水利工程中灌注樁施工與安全控制

牛春艷 邢忠義

（1、黑龍江省綏化市水政水資源管理辦公室，黑龍江 綏化 152000 2、黑龍江省綏化市北林區農業開發辦，黑龍江 綏化 152000）

1 水下混凝土灌注樁施工規程

1.1 成孔

灌注樁采用沖擊鉆成孔，自然造漿護壁，導管法灌注水下混凝土成樁。沖擊成孔過程中，鉆孔機就位時保持平穩不傾斜，在機架上或機管上做出控制的標尺，在孔口埋設圓形6-8mm鋼板護筒，護筒內徑應比鉆頭直徑大200mm，深為1.2-1.5m，然后沖擊鉆機就位，沖擊鉆應對準護筒中心，要求偏差不大于±20mm。調直機架挺桿，開動機器鉆進，邊注清水邊鉆進。采用掏渣筒及時清除破碎的碎塊。如發生斜孔、彎孔、縮孔和塌孔或沿套管周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應停止鉆進，經采取措施后，方可繼續施工。

1.2 清孔

當鋼筋籠吊放到位和導管入位后，需重新測量孔底沉渣。澆筑水下混凝土前允許沉渣厚度應滿足設計要求及規范要求。 清孔應達到以下標準，孔內排出或抽出的泥漿手摸無2-3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s，不能采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。清孔完畢后，采用測深錘檢查清孔效果，測深錘下落后彈性反彈時，表明清孔效果比較好。

1.3 灌注混凝土

在灌住前，把直徑250mm、中間每節長2.5m的5mm鋼板卷制焊成的導管安裝好，采取做水密、承壓試驗方式檢查導管密閉度，將漏斗與導管法蘭盤接好后放入避水吊塞開始澆注。澆注過程中要保證混凝土迅速一次性注入孔底，導管口埋在首批混凝土深度不應小于1m，導管管口離孔底端距離不小于0.5m。灌注水下混凝土前應檢查運輸到現場的水下混凝土性能，不符合要求的水下混凝土不能使用。

1.4 灌注混凝土的配制

為進一步提高混凝土各種材料的使用效率，盡可能地節省水泥用量，降低成本，應科學選擇使用減水劑。合理使用減水劑不但可以提高混凝土拌合物的流動性，保持混凝土良好的坍落度，而且還能提高抗壓強度50～80%，節約用水達45%，同強度條件下可節省水泥15-25%，此外還有抗凍性、耐熱性、穩定性和長期耐久性等特點。在灌注樁混凝土的配制過程中，要充分考慮水下混凝土配合比在保證所要求的強度、耐久性、抗滲性和良好的和易性、粘聚性與保水性、凝固時間以滿足水下灌注作業需要的前提下，提高效率，增加效益。

材質選擇，可添加具有表面活性劑化學性質的MF高效減水劑改善混凝土的性能；在石料的選用上，應選擇級配合理的粗骨料，雖然石料粒徑大可減少需水性減少水泥用量，但粒徑過大也會引起強度下降，石料最大粒徑應不超40mm，含砂率對混凝土流動及粘聚性有較大影響，含砂率應在50%以下；應加大混凝土的水泥含量，按建筑用混凝土配比最小水泥含量的二倍進行配制，水泥用量一般不少于360Kg/m3，水灰比不宜大于 0.6。

強度選擇，雖然水下混凝土的配制強度是由樁結構設計的混凝土最小強度確定的，但實際操作過程中受混凝土質量差異、操作誤差等因素影響，混凝土的實際強度在具體施工中也在一定范圍內波動。不同的現場施工條件，可確定不同的水下混凝土的配制強度，如在清水中的水下混凝土取較小值，泥漿中的水下混凝土取較大值。在選擇施工配合比時，混凝土的試配強度應比設計強度提高 10%～15%。

和易性選擇 ，從樁身結構尺寸和鋼筋籠的配制情況看，直徑較大、鋼筋間距較小、特別是擴底的鉆孔樁，要有良好的和易性才能均勻順利地將樁孔填滿；從灌注工藝上看，為減少堵管等故障發生，更需要混凝土良好的和易性，在規定的澆筑期間內，通常選擇坍落度20cm來設計水下混凝土配比。

