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[摘要] 结合工程经验，概括了水下混凝土灌注桩的特点，就水下混凝土的灌注要点详细阐述，介绍了压浆补强对断桩事故进行补救的方法。
[关键词] 水下混凝土；灌注桩；压浆补强；施工技术
Abstract: This paper analyzes the quality of tower crane to ensure the establishment and implementation of manufacturing enterprises common problems analysis system, and put forward the corresponding countermeasures.
Key words: tower crane manufacturing; quality assurance system; establish; implementation
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着国民经济的快速发展，路桥建设取得了突飞猛进的发展，灌注桩在全国各地得到广泛的应用，我国是应用灌注桩数量最多的国家，作为混凝土灌注桩类型之一的水下混凝土灌注桩也得到了普遍的应用与推广，水下混凝土灌注桩在我国的研究还处在起步阶段，而且其设计和施工工艺沿用了陆地上普通混凝土灌注桩的设计和施工工艺，在材料选择、配合比设计和施工工艺上还存在许多不足。
1、水下混凝土灌注桩的特点
（1）属于非挤土桩或少量挤土桩，施工时基本无噪音和振动，无地面隆起和侧移，对环境影响小，对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。
（2）可根据土层分布情况任意变化桩的长度，容易适应持力层面高低不平的变化。
（3）可穿过各种软硬夹层，将柱端置于坚实土层或嵌入基岩。
（4）可采取扩大底部的型式，充分发挥柱身强度和持力层的作用。
（5）柱身配筋可根据荷载大小、性质和荷载深度的传递特征、土层的变化配置，节约工程造价。
（6）施工的设备比较简单、轻便，能够用简单的设备施工出单桩承载力较大的桩。
（7）大直径的水下混凝土灌注桩具有直径大、入土深，单桩承载力高，沉降量较小的特点。
（8）施工后的缺陷难于检查和修补，施工工艺和环节比较复杂，大直径桩的承载力和沉降性状难于保证。
（9）现场作业太多，影响桩质量的人为因素较多，质量还不够稳定，有时会发生导管进水、卡管、埋管、浇短柱头等质量事故。
2、水下混凝土灌注的施工要点
（1）钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。
（2）灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3—5分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。
（3）剪球、拨球或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按事故处理方法进行处理。
（4）灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测探不准确。灌注过程中，应注意观察导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移动钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管，视每节导管长度和工作平台孔口高度而定。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上段的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐地放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
（5）在灌注過程中，当导管内混凝土不满、含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
（6）当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时，混凝土的流动性过小，建议采用缓凝剂、粉煤灰等增加混凝土的流动性;当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4-5米以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
（7）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段混凝土清险。增加的高度，可按孔深、成孔方法、清孔方法确定，一般不宜小于0.5米，深桩不宜小于1.0米。混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量，计算时应将导管内的数量估计在内，通知拌和机按需要数拌制，以免造成浪费。为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后、混凝土凝结前，挖出多余的一段桩头，但应保留10-20厘米，以待随后修凿，接灌成台。旱地施工用的钢护筒，如需回收，可在灌注结束、混凝土初凝前拔出。当使用两半式钢护筒或木护筒时，要待混凝土终凝后拆除。
（8）在灌注将近结束时，导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拨出最后一段长导管时，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。
3、断桩事故的处理
断桩是导管进水，卡管，埋管钢筋笼上升等各种事故引起的次生结果。灌注过程中发生断桩或其他故障时, 应查明原因, 合理确定处理方法,进行处理。有下述情况之一时，应采用压浆补强方法处理。
（1）对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥厚度大于5厘米以上。
（2）桩身混凝土有断桩、夹泥，或局部混凝土松散。
（3）取芯率小于95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。
压浆补强的施工要点：需要补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外应再钻一个孔。一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下最少1米，柱桩则应到达基岩；用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不易小于0.5-0.7MPa，将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止；用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆，进浆管应插入钻孔1米以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出，待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入；为使浆液得到充分扩散，应压一阵、停一阵，当浓浆从出浆口冒出时，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实；用水灰比0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7-0.8MPa，关闭进浆闸，稳压闷浆20-25分钟，压浆工作即可结束。压浆工作结束，水泥浆硬化以后，应再做一次钻芯，检查补强效果。如断桩、夹泥情况排除，认为合格后，可交付使用。
4、结论
水下混凝土灌注是保证水下混凝土结构质量的关键环节, 为保证工程质量, 应加强施工操作规范和现场管理, 尽可能避免断桩等问题。一旦出现问题, 要正确分析其原因, 并及时采取相应的处理措施。
参考文献：
[1] 苏彧,叶家俊,崔颖.水下混凝土施工中导管故障与处理[J].黄河水利职业技术学院学报,2008,20(1).
[2] 宋惠民.灌注桩施工中灌注水下混凝土的质量控制要点与措施[J].科技信息,2008,(24).
[3]彭振斌,陈迎明,刘安邦.混凝土收缩机理及其诊断原理[J].混凝土，2008（3）.
