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水下混凝土施工

 灯火阑珊139 2018-07-12

     ⑴混凝土运输桩基采用水下混凝土浇筑,混凝土由商品混凝土拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至现场。
     ⑵水下混凝土灌注桩基采用C30混凝土浇筑,混凝土由拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至现场,导管法灌注,导管直径根据灌注桩直径选用,一般为φ500px—φ750px。
       a 灌注准备:在清孔过程中,对各类设备进行检修,备足原材料。导管使用前,进行试拼和试压试验,试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
       b 水下混凝土材料:粗骨料选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石,也可采用碎卵石,不采用砂岩碎石。细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用专门机组生产的人工砂,不使用山砂及海砂。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。水下混凝土坍落度18~550px,运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象。强度等级不低于设计要求,水下混凝土标养护试件强度必须符合设计强度的1.15倍
       c 水下混凝土灌注方法安装导管并放入钻孔内,导管下口离孔底约40㎝,上口与储料斗相连,储料斗的容积不小于3m³确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于1米。        
       导管安装后,再次探测孔底沉渣厚度,如超过设计要求,则需进行二次清孔至合格为止。混凝土运至现场时,要检查混凝土的和易性、坍落度,如不符合要求,则进行二次拌和,二次拌和后仍不符合要求的,混凝土不得使用。水下混凝土灌注在过程中,经常用测绳探测孔内混凝土面的标高,及时调整埋管深度。导管埋深控制在1~3米内,采用25t汽车吊或钻机自带起吊设备提拔导管,混凝土灌注速度不得太急以防钢筋笼上浮。水下混凝土灌注连续进行,中途不得中断,并尽量缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时,可徐徐灌注,以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔,要保持孔内水位高度。为防止钢筋骨架上浮,混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时,应减慢混凝土的灌注速度。混凝土顶面上升距钢筋骨架底部3米以上时拔除导管,使导管底口高于钢筋骨架底部2米以上后,再以正常速度灌注混凝土。水下混凝土浇筑面应高出桩顶设计高程0.5m,超灌的桩头在浇筑承台前凿除。灌注将结束时,核对灌入的混凝土数量,以确定所测混凝土顶面高度是否正确。混凝土灌注完成后强度达到2.5Mpa,可拆除护筒。为不污染河道,废钻渣、废浆沉淀后及时外运处理。
     ⑶桩基混凝土的质量检测根据设计图纸要求,桥墩及桥台桩基用超声波法检测混凝土质量,被检桩的混凝土龄期大于14d或强度达设计值70%以上,且不小于15Mpa。准确量测声测管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离,量测精度为±1mm。测点间距不宜大于250mm。发射与接收换能器应以相同标高同步升降,其累计相对高差不应大于20mm,并随时校正。
    ⑷事故的的防止及处理
      ①统一思想,统一指挥,勤检查(钻具、机器、孔径、孔深和孔内外水位),记录详细正确,施工场地秩序良好,护筒下沉正直,刃脚下造壁处理牢固。孔内水位经常保持高于孔外水位1.5m,孔内泥浆稠度适宜等,是不出事故的基本条件。钻进到填充混凝土整个过程 ,全体工作人员应该紧密配合,“精心施工”,把好“三关”:掉钻吸钻卡钻关,坍孔关、水封关。
     ②掉钻、吸钻、卡钻关防止措施:及时检查钻具、钢线绳、钻头直径,超过磨损限度,坚决更换;每次取碴后必须检孔;更换钻头时,必须检孔到底;一次投土不可过多,投土后冲程要逐渐加大;经常核对吊点位置,及时调整;临时停钻,必须吊出钻头;发现弯孔、缩孔,坚决抛石回填重钻,不可用钻头冲击扩孔,如遇吸钻可抛少量片石,用低冲程钻进。事故处理:随时准备好打捞用锚钩;发生卡钻后查明原因和情况,不可强提钻头,以致扩大事故的严重性。需要吸泥清碴时,应有防坍措施,如回浆等办法,以防沉淀增加,造成“埋钻”。打捞设备的强度应经过检算,并制定好打捞措施,确保安全。
    ③坍孔关:防止措施:慎重对待护筒刃脚以下的护壁处理工作;每班专人管理孔中水位,注意掌握孔外(河中、地下)水位变化;经常测看泥浆稠度;起落钻头和取碴桶要平稳,防止打破护筒,刮撞孔壁;护筒四周防止渗水,河中护筒应加围护;沉碴或清孔时应随时补水。在全部钻进过程中,孔内应保持有高出地下水位以上至少1.5m的稳定泥浆。如发现有漏浆现象,应立即查明原因,迅速处理。应明确:“漏浆是坍孔的前兆”。事故处理:轻微漏水,可在孔内抛粘土碎石,冲砸造壁填补,或在孔外换填粘土围护。如护筒打破严重,必须设法塞补、加固。护筒因坍孔有变位危险时,应加强导向扶持。严重坍孔或漏浆地段投土夹小片石反复冲砸,使坍孔处重新固壁。

