，混凝土灌注的速度（m3/min）過快,，使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致,。
為了防止鋼筋籠上升,，當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底1m之間，且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí),，應(yīng)放慢混凝土灌注速度,。允許的最大灌注速度與樁徑有關(guān)，當(dāng)樁長為50m以內(nèi)時(shí)可參考表1辦理,。
在不是全樁長配筋的樁中,，鋼筋籠上浮是最為常見的質(zhì)量事故，造成上浮原因有二：
（1）混凝土品質(zhì)差,，易離析,、初凝時(shí)間短、坍落度損失大的混凝土,，都會(huì)使混凝土面上升或至鋼筋籠底端時(shí),，鋼筋籠難以插入而造成頂托上浮?；蛴袝r(shí)混凝土面升至鋼筋籠內(nèi)一定高度,，表層混凝土開始初凝，也會(huì)使其上浮,。
（2）操作原因：
① 鋼筋籠孔口固定不牢,，稍受上沖力即引起上浮,；或沒有固定好鋼筋籠,，抗浮筋斷裂；
② 混凝土面到達(dá)鋼筋籠底部時(shí),，導(dǎo)管埋深淺,，灌注量大，混凝土對籠的上沖力過大,；
③ 導(dǎo)管埋深過大?；炷恋纳细×ψ兇?，鋼筋籠就容易被托起。
④ 混凝土灌注速度太快,，混凝土的上浮力大于鋼筋的自重,；
⑤ 混凝土灌注時(shí)間太長,，上部混凝土塑性降低或已初凝，結(jié)成硬殼,，混凝土面上升時(shí)導(dǎo)致鋼筋籠上?。?/p>
⑥ 灌注混凝土?xí)r,，若鋼筋向一側(cè)移,，或因?qū)Ч懿粚χ校嵘龑?dǎo)管時(shí)導(dǎo)管法蘭盤掛鋼筋籠而使鋼筋籠上??；
2、處理措施
對于由混凝土品質(zhì)造成的上浮,，應(yīng)通過改善混凝土流動(dòng)性能,、初凝時(shí)間及灌注工藝等來予以避免。
對于由操作引起的上浮,，在灌注混凝土?xí)r,，當(dāng)混凝土快要接觸鋼筋籠底時(shí)，應(yīng)稍放慢灌注速度,，或?qū)?dǎo)管適當(dāng)?shù)芈裆睿ù藭r(shí)導(dǎo)管下口在籠下端以下）,，以減少混凝土面上沖的動(dòng)力；當(dāng)混凝土面已進(jìn)入籠內(nèi)一定高度后,，則應(yīng)提升導(dǎo)管到導(dǎo)管下口高于籠下端相當(dāng)距離的地方,。
3、預(yù)防措施
一旦出現(xiàn)鋼筋籠有拱上趨勢,，要將它抑止是困難的,。因此，施工時(shí)要預(yù)先采取措施,，使上述情況不致發(fā)生,。根據(jù)國內(nèi)外鉆孔樁水下混凝土施工的經(jīng)驗(yàn)，可采取以下措施防止鋼筋籠上?。轰摻罨\下到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,，將吊放鋼筋籠的四根鋼筋彎鉤焊（點(diǎn)焊）在護(hù)筒上，使骨架固定不動(dòng),；也可用鋼筋（或鋼管）垂直地壓住鋼筋籠,，將鋼筋（或鋼管）焊在孔口上，但須注意位置的垂直,，以防骨架變形,。鋼筋籠底部綁扎成井字型，并在兩旁各設(shè)置一塊厚度為10cm左右的混凝土塊,；由導(dǎo)管注入的混凝土積壓在混凝土塊上,，用混凝土的自重防止鋼筋拱上,。對于下端需配筋的摩擦樁，可將少量主筋伸到孔底,。這樣,，當(dāng)混凝土澆至上部鋼筋籠時(shí)，因下部主盤與混凝土間己有一定的粘結(jié)力,，故可杜絕或減少鋼筋籠上浮,。具體措施有：
（1）適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，可以減少混凝土向上的頂托力,；
（2）鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上,，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用：
（3）在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1～2道加強(qiáng)環(huán)形筋,，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋
