【doc】浅谈钻孔灌注桩水下混凝土施工

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1、浅谈钻孔灌注桩水下混凝土施工科技信息0建筑与工程OSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2012年第5期浅谈钻孔灌注桩水下混凝土施工朱仲基(中铁十五局集团西北工程公司陕西西安710040)【摘要】根据罗岑铁路第九合同段夹溪口大桥钻孔灌注桩施工实践,解决水下混凝土施工中出现的常见问题,总结了施工方法及应施工中注意事项.【关键词】水下混凝土;注意事项在铁路桥梁基础设计中.钻孔灌注桩是应用最广泛的一种桩型.而在基础施工过程中由于对施工技术及施工工艺掌握的不好.钻孔灌注桩基础又是最容易出现缩颈,断桩,凝固不良,离析空洞等质量问题的一种桩型.根据分析,造成上述质量问题的主要原

2、因是成桩过程中水下混凝土浇注质量控制不到位罗岑铁路第九合同段夹溪Eli大桥设计为9X32m.全长305.69米有混凝土灌注桩4O根.桩径1.25m.全部采用冲击钻机成孔.现根据钻孔灌注桩水下混凝土施工中总结的经验谈几点浅显体会1灌注水下混凝土的准备工作1.1混凝土备料配制混凝土所用的水泥应采用标号为42.5号以上的普通硅酸盐水泥,硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥.配制混凝土所用的砂,宜采用中粗砂;配制混凝土用的碎(卵)石,宜优先选用卵石,亦可用碎石混凝土中掺用添加剂时.其质量应符合现行国家标准的要求,其品种与掺入量应根据对混凝土性能的要求,施工及气候条件,所用原材料及配合比等因素

3、经试验确定威按产品使用说明选用.所用钢筋按工程设计要求确定,材质新鲜无锈蚀.应有出厂质量证明书或试验报告单.按现行国家有关标准的规定抽样复检.格后,方可使用.1.2混凝土制备混凝土施工的配合比,应根据设计的混凝土强度等级,质量检验以及混凝土施工和易性的要求.在开工前到有关质检单位f具有国家认证资格)进行设计,根据其配合比设计预先进行试验.水灰比不大于0.60.7:水泥用量不小于360kg/m;坍落度宜为16cm22cm:含砂率宜为40%45%并在混凝土拌制和灌注过程中.随机检查其规格和用量.每工作班不少于两次.将按照设计配合比f重量比)所需的原材料(水泥,砂,碎石,水)经严格计量运送进搅拌机的

4、上料斗,经搅拌机的按时强制搅拌.配制成质量密度为1950kg/m32500kg/m3的混凝土,以备使用.混凝土生料的上料顺序:水一粗骨料(碎石)一细骨料砂)一水泥.混凝土原材料的称量偏差(%):水泥2;黄砂,碎石3:水,外加剂2.混凝土的最短搅拌时间(自上料人筒始至出料止):强制式搅拌机为90s:自落式搅拌机为120s2导管法灌注水下混凝土2.1基本原理所谓导管法是将密封连接的钢管(或强度较高的硬质非金属管)作为水下混凝土的灌注通道.其底部以适当的深度埋在灌人的混凝土拌合物内.在一定的落差压力作用下.形成连续密实的混凝土桩身.2.2导管导管是水下灌注的主要机具.一般采用壁厚为46mm的无缝钢管

5、制作或钢板卷制焊成2.2.1导管的选择导管直径应按桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定.但最小直径一般不宜小于200mm.导管内径的选定与桩孔直径,钻孔深度及导管连接方法等有关.2.2.2导管的设计应符合下列要求:应具有足够的强度和刚度,又便于搬运,安装和拆卸;导管的分节长度应按工艺要求确定,一般为2m;最下端一节导管长应为4.56m,为配合导管柱长度,上部导管长为1m,0.5m或O.3m;导管应具有良好的密封性;导管可采用法兰盘连接,穿绳接头,活接头式螺母连接以及快速插接连接;用橡胶O形密封圈或厚度为4-5ram的橡胶垫圈密封.严防漏水:最下端一节导管底部不设法兰盘.宜以钢板套圈在外围加固.

