基礎水下混凝土澆筑施工組織設計及對策

1、-. z.嶸尚大觀天下基礎挖孔樁水下混凝土澆筑施工專項施工方案編制單位：編 制 人：審 批 人：編制日期：一、工程概況工程名稱:嶸尚大觀天下建設單位：嶸尚實業(yè)設計單位：市建筑工程監(jiān)理單位：海發(fā)工程建設監(jiān)理施工單位：上渝建設工程本工程位于市南川區(qū)大觀鎮(zhèn)觀音橋居委。建設用地面積為4501平方米，總建筑面積為20729.71平方米；共有子項5個，包括2棟二類高層住宅，3棟多層住宅（1層地下建筑為車庫）。耐火等級為（地上二級/地上一級），防水等級（地下一級/屋面1級），結(jié)構(gòu)類型（基礎類型）：1#、3#樓剪力墻（樁基礎）及2#、4#、5#樓異形柱框架（樁基礎），結(jié)構(gòu)安全等級為二級，建筑抗震設防分類類別為

2、丙類，抗震設防裂度為6度，使用年限為50年。本工程基礎形式為人工挖孔樁基礎，基礎設計等級為乙級，基礎持力層為中等風化泥巖層。二、編制依據(jù)1、本工程設計圖紙2、建筑樁基技術規(guī)JGJ94-20083、建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)GB50202-20024、建筑基樁檢測技術規(guī)JGJ106-20035、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)GB50204-2002三、現(xiàn)場實際情況1、在基礎人工挖孔樁施工的最后階段，由于部分挖孔樁地下水過大及地下水位過高，導致挖孔樁混凝土的施工無法繼續(xù)進行。2、為保證混凝土的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強度，混凝土的澆筑必須采用水下混凝土的澆注方式。四、水下混凝土的施工方法1、施工準備 水下混凝

3、土配合比的確定：根據(jù)規(guī)要求，混凝土的強度等級提高一個等級，圖紙要求樁身采用C30砼，現(xiàn)增加一個等級，樁身砼強度等級為C35。配合比必須通過試驗確定。2、水下混凝土導管澆注法的參數(shù)計算a、超壓力P的計算由于 樁基礎是在地下水中澆筑，為保證砼能順利通過導管下注，必須使管砼在其底部出口的壓力大于管外地下水壓力（超壓力P）。為此導管的混凝土產(chǎn)生的壓力和使管砼流出管底的超壓力P之間應滿足下式：其中：砼拌合物容重，KN/m3；導管頂部至樁孔已澆砼面的高差，根據(jù)導管安裝示意圖及挖孔樁深度取 =17.1m;樁孔地下水的容重，考慮水中所含砂土率，取12KN/m3;樁孔地下水的高度，即地下水面與樁孔已澆砼面之高差

4、， 取=10.6m；根據(jù)砼導管澆筑作用半徑2.5m，確定其超壓力須75KN/m2； 則：300.3KN/m275KN/m2，考慮砼非完全流體，取折減系數(shù)，則150.2KN/m2 75KN/m2，滿足超壓力要求，砼導管徑（D=200mm）可滿足水下砼的澆筑。b、開導管首批砼用量計算在灌注砼開導管時，漏斗、貯料罐和導管必須貯備一定數(shù)量的砼，以保證能完全排出管水，并使導管出口埋入至少0.8m深的流態(tài)砼中以防止導管外地下水混入砼中。，其中，式中：開導管澆筑首批砼所需的用量（m3）；開導管徑，取0.20m；首批砼要求澆灌深度（m），取0.8m;管底至樁孔底的高度，取0.15m；導管的埋設深度，取0.45

5、m；灌注樁澆筑段的橫截面面積（m2）；A=3.14*0.45*0.45=0.64m2樁孔砼高度達到時，導管砼柱與導管外水壓平衡所需高度（m）；預計澆筑砼頂面至樁孔水面的高差（m），即樁孔地下水的深度。m；樁孔地下水的容重，考慮水中所含砂土率，取12KN/m3;砼拌合物容重，取24KN/m3；則最深的G/5樁（直徑900mm）的開導管首批砼用量計算：=6.5*12/24=3.25則=3.25*3.14*0.22/4+0.8*0.64=0.61m3c、砼導管漏斗需要提升的高度的計算水中澆注砼的過程中，砼導管漏斗都要提升一定的高度，以便利用砼的擠壓力使砼在樁孔攤開，澆灌面逐漸上升，并將水排出樁孔外。

6、導管漏斗需要提升高度按下式計算：,式中：漏斗在預計澆筑砼頂面以上所需高度（m）；預計澆筑砼頂面至樁孔水面的高差（m），取1m;樁孔地下水的容重，考慮水中所含砂土率，取12KN/m3;砼拌合物容重，取24KN/m3；根據(jù)砼導管澆筑作用半徑2.5m，確定其超壓力須75KN/m2；漏斗頂需高出水面(樁頂)的高度（m）； 則： d、承料漏斗的斗容量確定 承料漏斗的斗容量，一般不小于開澆時首批砼的數(shù)量。由于樁孔地下水壓的存在，一般在首批砼下注時，導管總要留一定量的砼。由此可確定0.56m3。根據(jù)砼攪拌機的單位時間供應量的關系，擬定承料漏斗的斗容量為1.0m3。e、一根砼導管需用砼攪拌機臺數(shù)按下式計算：