牢固地焊接于鋼筋籠的底部,，實(shí)踐證明對于克服鋼筋籠上升是行之有效的。
四,、坍孔
在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升溢出護(hù)筒,，隨即驟降并冒出氣泡，應(yīng)懷疑是坍孔征象,，可用測深儀探頭或測深錘探測,。如測深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的現(xiàn)被埋不能上提，或測深儀探頭測得的表面深度達(dá)不到原來的深度,，相差很多,，均可證實(shí)發(fā)生坍孔。
坍孔原因可能是護(hù)筒底腳周圍漏水,，孔內(nèi)水位降低,，或在潮汐河流中漲潮時(shí)，孔內(nèi)水位差減小,，不能保持原有靜水壓力,，以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等，均有可能引起坍孔,。
發(fā)生坍孔后,，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施,、如保持或加大水頭,、移開重物、排除振動(dòng)等,，防止繼續(xù)坍孔,。然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土；如不繼續(xù)坍孔,，可恢復(fù)正常灌注,。如坍孔仍不停止，坍塌部位較深,，宜將導(dǎo)管拔出,，將混凝土鉆開抓出，同時(shí)將鋼筋抓出,，只求保存孔位,，再以粘土摻砂礫回填，待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后,，重新鉆孔成樁,。
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五,、灌短樁頭
1、產(chǎn)生原因
灌注樁頂標(biāo)高不足,，一是施工控制不嚴(yán),，在未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)混凝土停澆；另一種雖然標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)值,，因樁頂混凝土浮漿層較厚,，鑿除浮漿層后出現(xiàn)樁頂標(biāo)高不足。
（1）灌注將近結(jié)束時(shí),，漿渣過稠,，用測深錘探測難于判斷漿渣或混凝土面，或由于測探錘太輕,，沉不到混凝土表面,，發(fā)生誤測，以致拔出導(dǎo)管終止灌注而造成短樁頭事故,。
（2）灌注混凝土?xí)r,，發(fā)生孔壁坍方，未被發(fā)覺，測深錘或測深儀探頭達(dá)不到混凝土表面,，這種情況最危險(xiǎn),，有時(shí)全程短數(shù)米。
2,、預(yù)防辦法及處理措施
（1）在灌注過程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象,，如有坍孔，應(yīng)按前述辦法處理后再續(xù)灌,。
（2）測深錘不得低于規(guī)范規(guī)定的重力及形狀,，如系泥漿相對密度較大的灌注樁必須取測深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時(shí)也可能沉入混凝土數(shù)十厘米,，測深錯(cuò)誤造成的后果只是導(dǎo)管埋入混凝土面的深度較實(shí)際的多數(shù)十厘米,；而首批混凝土的坍落度到灌注后期會(huì)越來越小，重錘沉入混凝土的深度也會(huì)越來越小,，測深還是能夠準(zhǔn)確的,。
（3）灌注將近結(jié)束時(shí)加清水稀釋泥漿并掏出部分沉淀土。
（4）采用熱敏電阻儀或感應(yīng)探頭測深儀,。
（5）采用鐵盒取樣器插入可疑層位取樣判別,。
處理辦法可按具體情況參照前述接長護(hù)筒；或在原護(hù)筒里面或外面加設(shè)護(hù)筒,，壓入已灌注的混凝土內(nèi),，然后抽水、除渣,，接澆普通混凝土,；或用高壓水將泥渣和松軟層沖松，再用吸泥機(jī)將混凝土表面上的泥漿沉渣吸除干凈,，重新下導(dǎo)管灌注水下混凝土,。
