孔樁水下混凝土灌注施工總結(jié)

PAGEPAGE9水下混凝土灌注施工總結(jié)一、施工前提1、孔樁完成以后，將孔底清理干凈，并報(bào)監(jiān)理檢查樁孔孔徑、及孔底標(biāo)高、鋼筋骨架加工及下放等一切檢查合格后方可進(jìn)行混凝土施工。2、根據(jù)《公路工程國內(nèi)招標(biāo)文件范本》（1999年版）要求，當(dāng)樁孔自孔底及孔壁滲入孔內(nèi)的地下水其上升速度＞6mm/min時(shí)，需采用水下灌注混凝土樁灌注混凝土。二、水下混凝土灌注的設(shè)備及要求（一）攪拌設(shè)備配料機(jī)、攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力必須能滿足混凝土連續(xù)灌注的要求，并且還要滿足最長樁孔灌注水下混凝土?xí)r間少于首批混凝土的初凝時(shí)間（混凝土可加緩凝劑）。在本工程中所使用的配料機(jī)為1臺PLD1200和2臺JS500攪拌機(jī)，能夠滿足施工要求。（二）混凝土運(yùn)輸設(shè)備水下混凝土灌注宜采用混凝土輸送泵，當(dāng)采用混凝土運(yùn)輸車時(shí)，應(yīng)滿足規(guī)范要求。本橋已灌注樁孔均采用HBT60G混凝土輸送泵配內(nèi)徑為12.5cm輸送泵運(yùn)送混凝土。采用泵混凝土?xí)r應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、混凝土的供應(yīng)必須保證輸送泵能連續(xù)工作。2、輸送管線宜直，轉(zhuǎn)彎宜緩，接頭要嚴(yán)密。（三）導(dǎo)管導(dǎo)管是用于將混凝土直接導(dǎo)入水下并防止水混入混凝土而產(chǎn)生斷樁，所以導(dǎo)管在使用前必須進(jìn)行水密承壓和頭抗拉試驗(yàn)。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不小于孔內(nèi)積水的1.3倍，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁可能承受灌注混凝土?xí)r最大壓力P的1.3倍。P可按下列公式進(jìn)行計(jì)算：P=γchc-γwhw式中：P—導(dǎo)管可能承受到的最大內(nèi)壓力，Kpaγc—混凝土拌和物的重度，2.4KN/m3hc—導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱的最大高度，取導(dǎo)管全長，mγw—孔內(nèi)水的重度，KN/m3hw—孔內(nèi)水的深度，m在本工程中，孔內(nèi)積水最深6.0m，導(dǎo)管最長19.0m，則水密試驗(yàn)所需的水壓不得小于515Kpa。水密試驗(yàn)的方法可參照《公路施工手冊》（橋涵，上冊P585頁）。（四）輪船式起重機(jī)起重主要用于安裝、拆卸導(dǎo)管和提升導(dǎo)管之用，要求起重機(jī)能吊起首批混凝土的重量。（五）其它設(shè)備及備用設(shè)備1、測繩用于測量混凝土灌注厚度及導(dǎo)管埋置深度。2、吊斗用于儲存混凝土，其容積要求所儲存的混凝土能滿足規(guī)范要求的導(dǎo)管埋置深度。3、發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)為備用，防止停電而造成斷樁，要求發(fā)電機(jī)的輸出功率不得小于配料機(jī)、攪拌機(jī)及混凝土輸送泵的工作功率之和。三、施工方法及要點(diǎn)（一）混凝土拌制混凝土拌制采用PLD1200自動配料機(jī)計(jì)量配料，2臺JS500攪拌機(jī)攪拌?；炷僚浜媳缺仨氂稍囼?yàn)室設(shè)計(jì)并經(jīng)批準(zhǔn)后方可使用，且滿足以下要求：1、水宜采用普通硅酸鹽水泥，其初凝時(shí)間不得早于2.5h，強(qiáng)度等級不宜小于42.5。2、所選用的粗集料，其最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8和鋼筋最小凈距的1/4，且不應(yīng)大于40mm。3、細(xì)集料采用中砂。4、水灰比宜采用0.5~0.6，當(dāng)摻減水劑時(shí)可由試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，酌情減。5、混凝土坍落度控制在180~220mm之間，且保持足夠的流動性。