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1、公路桥梁钻孔桩水下混凝土灌注施工作业指导书水下混凝土灌注施工作业指导书适用范围本作业指导书适用于公路桥梁钻孑版水下混凝土施工。作业准备内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,熟悉规范和技术标准。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训。未见事宜,请参照公路桥涵施工技术规范(JTG/T36502020)规定指导施工。外业技术准备.完成钢筋笼、声测管的下设和清孑墩收工作。导管直径型号的选用及导管气密性试验完成。技术要求钢筋在运输过程中应避免锈蚀、污染或被压弯；在工地存放时，应按不同品种、规格，分批分别堆置整齐，不得混杂，并应设立识别标志，存放的时间宜不超过6个月
2、；存放场地应有防、排水设施,且钢筋不得直接置于地面，应垫高或堆置在台座上，顶部应采用合适的材料予以覆盖，防止水浸和雨淋。钢筋的级别、种类和直径应按设计规定采用,当需要代换时，应得到设计认可。施工工艺流程及施工方法施工工艺流程施工方法施工前准备工作混凝土浇筑前应周密组织，精心安排，做好以下准备工作：.完成钢筋笼、声测管的下设和清孑墩收工作。配管。根据孔深编排各根导管的管节组合，并填写记录，记录好导管下设顺序、每根导管根数、各管节的长度、导管实际下设情况、开浇情况等。备足水泥、砂、石、粉煤灰、矿渣粉、外加剂等原材料和各种专用器具、零配件，并留有备用。对混凝土拌合设备、运输车辆以及与各种浇筑机具（包
3、括起重机、隔水球、漏斗等）进行仔细地检查和保养。.维修现场道路，清除障碍，保证全天候畅通。.组织准备。对混凝土搅拌、运输、桩孔孔口灌注等各岗位进行分工，并明确各岗位任务和职责。导管结构及下设导管结构水下混凝土灌注宜选用圆形螺旋快速接头的钢导管。钢导管的内径应与桩径及混凝土浇筑速度相适用，不宜小于最大骨料粒径的6倍，导管内径宜为20035Omm。导管管壁厚度一般为35mm其内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管尾管长度宜为3.04.0m,中间每节长度宜1.5m或2.0m,上部配12节长0.5m、0.7mx1.0m的短管，根据孔深进行调整。水密试验导管应能承受L21.5MPa的压力。使用前需要
4、检查导管是否漏气、漏水、变形，接头连接要牢固可靠，并且要定期（一般每半个月）进行一次水密性试验进行水密试验的水压应不小于孔内水深13倍的压力，亦应不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的13倍,可下式计算：p可按式(9.2.9)计算：式中：p导管可能受到的最大内压力(kPa);c混凝土拌合物的重度(取24kNm3);he导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;rw一桩孔内水或泥浆的重度(kNm3);HW一桩孔内水或泥浆的深度(m)。水密试验方法：拼装好的导管，两端封闭，在端口焊接进出输水管头。往管内注水,注满后封出水管头,加压注水,达到检测压力，经过15min不
5、漏水即为合格。.导管配置配置导管时要根据各桩孔的孔深、护简至管架的距离来计算单根导管的长度,其计算式如下(式中符号见图4-2所示):1.=L1+L2,L2=H-L3式中：L导管长度(m)1.1一孔外管长（m）,即导管上端管口至护筒顶的距离1.2一孔内管长（m）HTL深（m）1.3-导管下端管口距孔底的距离（m）,即导管悬空，一般3040cm。图4-2混凝土浇筑导管的安装导管下设导管的安装方法见图4-2o导管要按照顺序依次下放。下设导管时应防止碰撞钢筋笼,导管对正钢筋笼中心慢慢下设,各管节间连接要安放0形密封圈，并检查每管节间连接紧扣。导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在护筒两侧的方木上，方木放置
6、要平稳。严禁将支撑架放在护简上。导管全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深,然后提起3040Cm,开始浇注水下混凝土。导管的顶端配有混凝土漏斗，其高度要便于混凝土的卸料。漏斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。混凝土拌制及运输拌制前的准备工作由试验人员根据监理工程师批准的室内混凝土配合比、骨料含水量及搅拌机的容量，计算出搅拌一盘混凝土所需砂、石、粉煤灰、矿渣粉、水、水泥、外加剂的重量。检查混凝土搅拌机和上料设备，校准配料计量装置。准备足够的砂、石、水泥、粉煤灰、矿渣粉、外加剂等材料和装载、取样、测试工具。.混凝土拌制投料：拌制混凝土配料时，宜采用自动计量装置，各种衡器精度符合要求
7、，计量应准确。拌制混凝土所用的各项材料按质量投料，配料数量的允许质量偏差见表4-1。表41配料数量允许偏差材料类别允许偏差()现场拌制预制场或集中搅拌站拌制水泥、干燥状态的掺合料21粗、细集料32水、外加剂21搅拌：采用自动化程度高的强制式拌和机搅拌混凝土。搅拌时间为2mino计量：采用电子称自动计量。水和液体外加剂也可采用流量计计量。检查和调整：在混凝土拌制过程中，应根据混凝土坍落度、扩散度和砂石骨料含水量的检测结果、环境条件、工作性能要求等及时调整施工配合比。每根钻孑混凝土拌和过程中,由搅抨操作人员填写搅拌生产记录。.混凝土运输混凝土运输宜采用混凝土拌和罐车运输，混凝土拌合车从拌和站开出后
8、应在较短时间内达到灌注现场，保证单桩在首盘混凝土初凝前灌注完毕。混凝土应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无显著的离析、泌水。混凝土运至灌注地点时应检查其均匀性和坍落度，灌注时保持有足够的流动性。当桩孔直径D1.5m时，坍落度宜为180220mm;当D1.5m时，坍落度应为160200mm。应尽量减少倒运环节，尽可能采用混凝土搅拌车与导管漏斗对口浇筑的施工方法。不具备对口浇筑的条件时，可用吊车、储料斗、卧罐等作为垂直提升转运工具。冬季施工混凝土入导管温度低于5。C时,拌合车应采取保温措施;夏季施工混凝土入导管温度大于30。C时，拌合车应采取降温措施，减少运输过程中混凝土坍落度损失。混凝土灌注开
