人工挖孔桩虽然简单，钻孔灌注桩水下混凝土灌注技术也比较成熟，但是在我们的施工中，因某些微小的条件发生改变，其结果却会发生根本性的变化。这就要求我们工程管理人员不但具备相关的施工经验和知识，还要具备严谨务实的科学态度，不能机械照搬照套。在施工时，要仔细全面熟悉图纸、规范、规程及施工工艺流程，认真分析，规范操作，不放过细节，才能发挥各种施工方法的作用，正确指导施工，建一流优质工程。 

一、一般灌注方法 

当桩孔无积水及孔壁渗水较小时，可用一般方法进行混凝土灌注。灌注混凝土时要抽干孔内积水，抽水的潜水泵应设置逆流阀，防止提出水泵时管中残留水流入孔内。若有少量水不能抽干可用干水泥或小部分干拌混凝土铺底后浇筑混凝土。 

混凝土一般采用串流筒下料分层浇筑，插入式振捣棒捣固密实的方法浇筑。浇筑过程中应尽可能短地缩短浇筑时间提高浇筑速度，这样可以利用混凝土自身的重量压住水流的渗入，减小孔壁渗水的积累保证灌注混凝土质量。用串流筒浇筑时，防止渗水过多造成混凝土过稀而离析，可适当减小混凝土用水量，减小混凝土坍落度。 

无水条件下，混凝土也可采用导管法下料。当水抽干后下入导管，导管底离孔底50cm为宜。用导管法灌注混凝土，混凝土的坍落度可以按水下混凝土要求控制。拌制的混凝土要求有良好的和易性和良好的流动性。此种方法可利用混凝土自身的重量使混凝土密实，同时也可减小渗水的影响。导管的埋深控制在2～6m左右，灌注过程中及时测量混凝土表面高度并及时拆卸导管。 

当临近孔出现多孔渗水时，可于一孔集中抽水，降低其它孔的水位后，采用普通灌注方法灌注混凝土，积水孔最后采取水下混凝土灌注施工。 

　　二、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方法。冲击成孔，回旋钻成孔灌注水下混凝土的主要施工要求和方法：（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，在运输过程中无显着离析、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，导管埋深宜控制在2～6m。 

在实际施工中，当孔底沉淀、泥浆比重满足要求后，均按上述要求和方法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，此操作方法能保证顺利地进行水下混凝土灌注，保证成桩质量。 

　　2．断桩原因分析。某大桥挖孔后，灌注时间大多到了雨季，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方法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原因。现将断桩可能原因，清水条件下与泥浆条件下灌注桩的不同之处分析如下： 

　　（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存在。 

　　（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，从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，造成水进入而淘洗、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，减小、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，首批混凝土不足的问题。 

　　（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以全断面下料，而是部分充满导管，这种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方法 

　　针对以上问题，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。导管底离孔底高度（本人加注）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。 

　　（4）采用较大料斗，保证料斗中的混凝土就能封住导管≥1m深度要求，并连续灌注混凝土，条件具备时可两车混凝土同时运到料斗位置，使头两车混凝土能连续不间断放料。 

　　（5）当孔中水头不够高时，可向孔中放水，提高孔中水头高度，缩短空气柱长度，以使混凝土能沿导管全截面下流，形成封闭面挤出导管中的清水，防止混凝土被淘洗稀释。 

　　（6）拔导管时应准确计算导管埋深和混凝土顶面标高，确定导管拆卸长度，拆管时要慢，不可提升过猛而断桩。 

三、无水水下灌注

无水水下灌注施工分为三步控制混凝土坍落度及施工方式。

第一步，灌注第一车混凝土的坍落度控制为干孔灌注坍落度120～140mm，分层灌注混凝土并振捣，分层厚度为30cm。采用插入式振捣器有次序的振捣，振捣间距为振捣器作用半径的1.5倍，插入下层混凝土深度不小于5cm，每一振点振捣时间以20~30s为宜，一般以混凝土不再显着下沉，不出现气泡，开始泛浆时为准；

第二步，第二车及以后混凝土的坍落度控制为水下灌注施工坍落度180～220mm，灌注时依靠混凝土自落冲击密实，无需人工对混凝土进行振捣，灌注过程中保证混凝土的和易性、坍落度及导管的埋设深度。混凝土的和易性不好容易产生浮浆，坍落度小和导管埋设深度不足会导致密实性不够，坍落度大会造成混凝土离析，影响砼强度。导管埋设深度相比水下灌注混凝土的标准2m~6m可以适当加深，由于无泥浆护壁或清水护壁，混凝土翻出导管时受压力较小，增加导管埋设深度，使导管底口翻出混凝土与水下灌注时混凝土相同压力，保证混凝土自密效果不低于水下灌注。

第三步，当混凝土灌注至桩顶以下5米时调整混凝土坍落度为干孔灌注坍落度120～140mm，将导管拔出混凝土面，采用人工分层振捣的方法进行灌注，分层厚度不大于30cm或插入式振捣器有效长度1.25倍，施工方法与第一步相同，一般浇筑混凝土面高程高出设计桩顶15cm，保证破除浮浆后至设计桩顶高程时为密实混凝土。

无水水下灌注施工工艺结合了干孔灌注和水下灌注两种施工工艺，在保证施工质量前提下对桩基础灌注施工工艺进行了创新，此创新工艺不仅缩短了灌注施工时间、提高了桩基施工的效率，为企业创造了利润，并且通过工艺创新响应国家节能减排、建设资源节约型社会的号召。下载本文