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1、试述灌注水下混凝土过程中的注意事项,工程092 张家顺 5号,灌注水下混凝现场施工图片,钻孔桩水下混凝土灌注中常见质量问题及预防措施,重点介绍了钻孔桩水下混凝土灌注中堵管、导管漏水、钢筋笼上浮、混凝土离析、夹泥和断桩等常见质量问题，分析了其产生原因并提出了预防措施。,钻孔桩以其适应性强，造价低等优势，广泛应用于公路、铁路、港口及高层建筑等工程。钻孔灌注桩灌注施工中产生诸如堵管、断桩等质量问题，这些质量问题不仅给企业造成较大损失，而且会延误工期，影响进度。,堵 管,开始灌注时堵管： 开始灌注时堵管，指首盘混凝土灌注即堵管，其原因主要有隔水塞被卡住和漏斗底部混合料产生离析，致混凝土无法下落两种情况
2、。为预防初灌时堵管需采取以下措施：,1 钻孔桩灌注前 对导管进行试探，检查导管的垂直度，并进行导管过球试验。 2 首盘混凝土拌和 适当多掺加水泥和细骨料，确保首盘混凝土的和易性，另外在灌注漏斗内洒水润湿，以利混凝土顺利下落。 3 精确计算导管底口与孔底之间距离 以控制在3050cm为宜，太小容易堵管，太大则无法保证初灌导管埋深。,灌注过程中堵管,灌注过程中堵管，主要由于混凝土和易性太差、离析；石子粒径过大；有大的异物（如受潮水泥结块等）；埋管太深；导管直径太小；灌注时间太长或两盘混凝土间隔时间过长所致。 为预防灌注过程中堵管，主要采取以下措施：,合理组织，加快混凝土灌注速度 同时确保混凝土连续
3、灌注，不要因吃饭等原因而间断灌注。 采用强制拌和机拌和。严格按配合比施工，保证混凝土拌和时间，缩小混凝土运距，或采用混凝土运输车运输，确保灌注的混凝土无离析和泌水现象。宜掺加缓凝减水剂，改善混凝土的性能。混凝土坍落度宜控制在8cm22cm。 砂、石应严格过筛。避免有大块卵石等异物进入混凝土中，碎石的最大粒径要根据导管直径、钢筋间距等指标严格控制，一般4cm。防止水泥受潮，避免大块异物进入混凝土中。另外可在灌注漏斗上设一间距10cm10cm钢筋网垫，隔离混凝土中的大块异物，确保无大块物体进入导管中。 灌注过程中勤量测。勤拆管，埋管深度宜控制在2m6m之间，以免埋管太深造成堵管。 根据钻孔桩直径。
4、宜选用内径25或30cm并且顺直、内壁光滑的导管，不宜选用内径过小的导管。如果出现堵管，则要分析原因，采用长杆冲捣，大锤敲击导管，或利用卷扬机将漏斗稍提一定高度，猛然下落，利用振动使混凝土下落。如仍无效，则提出导管，清理出混凝土，分析原因，重新施工。,导 管 进 水,主要由于导管连接处密封不好、初灌量不足未埋住导管、导管接缝焊接质量差或导管炸裂等原因而进水。对导管进水，主要采取以下预防措施：,导管安放前，进行水密、承压及接头抗拉等试验进行水密试验的水压不小于孔底静水压力的1.5倍。不合格者，不得使用。 导管安放时注意放好密封圈，并注意拧紧。 灌注过程中严格控制导管提升高度及拆管环节，避免因计算
5、错而控制失误，致使导管提离混凝土顶面。混凝土要徐徐灌注，避免管内出现高压气囊，而炸裂导管。导管一旦进水，则因分析原因，如果是导管上部漏水，可通过丈量计算，在保证埋管深度2m的条件下及时提管或拆除一节导管，处理水面以上的漏水处。否则应提出导管，清除已灌入的混凝土，分析导管进水的原因，采取相应措施处理后，重新灌注。,导 管 提 不 动,灌注过程中出现导管提不动的情况，主要由于埋管太深、被钢筋笼挂住、灌注时间太长等原因造成。针对上述原因，主要采取以下措施预防：,灌注过程导管埋深宜控制在2m6m，做 到勤量测勤拆管，并且在灌注中，导管宜上下勤活动。,2确保导管轴线顺直。下钢筋笼时要保持其轴线竖直，确保
6、钢筋笼不变形，避免导管挂拴在筋笼上。 如出现导管提不动的情况，则要分析原因，如因钢筋笼挂住，则应将导管在水平位置旋转，再提升，直到提动为止。如因埋管太深或灌注时间太长等原因造成埋管，则应停止灌注，采取其它方式处理。,钢 筋 笼 上 浮,主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢筋笼固定不好而上浮。针对钢筋笼上浮的原因，主要采取以下措施进行预防：,缩短全桩混凝土灌注时间，避免表层混凝土凝固而顶推钢筋笼上浮同时宜掺用缓凝减水剂，以改善混凝土性能。 混凝土要徐徐灌入，减少冲击力，并合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底
7、口距离钢筋笼底不宜小于2m，此时适当加大导管埋深，以减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力，当混凝土面进入到钢筋笼适当深度后，一次拆除导管，使导管底口进入钢筋笼底端1.5m以上，同时确保混凝土灌注速度，可很好防止钢筋笼上浮。 如灌注过程中钢筋笼开始上浮，需迅速计算钢筋笼底和导管底口距离，采取拆管或将导管提高一定高度控制，如不见效，则在上部采取措施加固。实践证明采用钢管加固钢筋笼，可很好控制钢筋笼上浮。,混凝土离析,主要是由于混凝土拌和质量差，产生离析、泌水；埋管深度不够，混入浮浆；导管进水使得混凝土部分稀释；灌注前清孔不彻底；泥浆比重大；孔壁垮落物夹入混凝土内等原因造成。针对混凝土离析、夹泥产生