[4]杨玉淮,魏宏云,等.道路桥梁工程施工手册[M].中国建筑工业出版社.
[关键词] 水下混凝土；灌注桩；压浆补强；施工技术
Abstract: This paper analyzes the quality of tower crane to ensure the establishment and implementation of manufacturing enterprises common problems analysis system, and put forward the corresponding countermeasures.
Key words: tower crane manufacturing; quality assurance system; establish; implementation
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着国民经济的快速发展，路桥建设取得了突飞猛进的发展，灌注桩在全国各地得到广泛的应用，我国是应用灌注桩数量最多的国家，作为混凝土灌注桩类型之一的水下混凝土灌注桩也得到了普遍的应用与推广，水下混凝土灌注桩在我国的研究还处在起步阶段，而且其设计和施工工艺沿用了陆地上普通混凝土灌注桩的设计和施工工艺，在材料选择、配合比设计和施工工艺上还存在许多不足。
1、水下混凝土灌注桩的特点
（1）属于非挤土桩或少量挤土桩，施工时基本无噪音和振动，无地面隆起和侧移，对环境影响小，对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。
（2）可根据土层分布情况任意变化桩的长度，容易适应持力层面高低不平的变化。
（3）可穿过各种软硬夹层，将柱端置于坚实土层或嵌入基岩。
（4）可采取扩大底部的型式，充分发挥柱身强度和持力层的作用。
（5）柱身配筋可根据荷载大小、性质和荷载深度的传递特征、土层的变化配置，节约工程造价。
（6）施工的设备比较简单、轻便，能够用简单的设备施工出单桩承载力较大的桩。
（7）大直径的水下混凝土灌注桩具有直径大、入土深，单桩承载力高，沉降量较小的特点。
（8）施工后的缺陷难于检查和修补，施工工艺和环节比较复杂，大直径桩的承载力和沉降性状难于保证。
（9）现场作业太多，影响桩质量的人为因素较多，质量还不够稳定，有时会发生导管进水、卡管、埋管、浇短柱头等质量事故。
2、水下混凝土灌注的施工要点
（1）钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。
（2）灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3—5分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。
（3）剪球、拨球或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按事故处理方法进行处理。
（4）灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测探不准确。灌注过程中，应注意观察导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移动钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管，视每节导管长度和工作平台孔口高度而定。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上段的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐地放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
（5）在灌注過程中，当导管内混凝土不满、含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
（6）当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时，混凝土的流动性过小，建议采用缓凝剂、粉煤灰等增加混凝土的流动性;当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4-5米以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
（7）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段混凝土清险。增加的高度，可按孔深、成孔方法、清孔方法确定，一般不宜小于0.5米，深桩不宜小于1.0米。混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量，计算时应将导管内的数量估计在内，通知拌和机按需要数拌制，以免造成浪费。为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后、混凝土凝结前，挖出多余的一段桩头，但应保留10-20厘米，以待随后修凿，接灌成台。旱地施工用的钢护筒，如需回收，可在灌注结束、混凝土初凝前拔出。当使用两半式钢护筒或木护筒时，要待混凝土终凝后拆除。
（8）在灌注将近结束时，导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拨出最后一段长导管时，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。
3、断桩事故的处理
断桩是导管进水，卡管，埋管钢筋笼上升等各种事故引起的次生结果。灌注过程中发生断桩或其他故障时, 应查明原因, 合理确定处理方法,进行处理。有下述情况之一时，应采用压浆补强方法处理。
（1）对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥厚度大于5厘米以上。
（2）桩身混凝土有断桩、夹泥，或局部混凝土松散。
（3）取芯率小于95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。
压浆补强的施工要点：需要补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外应再钻一个孔。一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下最少1米，柱桩则应到达基岩；用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不易小于0.5-0.7MPa，将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止；用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆，进浆管应插入钻孔1米以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出，待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入；为使浆液得到充分扩散，应压一阵、停一阵，当浓浆从出浆口冒出时，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实；用水灰比0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7-0.8MPa，关闭进浆闸，稳压闷浆20-25分钟，压浆工作即可结束。压浆工作结束，水泥浆硬化以后，应再做一次钻芯，检查补强效果。如断桩、夹泥情况排除，认为合格后，可交付使用。
4、结论
水下混凝土灌注是保证水下混凝土结构质量的关键环节, 为保证工程质量, 应加强施工操作规范和现场管理, 尽可能避免断桩等问题。一旦出现问题, 要正确分析其原因, 并及时采取相应的处理措施。
参考文献：
[1] 苏彧,叶家俊,崔颖.水下混凝土施工中导管故障与处理[J].黄河水利职业技术学院学报,2008,20(1).
[2] 宋惠民.灌注桩施工中灌注水下混凝土的质量控制要点与措施[J].科技信息,2008,(24).
[3]彭振斌,陈迎明,刘安邦.混凝土收缩机理及其诊断原理[J].混凝土，2008（3）.
[4]杨玉淮,魏宏云,等.道路桥梁工程施工手册[M].中国建筑工业出版社.