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编订：foonshion
用 直 升 导 管 法 灌 注 水 下 混 凝
土 质 量 控 制 措 施
Quality Control Measures for Pouring Underwater Concrete with
Helicopter Method
解决方案系列 编号：FS-FA-04021
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用直升导管法灌注水下混凝土质量
控制措施
说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员
队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定
水下混凝土工程的施工可采用直升导管法、箱袋法、铺
石灌浆法和混凝土泵输送法等。本文结合宛坪高速公路的具
体情况，探讨采用直升导管法灌注水下混凝土的一系列质量
控制措施。
用直升导管法灌注水下混凝土，是将混凝土拌和物是通
过导管下口，进入到初期灌注的混凝土(作为隔水层)下面，
顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升。为使灌
注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使
灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。
1 灌注机具的准备
导管
导管是灌注水下混凝土的重要工具，用钢板卷制焊成或
采用无缝钢管制成。其直径按桩长、桩径和每小时需要通过
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的混凝土数量决定，可按表 1 选用。为了保证导管强度和刚
度，管壁厚度根据导管直径、总长度和制成方法宜按表 2 选
用。
导管连接方法有法兰盘、丝扣和卡口 3 种。法兰盘连接
已逐渐被淘汰。丝扣连接如同钻探用钻杆一样，导管两端外
周有公、母丝扣，连接时将导管接公母丝扣套入，用管子钳
扳手拧紧。此法仅能用于无缝钢管制成的导管。
导管分节长度应便于拆装和搬运，并小于导管提升设备
的提升高度。中间节一般长 2m 左右，下端节可加长至
4~6m，漏斗下可配长约 1m 的上端节导管，以便调节漏斗
的高度。中间节两端焊有法兰，以便用螺栓互相连接。上下
两节法兰盘之间，应垫以 4~5mm 厚橡胶垫圈，其宽度外侧
齐法兰盘外边缘，内侧宜稍窄于法栏内缘。为防止在提升导
管时卡挂钢筋骨架，可在每节导管上套装一个用 厚
钢板制的锥形活动护罩，以便在提升导管时，罩住下法兰。
导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局
部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于±2mm。
导管上下法兰应与导管轴线垂直。为保持法兰位置正确
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和防止焊接时变形，焊制可在特制的胎具上进行。
导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量
和拼接构造进行认真的检查外，还需做拼接、过球、水密、
承压、接头、抗拉等试验。水密试验室的水压应不小于井孔
内水深倍的压力;进行承压试验时的水压不应小于导管壁
可能承受的最大内压力 Pmax。Pmax 可按下式计算:
Pmax=(γchcmax-γwHw)(1)
式中:Pmax—导管可能承受的最大内压力，kPa;
γc—混凝土容重(用 24kN/m3)，kN/m3;
Hcmax—导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长，m;
γw—钻孔内水或泥浆容重，泥浆容重大于 12kN/m3 时
不宜灌注水下混凝土 kN/m3;
Hw—钻孔内水和泥浆深度，m。
试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，
一端焊输缝管接头，输入计算的风压力。导管需滚动数次，
经过 15min 不漏水即为合格。
导管内过球应顺畅。符合要求后，在导管外壁用明显标
记逐节编号并标明尺度。导管应配备总数 20%~30%的备用
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导管。
导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。
分段拼装时应仔细检查，变形和磨损严重的不得使用。导管
内壁和法兰表面如粘附有灰浆和泥砂应擦拭干净。
导管吊放时宜用两根钢丝绳分别系吊在最下端一节导
管的两个吊耳上，并沿导管每隔 5m 左右用铁丝将导管和钢
丝绳捆扎在一起。
导管吊放时，应使位置居于孔中，轴线顺直，稳定沉放，
防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
漏斗、溜槽、储料斗
(1)漏斗
导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。
储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在
灌注到最后阶段时，不致影响导管内混凝土柱的灌注高度。
在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，漏斗底口应比水面至
少高出 4~6m。在钻孔桩桩顶高于钻孔中水面时，漏斗底口
应比桩顶至少高出 4~6m。当计算值大于上述规定时，应采
用计算值。漏斗需要高度(即导管内混凝土柱高度)可参照图 1
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和式 2 计算。
hc≥(P0+γwHw)/γc(2)
式中:hc—漏斗底口至预计灌注的桩顶以上所需高度(见
图 1)，m;
Hw—井孔内混凝土面至钻孔时水面高差，水或泥浆深度
当预计桩顶高出水面时，此项不计入，m;
γc—混凝土拌和物容重，用(24kN/m3)，kN/m3;
γw—钻孔内水或泥浆容重，kN/m3
P0—使导管内混凝土下落至导管并将导管外的混凝土
顶升时所需的超压力，钻孔灌注桩采用 100~200kPa，桩径
1m 左右时取低限;等于或大于 1m 时取高限，1~4m 之间取
插入值。
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