8、的原因，主要采取以下措施预防：,严格按配合比施工，严格控制加水量，确保合适的塌落度和足够的拌和时间，一旦一盘混凝土拌和加水过多等造成离析，则要考虑整体质量，该废除则废除，同时可考虑加入缓凝型减水剂，以改善混凝土的性能。 严格控制导管埋置深度 做到初灌时埋管1 m，后续灌注过程埋管2m，灌至上部时，忌将导管上提幅度过大，以免将泥皮、混凝土浮浆等带入下层新鲜混凝土内产生夹泥。 钻孔时加强泥浆护壁灌注前清孔要彻底，灌前泥浆比重1.2；同时严格控制含砂率。,断 桩,断桩主要是由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注作业因故中断等原因造成。针对上述产生断桩原因，可采取以下措施预防： 1 施工技术人员
9、和操作人员要进行岗前培训 增强质量意识和业务技能。技术人员要细心量测，准确计算导管埋深，合理控制拆管节奏，严格按施工规范施工。 2 严格控制混凝土拌和质量宜掺用缓凝型减水剂，以改善混凝土性能。 3 钻孔桩施工要确保设备的完好率并有备用设备；一旦设备出现故障，立即启用备用设备，确保正常施工，不得延误时间,如何控制水下混凝土灌注桩的施工质量,现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下,将混凝土拌和物通过密封连接的钢管(或强度较高的硬质非金属管) 入口,进入到初期灌注的混凝土下面,顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升,形成连续密实的混凝土桩身。
10、导管法施工技术要求非常严格,为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证,必须要从施工设备、混凝土配制、灌注等几方面加以控制,以提高水下施工质量。,1 水下混凝土灌注桩对施工设备的要求 混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量: (1) 发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性能良好,足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况,这样可以防止灌注时间延误,避免造成断桩事故。 (2) 注意混凝土拌和机类型的选择,宜选用大容量拌和机,在数量上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。 (3) 导管是灌注水下混凝
11、土的重要工具,其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹,导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严,焊缝破裂,水从接头或焊缝中浸入会引起事故,因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。 (4) 储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查,以保证施工安全和施工质量。,水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和水工混凝土施工规范(SDJ 207 - 82) 的规定。选用骨料要重点注意以下几点: (1) 水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,初凝时间宜不早于1. 5h ,宜选用标号在325 以上的
12、水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。 (2) 粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石,应优先采用符合要求的卵石。骨料最大粒径不应大于导管直径的1/ 61/ 8 和钢筋最小净距的1/ 4 ,同时粒径在40mm以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45 %50 % ,水灰比宜采用0. 50. 6 。 (3) 为提高和易性,混凝土中宜掺入外加剂,水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等,掺入外加剂前,必须经过实验,以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。 总之,混凝土的配合比必须与导管
13、灌注水下混凝土相适应。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性,易于在导管中流动而又不易离析。而且一般来说,当水下混凝土的强度高时,其耐久性也好。因而要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝土搅拌时间要适宜,要搅拌均匀,如混凝土搅拌和输送过程中,出现不均匀或离析泌水现象,流动性差时,就不能使用。 水下混凝土质量对于整个水下施工质量十分重要,而水下混凝土技术也不断出新。采用先进的混凝土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。水下不分散混凝土技术就是这样一门新的技术。我国八十年代研制成功