凝固時間選擇，應根據灌注時間控制混凝土的凝固時間，一般混凝土的初凝時間至少應大于灌注時間的一倍，這樣可以保證水下灌注在最初灌入的混凝土還具有一定的流動性前結束。

1.5 灌注樁的灌注二次清孔，第一次清孔后的一段時間內孔底會產生沉碴，鋼筋籠、導管安裝后，要進行二次清孔。具體方法是在導管頂部裝一個彎頭和皮籠，通過軟管與高壓泵連接，用泵將泥漿壓入導管內，孔底的沉渣即懸浮于泥漿之中，再用掏渣桶將之清除。清理后孔底泥漿密度為1.14。

后續灌注，在混凝土灌注過程中,要慢慢提升導管,使混凝土有充裕時間排出通道,避免樁基在泥漿的作用下出現縮徑、夾泥現象。當出現非連續性灌注時，漏斗中的混凝土下落后，應當牽動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入混凝土。提升導管時,導管內保留的混凝土要有絕對的壓力與泥漿的壓力抗衡,以防止泥漿進入導管內。一般導管內的混凝土柱保持在3m至4m長之間，導管底端應始終埋入混凝土中1m左右。在混凝土灌注后期，由于孔內壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差，以提高其密實度。

2 水下混凝土灌注樁施工的安全控制

2.1 質量安全控制

成孔垂直精度，應擴大樁機支承面穩固樁機，隨時校核鉆架及鉆桿的垂直度，成孔后作井徑、井斜超聲波測試，確保鋼筋籠和導管順利沉放。關于鉆孔深度控制，應及時測量底梁水平和樁具總長度并作好記錄，提出鉆具后使用測繩復核成孔深度，如測繩測深比鉆桿的鉆探小，那就需要再一次下鉆桿復鉆并清孔。

導管埋置深度，灌注過程中應不斷用測錘探測混凝土面的上升高度，通過適時提升、逐級拆卸導管來控制混凝土面的標高和導管的埋深，混凝土灌到孔口不返漿時可向上提動導管，如需提升導管達0.5-1m以上才能入灌應拆除部分導管。導管如果埋入混凝土過深，將致使導管無法拔出或破裂產生斷樁。所以埋管深度一般應控制在2-6m，也可配合使用附著式震搗器，確保導管周圍混凝土不能過早初凝。

樁頂超灌控制，為保證設計標高位置的樁體強度，防止形成夾泥或斷樁，在完成樁頂設計標高基礎上還應加灌0.5～0.8m，當樁頂混凝土強度達設計強度70%后將其鑿除。灌注結束時如出現混凝土頂升困難，可加水稀釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順利進行。拔最后一段長導管時速度要慢，預防樁頂泥漿擠入導管下形成泥心。

2.2 施工安全控制

樁機操作，操作時應把成孔機安放平穩，防止沖孔時機體傾倒或沖錘突然下落，造成不必要的人員傷亡和設備損壞。

成孔操作， 灌注樁在成孔未灌之前，應該用蓋板封嚴，以免掉土或發生人身安全事故。

灌注操作，拆裝導管人員必須戴安全帽，拆卸導管時拆裝人員上空不得進行其他作業，導管提升后繼續澆注混凝土前，拆裝人員必須檢查是否墊穩或掛牢。

用電操作，施工場地內一切電源和電路的拆裝，要由持證電工管理，電器應嚴格接地、接零并設漏電保護器，現場電線電纜要按機室架空，嚴禁拖地和亂拉、亂搭。

2.3 環境安全控制措施

混凝土的攪拌，要設沉淀池,清污分流，減少污水排放。

原料、垃圾進出場，要表面覆蓋，道路要經常維護和灑水，防止造成粉塵污染。

現場清理，施工現場應設合格的衛生環保設施，施工垃圾集中分類堆放，嚴禁垃圾隨意堆放和拋撒。

機械使用，施工現場使用和維修機械時應有防滴漏措施，嚴禁將機油等滴漏于地表，造成土地污染。

[1]劉松良;鉆孔灌注樁水下混凝土灌注施工要點[J];山西建筑;2004年19期.

[2]李鼎偉;鉆孔混凝土灌注樁施工方法與措施[J];路基工程;2005年06期.

[3]羅大慶；公路橋梁鉆孔灌注樁施工質量控制[J].西部探礦工程，2004，16（9）.