6、2.2.3导管加工制造应符合下列要求:每节导管应平直.其定长偏差不得超过管长的O.5%;导管连接部位的内径偏差不大于2mm,内壁应光滑平整:将单节导管连接为导管柱时,其轴线偏差不得超过20mmo导管加工完后.应对其尺寸规格,接头构造和加工质量进行认真检查.并应进行连接和充水密闭试验.以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不漏水.检验水压一般为0.61.0MPa,不漏水为合格.2.3隔水塞,隔水球及底盖等2.3.1隔水塞一般采用混凝土制作.宜制成圆柱形.其直径宜比导管内径小2025mm:采用3-5ram厚的橡胶垫圈密封.其直径宜比导管内径大56ram,混凝土强度等级宜为C15一C20.隔水塞也可用

7、硬木制成球状塞.在球的直径处钉上橡胶垫圈,表面涂润滑油脂.此外.隔水塞还可用钢板塞,泡沫塑料和球胆等制成.不管由何种材料制成,隔水塞在灌注混凝土时均应能顺畅下落和排出.为保证隔水塞具有良好的隔水性能和能顺利地从导管内排出,隔水塞表面应光滑.形状尺寸规整.2.3.2隔水球可采用足球或排球的内胆,新旧均可.用后可回收.便于多次使用2.3.3底盖可用混凝土.也可用钢板制成.借助于绳或带子将其安设在导管底部.当达到混凝土初存量后,借助混凝土重量,使底盖留在孔底.灌人首批混凝土2.3.4球塞多用混凝土或木料制成.球直径可大于导管直径1O一15ram.灌注混凝土前将球置于漏斗顶1:I处.球下设一层塑料布或

8、若干层水泥袋纸垫层,球塞用细钢丝绳引出,当达到混凝土初存量后.迅速将球向上拔出.混凝土压着塑料布垫层,处于与水隔离的状态,排走导管内的水而至孔底2.4底盖式导管法施工2.4.1施工程序(1)沉放钢筋笼(2)安设导管,在导管底部开放的状态下,将导管缓慢地沉到距孔底300500ram的深度处(3)将底盖放在料斗底导管上面.(4)在料斗内放入首批混凝土(5)拉升底盖的铁丝,使其和混凝土拌合物顺管而下,将管内的水挤出去(6)连续灌注混凝土,上提导管.(7)混凝土灌注完毕,拔出护筒.2.4.2施工要点(1)灌注首批混凝土在灌首批混凝土前最好先配制0.10.3m3水泥砂浆放人料斗中.然后再放入混凝土.确认

9、初灌量备足后,即拉出底板.借助混凝土重量排除导管内的泥浆,灌入首批混凝土.灌注时,导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m.混凝土的初灌量宜按下式计算:=手d+h+0.5)+(0.5LH一)式中:,混凝土的初灌量():d_桩孔直径(m);dr一导管内径(m);.I一钻孑L深度(m):H导管埋入混凝土深度(m),一般取H=I.0m;导管下端距灌注前测得的孔底高度(m),一般取O.30.5m;t灌注前孔底沉渣厚度(m)(2)连续灌注混凝土首批混凝土灌注正常后,应连续不断灌注混2012年第5期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONO建筑与工程.科技信矗凝土.严禁中途停工.在灌

10、注过程中,应经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升,逐级拆卸导管,保持导管的合理埋深.探测次数一般不宜少于所使用的导管节数.并应在每次起升导管前.探测一次管内外混凝土面高度.遇特别情况(局部严重超径,缩径,漏失层位和灌注量特别大的桩孔等)应增加探测次数.同时观察返水情况,以正确分析和判定孔内的情况(3)导管埋深在水下灌注混凝土时.应根据实际情况严格控制导管的最小埋深.以保证桩身混凝土的连续均匀,不使其可能裹入混凝土上面的浮浆皮和土块等.防止出现断桩现象.最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度或6m灌注接近桩顶部位时.为确保桩顶混凝土质量.漏斗及导管的高度应严格按前述规定执行(4)混凝土灌注

11、时间混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内,必要时可掺人适量缓凝剂.水下混凝土的适当灌注时间与桩长,灌注量有关.(5)桩顶的灌注标高及桩顶处理桩顶的灌注标高至少应比设计标高增加0.50.8m.以便清除桩顶部的浮浆渣层.桩顶灌注完毕后.应立即探测桩顶面的实际标高.处理位于水中的桩顶,可在混凝土初凝前,用高压水冲射混杂层和桩顶超标高处的混凝土层.并在桩顶设计标高以上保留不小于200300mm混凝土层.待桩顶混凝土强度达到设计强度的70%时.将其凿除3施工时应注意的问题3.1初灌量的问题及导管埋深的控制初灌量就是在开始浇筑混凝土时,一次连续浇筑的

12、混凝士数量它应满足埋管至O.8m的要求,由此求出初灌量,并且在浇筑混凝土的过程中尽量不动导管,因为如果在此过程中上下串动导管,可能会使导管底瞬时脱离混凝土面,在桩底形成混桩,降低桩身强度.在清孔时控制好沉渣与泥浆指标,初灌时导管不动是完全可以的3.2堵管产生的原因,预防及处理堵管是在成桩中比较严重的问题.造成堵管的原因,主要是混凝土质量不好,混有杂物造成堵塞;混凝土产生离析,在导管下落过程中浆体与石子分离,石子集中造成堵管;灌注过程中等待时间过长,混凝土产生初凝.在混凝土面形成结硬层,使再次浇筑混凝土时.混凝土冲不破硬层面的阻力而造成堵管:导管漏水使混凝土受水冲洗后粗骨料聚集在一起也造成堵管3