（二）混凝土運(yùn)輸混凝土運(yùn)輸采用HBT60G混凝土輸送泵配內(nèi)徑為12.5cm輸送管，在混凝土運(yùn)輸過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、在混凝土泵送前應(yīng)先用適的與混凝土內(nèi)成份相同的水泥漿潤滑輸送管內(nèi)壁，在首批混凝土輸送過程中，為防止堵管可工人隨混凝土震動泵管，當(dāng)發(fā)生堵管時(shí)應(yīng)立即拆除管道并及時(shí)疏通，不可強(qiáng)行輸送，防止爆管。2、混凝土泵送過程中，受料斗內(nèi)應(yīng)有足夠的混凝土，以防止吸入空氣產(chǎn)生阻塞。3、送混凝土過程中，間歇時(shí)間根據(jù)氣溫一般不是超過15min，以防混凝土凝結(jié)堵管。4、混凝土灌注結(jié)束后，應(yīng)立即清洗輸送泵及輸送管道。（三）混凝土灌注1、首批混凝土量的確定首批混凝土灌注的數(shù)量必須滿足導(dǎo)管首次埋置深度≥1.0m，和填充導(dǎo)管底部的需要，所需混凝土量可按下列公式進(jìn)行計(jì)算確定（圖1）：V=πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4式中：V—灌注首批混凝土所需量，m3D—樁孔直徑，mH1—樁孔底至導(dǎo)管底端間距，取0.3mH2—導(dǎo)管初次埋置深度，取1.0mh1—樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度，m。h1=γwhw/γc，γw、hw、γc等符號的意義同前式。將數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)計(jì)算得所需首批混凝土量為4.23m3?？紤]擴(kuò)孔影響，在施工中首批混凝土量不得少于4.5m3。2、導(dǎo)管的安裝及拆除導(dǎo)管每節(jié)長分別有4.0m、3.0m、2.0m和1.0m，以適應(yīng)不同孔深。導(dǎo)管連接采用絲扣連接，密水性好，連接長？。導(dǎo)管最上端為混凝土儲料斗，其容積應(yīng)滿足計(jì)算最大孔首批混凝土量。導(dǎo)管在樁孔內(nèi)現(xiàn)場安裝，為安裝方便，在孔口放置一限位器，利用限位器和起重機(jī)進(jìn)行逐段連接，限位器及導(dǎo)管安裝見圖2。導(dǎo)管拆除順序與安裝順序相反。由于16T起重機(jī)無法完全吊起4.5m3混凝土，限位器在首批混凝土灌注時(shí)部分承擔(dān)導(dǎo)管及混凝土重量。3、水下混凝土灌注在混凝土灌注前，需將儲料斗底部用圓形鋼板將儲料斗堵住，鋼板上連接有鋼絲繩，當(dāng)儲料斗內(nèi)混凝土達(dá)到計(jì)算要求的量以后，拔出鋼板使混凝土由導(dǎo)管迅速沖入孔內(nèi)并將導(dǎo)管內(nèi)的水?dāng)D出導(dǎo)管。在的書籍介紹水下混凝土灌注時(shí)，首批混凝土灌注時(shí)在導(dǎo)管接口處設(shè)隔水栓（混凝土球），隔水栓用鐵絲掛于導(dǎo)管口，當(dāng)儲料斗內(nèi)混凝土達(dá)到計(jì)算量時(shí)，放開隔水栓，使混凝土連同隔水栓向孔底自由墜落，將導(dǎo)管內(nèi)水?dāng)D出，混凝土從導(dǎo)管落至孔底堆積，并能將導(dǎo)管初次埋入1.0m以上。此種方法要求隔水栓能在導(dǎo)管內(nèi)自由滑動，否則容易發(fā)生堵管現(xiàn)象。首批混凝土灌注以后并經(jīng)測量，導(dǎo)管埋置深度能達(dá)到規(guī)范要求，即或向?qū)Ч軆?nèi)連續(xù)灌注混凝土，導(dǎo)管隨著混凝土面的上升而不斷提升拆除，直至混凝土灌注完畢。水下混凝土灌注樁其樁頂應(yīng)比設(shè)計(jì)值高50~100cm，當(dāng)孔內(nèi)積較少且非泥漿水時(shí)可根據(jù)實(shí)際施工情況酌情減少。4、導(dǎo)管埋深的控制水下混凝土灌注過程中必須嚴(yán)格控制導(dǎo)管下口埋入混凝土的深度，規(guī)范要求埋置深度為2.0~6.0m。導(dǎo)管埋深過淺導(dǎo)管容易進(jìn)水，發(fā)生斷樁事故；導(dǎo)管埋置過深會因?yàn)榛炷恋哪Y(jié)而無法拔出導(dǎo)管，所以在混凝土灌注過程中需時(shí)時(shí)測量已灌混凝土厚度及導(dǎo)管埋深。