7、式中：砼攪拌機的生產(chǎn)率（m3/h），自落式錐型反轉(zhuǎn)出料350L砼攪拌機拌合時間2min，出料容量350L，單臺生產(chǎn)率5-7 m3/h.結(jié)合施工實際情況，現(xiàn)場擬誰備兩臺自落式錐型反轉(zhuǎn)出料350L的砼攪拌機。砼澆筑速度（m3/h），結(jié)合吊機、導管等設施的灌注效率， 一根導管澆筑速度為5-10m3/h。 則：，一根導管可滿足砼的澆筑。3、水下混凝土澆筑工藝a、澆筑過程eq oac(,1)、清孔合格后，進行鋼筋籠的安裝（塔機吊裝），鋼筋籠安裝后，如有必要，可進行二次清孔，二次清孔檢查及隱蔽工程驗收合格后，方可進行澆注砼的準備工作；eq oac(,2)、搭設澆筑平臺，準備好鉆機，作好開盤準備；eq oa

8、c(,3)、各項準備工作做好以后，開始運輸砼到現(xiàn)場，在注滿大料斗以后，即可開始澆筑砼，其要點如下：A、把導管下到樁底，此時導管隔水蓋密封住導管；B、開澆時，先用坍落度為18-22cm的水泥砂漿，再用大于導管容積的同樣坍落度的砼送入導管底部。C、滿管后，緩慢提管30-150mm，利用導管砼的自重將導管隔水蓋沖開，砼流至樁孔，再立即把導管下到原處，使導管底部插入已澆注的砼中。在動水位以下導管的提升速度宜緩慢且一次提升不得超過30cm，在動水位以上導管的提升速度可適當加快；D、迅速檢查導管是否漏漿，若不漏漿，立即開始連續(xù)澆注砼。隨著砼面的不斷上升，導管相應提升，斷續(xù)拆管，連續(xù)澆注。一次提管拆管長度不

9、得超出2m，導管須始終埋在砼中。eq oac(,4)、在澆注過程中，導管埋入砼的深度應控制在0.6-1m，保持樁孔砼面高差不大于0.3-0.5m；eq oac(,5)、澆筑時擬采用大直徑漏斗的容量（1.0m3）加塔吊吊斗的容量（0.3m3）共計約合1.3m3的砼一次性注入樁底中使導管埋入樁底砼的深度不低于40-50cm；eq oac(,6)、每隔半小時測定一次樁孔砼面至少三處的深度，每1h測定一次導管砼面的深度，及時填繪樁孔砼澆筑進度圖，以便核算砼澆入量，判斷澆筑是否順利進行；eq oac(,7)、樁孔孔口設置蓋板，避免砼散落樁孔；eq oac(,8)、在澆注過程中，可使導管作30cm的上下往

10、復運動，有利于砼的密實。但不得做橫向運動，以免泥漿和沉渣混入砼；eq oac(,9)、為防止鋼筋籠在砼灌注過程中發(fā)生上拱，砼進入鋼筋籠后提升導管要平穩(wěn)，速度要慢，以防止砼沖力過大或鉤帶鋼筋籠。eq oac(,10)、砼灌注過程中發(fā)生鋼筋籠上拱，堵管或埋管時應立即測定砼面高度，并與監(jiān)理、業(yè)主共商處理措施。eq oac(,11)、砼澆注應連續(xù)進行，因故中斷時不得超過30-45min。流動性（坍落度）及和易性不合格的砼不得進入樁孔。樁基砼上升速度不得小于2.0m/h。eq oac(,12)、澆注過程中，后續(xù)砼應徐徐進入導管，以避免把空氣帶入砼，形成高壓氣囊。eq oac(,13)、澆注過程中，要根據(jù)

11、砼的澆注量，用抽水機抽出相應體積的水，使水位始終保持在靜水位高度，其偏差不應大于200mm。eq oac(,14)、砼面澆注超過靜水位線約1.5米后，應抽出所有的余水，并用人工舀出表面的浮漿，直到合格砼面為止。eq oac(,15)、利用正常的挖孔樁施工方法進行余下砼的澆筑。（見基礎施工方案）b、常見灌注砼故障及處理措施eq oac(,1)、導管進水處理措施：提出導管，檢查墊圈，重新安放并檢查密封情況；提出導管，清除灌入的砼，重新開始灌注，附加初灌量，調(diào)整導管底口至孔底高度。eq oac(,2)、堵管處理措施：上下提動導管或搗實，使導管疏通，若無效，提出導管進行清理，然后重新插入砼足夠深度，用

12、潛水泵或空氣吸泥機將導管泥漿、浮漿、雜物等吸除干凈恢復灌注；盡量不采取提起導管下的隔水蓋；也可使用高頻振搗器在導管頂部進行振動處理，嚴禁亂搖導管。eq oac(,3)、鋼筋籠錯位或上拱處理措施：吊起鋼筋籠重新焊好下入孔，檢查鋼筋籠固定情況，并加焊固定。澆筑前鋼筋籠固定好，澆筑過程中，需派專人看管鋼筋籠，一旦發(fā)現(xiàn)有鋼筋籠上拱現(xiàn)象，立即進行焊接或綁扎固定處理。四、保證安全措施1、在進行挖孔樁施工過程中，必須設置安全防護區(qū)域并以繩子和紅白小旗進行標識。2、嚴格執(zhí)行安全規(guī)定，施工嚴格執(zhí)行安全防護措施、戴好安全帽、不準穿拖鞋的規(guī)定，上平臺工作的人員必須佩戴安全帶。3、施工過程中應嚴防鐵件、鋼絲繩等雜物墜落。4、隨時檢查用電線路、工用具是否完好，確保生產(chǎn)安全。5、嚴格執(zhí)行電器安全操作規(guī)程，經(jīng)常安排有關人員對整個施工現(xiàn)場的電器設備