   导管是在水下灌注混凝土施工时使用的一种工具,目的是让混凝土与水分隔开,因此,必须要保证施工过程中的每一时刻,导管必须埋在混凝土中。规范规定,导管的埋置深度一般在2-6米。至于怎么计算,就很简单了。
第一、关注前的导管深度,规范规定,导管长度一般比孔深小于500mm以内。例如,桩孔深度20米,导管深度一般要求大于19.5米。
第二、混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的深度,计算孔内剩余导管长度与混凝土面据空口的深度之差,如果混凝土面高度小于导管长度,可拆除导管,但要保证拆除导管后导管埋置深度必须在2米以上。
第三、拆除导管的时候一定要考虑灌注混凝土的时候有时候会上下窜动导管,所以导管埋置深度要考虑这个窜动高度,保证导管在窜动过程中始终处于埋置深度允许范围内!!

底管长度不宜小于4cm。

钻孔灌注桩导管的底管长度?规范要求钻孔灌注桩,导管的底管长度不宜小于4m,请问为什么要要求底管的长度?因为钻孔灌注桩一般多是水下混凝土,规范规定导管底埋入混凝土深度不宜小于1米,并不得超过6米,而其余各节导管长为3.5米左右。

如果底管长度小于4米,那么拆管时可能会将底管拔出混凝土造成断桩,因此要求导管底管长度不宜小于4米是有依据的灌注桩导管上下浮动是否起振捣主用?

振捣作用是导管埋入混凝土太深时上下浮动能使后面的混凝土下去的更快,防止砼初凝将导管凝固在砼内,导致导管拔不出来。如果砼浇筑间隔时间过长通常采用的办法就是上下抖动和拆管。防止混凝土与导管长时间不动会粘在一起,混凝土凝固导管就不容易拔出来。振捣不是目的但也不能说没有那种作用。

混凝土灌注桩导管作用?清孔、清沉渣、调节泥浆比重;灌注水下混凝土;保证把砼直接送到桩底;反插混凝土起密实作用。

因为钻孔灌注桩一般多是水下混凝土,规范规定导管底埋入混凝土深度不宜小于1米,并不得超过6米,而其余各节导管长为3.5米左右,如果底管长度小于4米,那么拆管时可能会将底管拔出混凝土造成断桩,因此要求导管底管长度不宜小于4米是有依据的。

灌注桩系是指在工程现场通过机械 钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

方法/步骤
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灌注水下混凝土的技术要求
⑴ 混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
用直径20~750px导管灌注水下砼。导管每节长度2~4m,底管长度不宜小于3m。导管使用前试拼,并做封闭水试验0.6~1.0Mpa,15分钟不漏水为宜,仔细检查导管的焊缝。
⑶浇筑开仓时,先在导管内下设隔离球,灌注首批混凝土的数量应满足导管初次埋入混凝土深度不小于2m,并能填充导管底部的间隙,首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。
⑷ 导管安装时底部应高出孔底30~1000px。在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m,严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录。在浇筑过程中控制料斗均匀下料,浇筑过程中每20~30min测量一次孔内混凝土面深度,保证孔内混凝土面均匀上升,并根据混凝土上升速度起拔导管。混凝土的浇筑强度满足孔孔内混凝土面上升速度不小于2m/h;墙体混凝土连续浇筑,若混凝土的供应因故暂时中断,采取措施在40min内恢复浇筑。整个灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间,即6个小时。
⑸ 在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。
⑹ 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1m 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。
灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.5~1m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
⑻ 施工中应保证场地清洁卫生,泥浆不可到处外溢,泥渣应及时清除。
⑼ 在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境。
 