14、,其原理是在搅拌混凝土时加入高分子外加剂,使混凝土拌合物在水下不离析,采用这种技术可以实现不排水施工,也可进行水下振捣和砌筑。同时由于其无害无污染也可用于饮水工程。,2 严格控制混凝土的配合比,3 加强灌注施工工艺,灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中,应重点注意以下几点: (1) 钢筋笼和钻孔的中心要对应,定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼,要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直,位置居中,严禁碰撞孔壁,以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。 (2) 在灌首批混凝土之前最好先配制0. 10. 3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中,然
15、后再放入混凝土,确认初灌量备足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使滑阀留在孔底,灌入首批混凝土。 (3) 注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1. 5m ,所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Hd = Rw Hw / Rc 。而管中混凝土的体积就应为Vd =d2Hd / 4 (d 为导管直径) 。首批混凝土若埋深不足,混凝土下灌后不能埋没导管底口,会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出,然后重新下导管灌
16、注。,4) 首批混凝土灌注正常后,必须连续进行,不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。同时在灌注过程中,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。此时要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管,而如果要提升导管0. 51m 以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时,宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管埋深,如果导管埋人混凝土过深,易使导管与混凝土间摩擦阻力过大,致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提,如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制
17、在26m ,或使用附着式震捣器,使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注意灌注速度。 (5) 为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌0. 5 0. 8m 高度, 待桩顶混凝土强,度达到设计强度70 %时,将其凿除。在灌注将近结束时,如出现混凝土顶升困难,可在孔内加水稀释泥浆,将部分沉淀土掏出,使灌注工作顺利进行。在拔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。 以上是灌注混凝土时易出现问题的各个基本步骤,同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后,应在1. 5h 之内尽量灌注完毕。再如清孔须彻底,如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥;又如在灌注过程中,当导管内混凝土不满含有空气时,后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入管内,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。 4 结束语 实验经验告诉我们,混凝土灌注时要分工明确,密切配合,统一指挥,快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的桩往往质量比较好,而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。因此,水下混凝土灌注桩质量的提高,需要建筑施工、监理、验收各个环节共同协作来保证。不仅要在设计上提出科学方案,灌注时提高水下施工质量,验收时也要认真对待。对于质量差、无法利用的桩要提出补桩或其它措施。成桩的质量关系到整个工程的质量,绝对不能忽视。,