13、-3钢筋笼上浮的原因及防治在施工过程中对通长钢筋笼,在开始灌注时,尽量少动导管,在灌注过程中控制埋管深度,埋管不宜过长肆动导管时.注意不要挂钢筋笼;如果是悬笼,在混凝土面接近钢筋笼底时.少动导管.控制灌注速度,减缓混凝土面的上升速度,也即减小混凝土对钢筋笼的粘滞力.当钢筋笼埋人混凝土内一定深度后,拆管时将导管底进入钢筋笼中同时要做清孔工作.以清除孔内泥块;另外要选择与钢筋笼内径相匹配的导管,应做到钢筋笼内径与导管外径的环状间隙保持在100ramVIF;认真控制成孔垂直度,防止斜孔发生;多节钢筋笼分段吊装连接.以确保同轴度.3.4断桩产生的原因,预防及处理泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的上下两

14、段混凝土隔开,使混凝土变质或截面积受损,形成断桩.施工中可采取如下预防措施来防止断桩.灌注前应很好地清孔.灌注速度要快,保证在适当时间内灌注完毕;导管提升不可过猛,要慢而稳,混凝土面要反复测量,导管长度的埋深,统计均要做到准确无误;避免导管堵塞,漏水事故的发生,遇到导管堵塞后,慢慢提升导管.4结语在施工中不仅要了解规范,认真执行规范,同时还要按照工程特点,设计要求,地质条件等有针对性地提出工程实施方案,以减少问题的出现.总之,只要在施工过程中,严格按照有关规定施工,针对具体问题作细致的分析,钻孔桩灌注水下混凝土事故是完全可以避免的.Q(上接第427页】因陋就简,就地取材是开发体育器材资源的基本

15、要求;改造传统体育项目,挖掘民族,民间传统体育资源,开发农村特色,乡土特色体育器材.并将其有效整合,是开发体育器材资源的主要途径.4.4开发和利用器材资源应注意的主要问题体育课程资源的开发和利用要考虑到实用性及今后重复使用的责任编辑:江广霞价值,要尽可能做到一种器材多种用途,避免资源浪费.同时,体育器材资源的开发和利用要注意安全性.不能为了所谓开发和利用,而不顾实际,留下安全隐患.0(上接第447页)4.2施工中混凝土和钢筋的使用在施工时,会用到大量的混凝土.要保证混凝土的强度满足要求.防止混凝土的离散型过大,而造成强度过低的问题.混凝土的质量将直接影响到整个高层建筑的质量.除了混凝土以外.钢

16、筋对高层建筑的支撑力也起到重要影响.钢筋的质量有材料监管部门负责.而对施工中钢筋的使用则有施工部门进行负责.施工部门要根据建筑强度的要求使用钢筋.做到改用钢筋的地方不能用其他材料取代4.3高层建筑裂缝的处理通常高层建筑中的混凝土强度较高,很容易产生裂缝现象.水泥的热化作用,也会释放大量的热量,从而导致混凝土的温度变化.由于温度应力和收缩应力的作用.往往会产生裂缝现象裂缝不仅使建筑物的美观受到影响,同时还对建筑物的整体的耐用性产生影响为了避免产生裂缝,可以选用中低热的水泥,尽量减少大体积混凝土的使用量,同时可以掺杂适量的缓凝剂从而减少裂缝的产生5施工人员的管理施工队伍的素质对高层建筑的施工质量有

17、很大影响.在进行建设施工时,应对施工个负责人进行任务分配,下达相应的任务指标,定期对指标进行检查,确保工期的进度.对施工人员的管理则更为重要.首责任编辑:王爽先要确保施工人员听从指挥,按照施工设计方案进行施工.其次需要施工人员具有一定的专业水准,能够看懂设计方案自行进行操作.再次需要施工人员要有强烈的敬业精神.按照预期完成建设任务.进制无故旷工,磨洋工的现象.总之.现代高层建筑的建设.需要采取合理科学的施工质量的管理与控制,做好预算,施工,管理,在施工中要时刻注意影响施工质量的各个隐患.对施工中的各个细节进行统一管理和控制.确保工程施工的质量.【参考文献】1周建平l浅谈高层建筑施工的控制重点叨建材与饰,2007(8):194195.2伞国涛,高玉龙.高层建筑施工质量控制措施浅析lJ1.黑龙江科技信息,2010(17):241.3闫震,王海周.高层建筑施工质量管理控制措施探析J】.中国新技术新产品,2010(6):175.4许鹏l高层建筑施工质量管理措施的探讨现代物业,2010(1):3839.作者简介:张爱华(1976一),男,助理工程师,房屋建筑与安全.责任编辑:王静