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灌注桩注意事项
⑴ 灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,经过成孔质量检测和清孔检测(包括泥浆指标和沉淀厚度检测等)合格后,进行灌注工作,如沉淀量超标,应再次清孔,清孔注意孔壁的稳定,防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间(不得长于首批混凝土初凝时间)。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。
⑵ 砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~6m。
⑶ 灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。
⑷ 灌注中发生故障时,应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
 
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施工过程控制
⑴ 施工操作中,坚持自检、互检、交接检制度。明确质量责任制,各工序实行操作者挂牌制,促进操作者自我控制施工质量意识,每道工序必须检查合格后才可进入下一道工序施工。
⑵ 在整个施工过程中,要贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理办法。做到施工操作程序化、标准化、规范化,确保工程质量。
⑶ 建筑轴线控制点和桩位施放后,必须经有关单位复核无误,确保桩位偏差在规范允许偏差范围内。
⑷ 钢筋笼制作要严格按设计图纸在制作台架上成型,保持钢筋笼平直,防止弯曲变形。吊装孔内符合安装位置时要居中固定。
⑸ 水下混凝土灌注前,导管和储料斗的质量及安装应符合水下混凝土灌注的有关要求。灌注过程中初灌的混凝土必须满足导管能埋入混凝土深度宜为2~6m。正常灌注时,应保持导管在混凝土内的埋深,并要连续灌注,严禁中途停工,拔管前要经常反插导管增加混凝土的密实度,最后一次的混凝土灌注量应控制能超出设计桩顶标高0.5~1m为宜。
⑹ 对混凝土灌注完成不到24h的桩,其周围5m内相邻的桩不允许成孔施工。对成桩超过28天后,需要挖桥台土方或基坑土方开挖时,开挖前应在原桩位上作好标记和注明桩顶标高。开挖时应有专人现场指挥,防止机械碰坏桩头,桩顶浮浆部分应用人工凿除。
⑺ 对已浇灌完毕的桩,应按规定作好防护工作。
⑻ 轴线控制点应设置在距外墙桩5~10m处,用水泥桩固定,桩位施放后用木桩固定,埋设护筒时,应保护好桩位中心点位置,护筒应埋设牢固,钻机安装调试或行走时应保护好护筒不移位变形。
⑼ 钢筋笼应按编号分节在平地上用方木铺垫存放,存放时,钢筋笼堆放层数不能超过两层。存放的钢筋笼应用雨布覆盖,防止生锈及变形。吊装在孔内的钢筋笼,经检查安装位置及高程符合规范和设计要求后应立即固定。
 
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开导管首批混凝土用量计算公式入下:
V=

式中 V—开导管浇筑首批混凝土所需的用量;
d—导管内直径为0.3m;
HC—首批混凝土要求浇灌深度;HC=0.5+1.2=1.7m
HD—管底至孔底的高度取0.5m;
HE—导管的埋设深度取1.2 m;
A—灌注桩浇筑段的横截面积;直径1.5m桩A=1.77 m2;直径2.0m桩A=3,14m2;直径2.5m桩A=4.91m2;
h1—孔内混凝土达到HC时,导管内混凝土柱与导管外水平平衡所需高度;直径1.5m桩h1=12.97m; 直径2.0m桩h1=17.55m; 直径2.5m桩h1=22.14m;
HE—孔内泥浆深度;直径1.5m桩平均深度30m,HE=30-1.7=28.3m; 直径2.0m桩平均深度40m,HE=40-1.7=38.3m; 直径2.5m桩平均深度50m,HE=50-1.7=48.3m;
—泥浆重度取11KN/m3;
—泥浆重度取24KN/m3;
则根据以上数据可知:直径1.5m桩V=3.93 m3;直径2.0m桩V=6.58 m3;直径2.5m桩V=9.91m3;
由以上计算可知,直径2.5m桩首灌方量最大达到10 m3,现场采用14 m3罐车(考虑满载12 m3)直接放砼入导管中连续灌注,能够满足灌注桩对首灌砼的要求。

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