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水下混凝土灌注施工中存在的质量问题及预防措施

夹管法

在水里灌混凝土时不能继续的现象。

产生的原因：初灌时，隔水堵管；混凝土与易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料的粒径过大；各种机械故障造成混凝土浇筑不连续，管子内留有卡住的卡住时间；管道内进水导致混凝土离析等。

预防措施：所用隔水栓的直径应与导管内径相匹配，并具有良好的隔水性能，以确保其顺利排放。加强混凝土灌注过程中混凝土搅拌时间、混凝土坍落度的控制。水中混凝土必须具有良好的工作性能，配合比应经实验室测定，坍落度宜在18~22 cm，粗骨料的大粒径不能大于导管直径的1/4，钢筋笼主筋的小净距不能超过40 mm。为了提高混凝土的工作性能和缓凝性能，水下混凝土宜添加外加剂。必须保证导管连接部位的密封，导管使用前应进行拼接、试压，试水压力为0.6~1.0 MPa，以防止导管进水。浇注混凝土时，应将混凝土缓慢倒入漏斗导管中，避免产生高压气塞。建设过程中，要对机械设备进行实时监控，保证其正常运行，避免机械事故的发生。

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钢筋笼过高

钢笼位置比设计位置高的现象。

产生原因：钢筋笼初始放置位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌入到钢筋笼下时，如果此时导管抬起，导管底端距钢筋笼只有1 m左右，由于自导管浇注后对混凝土的冲击力较大，推动了钢筋笼下部的下部；当混凝土灌注到钢筋笼下时，由于导管埋深较大，其上部混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土对钢筋笼有一定的牵引力，如果此时导管底端未及时提到钢筋笼下部，则混凝土会以一定的速度向上顶升，也会导致钢筋笼上部的上部上升。

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避免在灌桩导管管壁产生裂缝：主要是由于灌注桩导管内材料太薄，另一原因是灌桩导管使用时间过长、次数过多，导致灌管壁变薄或受外力因素影响。由于混凝土灌注不畅，在施工过程中上下拉动时，由于管道内混凝土压力过大，使得灌注桩导管壁薄弱处出现裂缝。对新式灌注桩导管，不能使用小于3 mm的钢板，对旧导管使用次数过多的旧灌桩导管要做钻孔检查，如果太薄或薄弱部位应立即处理或更换新灌注桩。

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灌桩导管堵塞的几种处理方法

1.如刚开始灌注混凝土，压水后发现灌注桩导管有渗水和渗水现象，不能迁就施工，应立即提出灌注桩导管进行处理，并在清孔后重新浇筑混凝土，以免因小失大。

2.如果灌桩导管的底部位于混凝土中较深的地方，可用提升灌注桩导管来减轻水压力的方法，或者是上下抖动灌桩导管，也可使用附附式振动器对灌桩导管进行振动，一般可使管内的混凝土灌注。

3.如水下灌注混凝土不太深(如3~4 m)，发现灌注桩导管阻塞而不能灌注混凝土，则应尽快提起灌桩导管，清理已灌注的混凝土，重新下新管后再进行混凝土浇筑，需要将钢筋笼采取复位方式清除，需要用混凝土进行复钻。不得进行强制灌浆，以免桩底混凝土出现断柱现象或桩底混凝土强度不足，影响整桩施工质量。

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如果硬土层击数在40以上，由于钻头刃口会打滑，所以要采用三翼钻头才是有效的。如果是较硬的土层和特别坚硬的砂砾层，则需要四翼钻头才能有效。该四翼型钻头在刃尖部为阶梯式圆筒形，挖掘时先挖一个小圆孔，然后成阶梯形扩展，起导向作用，钻头摇动很小，孔壁就不会扩大，这样就可以顺利挖掘了。《银城花园商住楼》工程中，根据桩端进入强化岩层2 m及现场地质情况，我们选用了双皮带四翼合金钻头，这种钻头合金齿密，有利于风化岩层破碎，整个钻进过程都比较顺利。对特别硬的粘土及砂砾层，滚轮钻头也可选用，这种滚轮钻头能承受50~200 kN的压力，因此需要大功率的转盘。另外，还提供了用于扩大桩底的扩底钻，这种扩底钻可以扩大桩孔的底部，提高桩的承载力。然而，汕头地区使用此种钻头较少。

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护壁泥浆比重的选择大孔径成孔时，由于桩孔直径较大，极易发生塌孔等事故，要保证大直径桩孔不塌陷，除保持桩身有20 kpa的静水压力外，还应根据土层的地质情况选择一定比例的泥浆进行护壁。《银城花园商住楼》项目所采用的护壁泥是孔内自然造浆，其粘稠度为18~20 s，比重为1.15~1.25，含砂率<10%。尽管国外经验表明，当泥浆比重大于1.08时，挖井效率会下降，但对于大直径钻孔桩，护壁作用会加强，减少塌孔事故发生，有利于顺利成孔。当然，塌孔的原因是多方面的，因此我们也要了解塌孔产生的原因，以便采取有效措施进行防治。

钻进速度的选择也很重要，我们知道，钻进速度过快或停机一段时间过长，转速过快都会导致桩孔塌陷，所以要根据不同的地质条件，控制不同的钻进速度。一般应快速钻进穿过泥沙层，如果发生缩径，则须将钻头抬到缩径处反复旋转，以达到设计要求。对于细沙、粉砂层，由于此类砂土比较松散，钻进速度过快可能造成埋钻，过慢或停机一段时间过长，转速过快会引起塌孔，在钻进过程中要注意合理控制进尺。对粘土层而言，由于钻进过程中粘性大、可塑性强，不容易产生塌孔，但由于粘性强，不容易打散，所以更应严格慢速钻进，钻进速度应控制在1 m/min左右，以确保桩壁完好和钻机正常工作。

泥质层钻孔时，有时会出现不进尺现象，其主要原因是：①钻头上粘有粘土块(糊钻头)，排渣不畅，钻头周围堆积土块；②合金刀具安装角度不当，刀具切土过浅，泥浆比重过大，钻头配重过轻。主要措施是加强排渣、重新安装刀具角度、形状、布置方向、减少泥浆比重、加大配置等。糊钻头时，可提出清除泥块后再施钻。对硬土中的钻孔，应以钻机无起跳、电机不超负荷为准。对岩层，入岩后必须轻压慢转。钻井过程中，为及时了解不同土层的具体地质情况，应加强采样分析，以正确选择钻进参数。《银城花园商住楼》工程中，由于我们能根据不同土层的具体情况，确定不同的钻进参数，并根据土层的变化进行调整，所以在整个桩基施工过程中，均未发生钻孔事故。