9、盘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胶球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土，然后在导管上口设置一个储料斗，在储料斗内出口上放置一个盖板。在开浇前，将混凝土储料斗灌满（储料斗容积应满足导管内容积及封埋导管不小于LOm深的方量），使导管底部一次埋入混凝土面以下Lom以上。储料斗的混凝土储存量可按下式计算（式中参数见图4-3）o式中:V一灌注首批混凝土所需数量（m3）D一桩孔直径（m）H一桩孔底至导管底端间距，一般为0.4mH导管初次埋置深度（m）d一导管内径（m）h一桩孔内混凝土达到埋置深度H时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）,即hl=Hw
10、rwrc当储料斗内的混凝土量已满足初灌要求时，拔出储料斗内出口上的盖板,同时打开储料斗上的放料闸门，使混凝土连续进入导管，迅速地把隔水栓及管内泥浆压出导管，同时将桩孔旁边的混凝土搅拌车内剩余的混凝土不断灌入储料斗内而使混凝土连续地灌入桩孔内。当孔内浆液迅猛地溢出孔口时，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Im以上的要求。灌注阶段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大于6m,以免出现
11、堵管或铸管事故。混凝土灌注期间使用起吊设备吊放、拆卸导管。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部Im左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注过程中,应密切注意孔口情况,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，采取相应的措施处理。提升导管时应保持轴线竖直、位置居中。如果导管卡挂钢筋笼，可转动导管，使其脱开钢筋笼，然后再提升。每盘测量一次桩孔内混凝土面深度，并及时填写水下混凝土灌注记录表，确定灌注高度和埋管深
12、度，指导导管的拆卸工作。当灌注方量与混凝土顶面位置不相符时，应及时分析原因，找出问题所在，及时处理。混凝土应连续灌注，遇特殊情况须间歇时，间歇时间应根据具体情况确定，但不宜大于30mino每根桩的灌注时间不应太长，应在8h内灌注完成。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通过泥浆排污沟排到其它正在施工的桩孔中或沉淀池，以防止泥浆溢出而污染环境。.终浇阶段在终浇阶段由于导管内外的压力差减少，浇注速度也会下降，如出现下料困难时，混凝土坍落度应适当提高，并可适当提升导管和稀释孔内泥浆。混凝土灌注到接近设计桩顶标高时，工地值班人员应对剩余混凝土数量（计算时应将导管内的数量估计
13、在内）进行测算，并通知搅拌站按需供料。灌注的桩顶标高应比设计桩顶标高高出0.5LOm,以保证桩头混凝土的强度，多余部分在承台混凝土施工前凿除，桩头应无松散层。在拔除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。处于地面或桩顶以下的钢护简，在灌注混凝土初凝前拔出。质量通病及预防措施质量通病：桩身夹泥.卡管堵管.钢筋笼上浮、塌孔桩身夹泥原因分析：灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落；首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从底口进入；导管提升过猛，或测孔内混凝土面时出错，到管底口
14、超出原混凝土面，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，凿掉已浇注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,并使导管底口至孔底的距离为3040cm;导管提升不要过快，测混凝土面要准确。卡管原因分析：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而造成卡管事故。卡管事故原因膈水塞卡在导管中;导管升降时挂住钢筋笼等。处理方法：因隔水塞堵塞，则可采用钢筋或长杆冲捣，或用软轴振捣器振捣。如仍不能
15、疏通导管时，则应将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理整修，然后重新吊装导管，重新灌注。因导管与钢筋笼卡在一起，则可采用轻扭动慢提拔的方法提升导管，使导管与钢筋笼脱离，决不可强力起拔。如导管拉断、脱落，可用特殊打捞工具打捞，并清除孔内混凝土。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；混凝土配合比应与水下混凝土灌注条件相适应，和易性和流动性好；导管检查和操作精心，导管要对准钢筋笼的中心下设、提升导管要缓慢等等。堵管原因分析：在灌注混凝土过程中,由于混凝土的配合比不当;新拌混凝土的质量不符合要求（流动性过小，严重离析，骨料超径等）；混凝土的运输方法不当，造成混凝土严重离析；灌注混凝土的方法不当，灌注速度过慢或中断时间过长；混凝土导管内径过小，或同一根导管中采用了不同内径的管节等原因造成浇筑导管堵塞。处理方法：分析堵管原因和部位，查对记录，确认管底位置和埋深。上下反复抖动导管，每次提升不要过高,不得猛敦导管，以防导管破裂和混凝土离析。抖动无效时,可在导管埋深许可的范围内提升导管，以增加导管内的压力，减少混凝土流出的阻力。若仍然无效，堵管部