樁孔量測可采用測繩，其測量和計(jì)算方法可參照下表：水下混凝土灌注量測及計(jì)算表時(shí)間總孔深（m）基準(zhǔn)面至混凝土土頂面高度度（m）混凝土灌注厚度度（m）導(dǎo)管總長（m）基準(zhǔn)面至導(dǎo)管頂頂面高度（m）導(dǎo)管埋深（m）重要記錄123=1-2456=4-(2++5)5、水下混凝土灌注常見事故及處理1）導(dǎo)管進(jìn)水①初灌導(dǎo)管進(jìn)水首批混凝土拌和物下落，導(dǎo)管進(jìn)水應(yīng)將已灌注的拌和物用吸泥機(jī)全部吸出，再針對進(jìn)水的原因，改正操作工藝或增加首批混凝土量，重新灌注。②灌注中期導(dǎo)管進(jìn)水灌注過程中導(dǎo)管時(shí)水多是在提升導(dǎo)管且導(dǎo)管底口超出混凝土表面時(shí)而發(fā)生。遇到該種故障時(shí)，可將導(dǎo)管依次拔出，用吸泥機(jī)瘵原灌混凝土表面沉淀物全部吸出，將裝有底塞的導(dǎo)管壓重插入原混凝土表面下2.5m深處，然后在無水導(dǎo)管中繼續(xù)灌注，將導(dǎo)管提升0.5m，繼續(xù)灌注混凝土即可沖開導(dǎo)管底塞。2）剪球時(shí)卡管在灌注水下混凝土?xí)r，當(dāng)采用混凝土球作為隔水栓時(shí)，經(jīng)常會產(chǎn)生剪球時(shí)卡管的情況，出現(xiàn)這種情況的原因有兩個(gè)。①混凝土球制作不合理混凝土球直徑與導(dǎo)管直徑差別太小，剪球前由于砂漿或細(xì)石料滲入導(dǎo)管與球壁之間造成堵塞。如果是這種情況，在不浪費(fèi)混凝土方量的前提下，應(yīng)急處理辦法有兩個(gè)：a、用一定長度（一般比漏斗長2m左右）直徑為20mm～25mm的鋼筋捅混凝土球，其下落。b、利用機(jī)械振動使混凝土下落，這種方法要求操作技術(shù)嫻熟，以保證混凝土下落時(shí)導(dǎo)管回落到正常埋管的位置。②混凝土不合格如果開盤后的混凝土坍落度過小或拌和不均勻，加上累積混凝土過程中粗骨料下沉，可能導(dǎo)致漏斗口處粗骨料相互擠壓密實(shí)而堵塞漏斗口，導(dǎo)致剪球后混凝土難以下落。補(bǔ)救的辦法同上，同時(shí)必須注意：第一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度規(guī)范要求的高限為宜，為確保剪球順利，可適當(dāng)控制石料用量，等剪球完成后再按正常配合比進(jìn)行拌和。如果采取措施后混凝土仍不下落，時(shí)間又長，只能放棄這斗混凝土，適當(dāng)清孔或用空壓機(jī)對孔底進(jìn)行擾動后重新灌注混凝土。3）灌注中途卡管因機(jī)械故障（如斷電）使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過長，或者灌注時(shí)間過長，部分混凝土已經(jīng)初凝使下落阻力增大而堵在導(dǎo)管內(nèi)。這種事故宜以預(yù)防為主。灌注前應(yīng)全面檢修設(shè)備。盡可能使灌注連續(xù)快速，炎熱季節(jié)在灌注初期混凝土中摻入適量緩和劑，以避免混凝土過早初凝。如果已灌注混凝土厚度3m以內(nèi)出現(xiàn)卡管又無法補(bǔ)救到繼續(xù)灌注時(shí)，建議停止?jié)沧?，拔出?dǎo)管，采用吸泥機(jī)吸出混凝土，并重新清孔再灌注。如果已灌注混凝土厚度較大，清孔不太可能，只能采取更換導(dǎo)管重新灌注的辦法，其方法可參照“灌注中導(dǎo)管進(jìn)水”的處理方法。4）埋管肆生埋管主要是由于導(dǎo)管埋深過大或混凝土初凝使導(dǎo)管內(nèi)外摩擦力增大。水下混凝土灌注應(yīng)嚴(yán)格控制埋管深度，不得大于6m，且不小于2m。為防止混凝土初凝，除適當(dāng)加緩凝劑外還應(yīng)振動導(dǎo)管。一旦埋管發(fā)生，應(yīng)先查明究竟是何種原因，盡可能增大拔力拔起導(dǎo)管（但要防止拔漏導(dǎo)管），拔起過程中應(yīng)正反搖動導(dǎo)管，使其易于拔起。5）浮籠浮籠事故在灌注水下混凝土過程中并不鮮見，對于只下半籠（即鋼筋籠長度小于成孔深度）的鉆（挖）孔樁更是有可能發(fā)生。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因與混凝土的頂推力有關(guān)，但預(yù)防不力是一個(gè)因素，所以下籠時(shí)應(yīng)采取相對固定措施。在灌注過程中混凝土何時(shí)接近或進(jìn)入鋼筋籠應(yīng)做到心中有數(shù)。在混凝土面接近和進(jìn)