淺談如何順利灌注水下混凝土

-PAGE10-淺談如何順利灌注水下混凝土內(nèi)容提要：通過對京滬高速鐵路項目九工區(qū)的樁基水下混凝土灌注，重點介紹了樁基水下混凝土灌注的基本要求、連續(xù)灌注、和二次封底灌注技術(shù)。一．工程概況1.1.地理位置由我公司承建的京滬高速鐵路一標段九工區(qū),起訖里程為DK101+506.64，終點里程為DK120+929.29(斷鏈14.035km)路線全長5.388km，基礎(chǔ)全部采用摩擦樁，樁直徑分別為1.0m，1.25m，1.5m三種類型，地處天津市北辰區(qū)青光鎮(zhèn)和西青區(qū)楊柳青鎮(zhèn)。1.2.地形地貌地形地貌為近海沖積平原，地勢由西向東緩傾。1.3.地質(zhì)條件地層主要為第四系沖積層、沖洪積層、海積層，一般以黏性土、粉土、砂類土為主。普遍分布松軟層，松軟層底板埋深在6～18m范圍內(nèi)；地震動峰值加速度≥0.01g，分布有地震可液化層，液化層以飽和的粉、細砂及粉土為主。2.1配合比選定北京到滄州地段沿線地下水和地表水有不同程度（H1、H2、H3、H4）的化學侵澀性，不同程度的侵澀性對樁基礎(chǔ)混凝土的性能有不同的要求，樁基混凝土施工前，必須仔細審核圖紙，采用設(shè)計圖中指定的強度等級的混凝土，不得采用通用設(shè)計圖中通用性混凝土強度等級。2.2初灌量水下混凝土灌注采用導管法，混凝土灌注應(yīng)在鋼筋籠吊放完成，各項檢測數(shù)據(jù)合格后立即開始，儲料斗的容量應(yīng)使首批灌注下去的混凝土能滿足導管初次埋置深度的需要。按首批混凝土封底后導管埋深≥1.0m，來計算所需的混凝土方量。2.3導管要求導管的內(nèi)徑一般為250～300mm，長度一般2m，最下端一節(jié)導管長應(yīng)為4.5～6m，不得短于4m，為了配備適合的導管柱長度，上部導管長為1m或0.5m。導管采用游輪螺母連接，橡膠“O”型密封圈密封，嚴防漏水。導管初次使用時應(yīng)做水密承壓力試驗，進行水密試驗的水壓不小于井孔內(nèi)水深1.5倍的壓力。以保證密封性能可靠和在水下作業(yè)時導管不滲漏，以后每次灌注前更換密封圈。導管吊放入孔時，應(yīng)將橡膠圈或膠皮墊安放周正、嚴密，確保密封良好。導管在樁孔內(nèi)的位置應(yīng)保持居中，防止導管跑管，撞壞鋼筋籠并損壞導管；導管底部距孔底（或孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞和混凝土為度，一般為250～400mm。導管全部入孔后，計算導管柱總長和導管底部位置，并作好記錄。2.4復測孔深灌注前用測錘復測孔深，保證其樁底沉淀厚度摩擦樁不大于20cm，若不滿足要求則進行二次清孔，直到合格后方可進行水下混凝土灌注。2.5混凝土混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土輸送車運至樁位,吊車或鉆機配合灌注。采用砍球法灌注混凝土，確認初存量備足后，即可剪斷隔水塞鐵絲，灌入首批混凝土。同時，觀察孔內(nèi)返漿情況，測定埋管深度并作好記錄。首批混凝土灌注正常后，要緊湊地、連續(xù)不斷地進行，嚴禁中途停工。灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升拆卸導管，保持導管的合理埋深。導管的埋深應(yīng)不小于2m，但最大埋深不宜超過6m。隨著孔內(nèi)混凝土的上升，需逐節(jié)拆除導管，拆下的導管應(yīng)立即洗刷干凈。灌注接近樁頂部位時，為了嚴格控制樁頂標高，應(yīng)計算混凝土的需要量，嚴格控制最后一次混凝土灌入量。混凝土灌注過程中，配備發(fā)電機，保證混凝土灌注連續(xù)進行，同時應(yīng)將井孔內(nèi)溢出的泥漿引至泥漿循環(huán)池回收利用，防止污染環(huán)境。水下灌注樁的混凝土面應(yīng)高出設(shè)計0.8m～1.2m，以便鑿除浮漿與樁頭，確保樁身混凝土質(zhì)量。4.1首封混凝土4.1.1必需準確測量每節(jié)導管的長度，并編號記錄，復核孔深及導管總長度。也可將拼裝好的導管直接下到孔底，相互校核長度。避免計算錯誤，使導管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批混凝土數(shù)量不夠，埋不了導管下口（1米以上）。太低了使首批混凝土下落困難，造成泥漿與混凝土混合。4.1.2根據(jù)孔徑、導管直徑認真計算和復核首批混凝土數(shù)量。避免計算錯誤，造成首批混凝土數(shù)量不夠，埋管失敗。4.1.3搞好配合比設(shè)計，嚴格控制混凝土和易性。避免首批混凝土和易性太差，翻漿困難?；蛱涠忍?，造成離析。4.1.4導管必須密封性好，避免在首批混凝土灌注后，由于外部泥漿壓力太大，滲入導管內(nèi)，造成混凝土與泥漿混和。4.1.5首批混凝土封底失敗后，應(yīng)撥出導管，提起鋼筋籠，立即清孔。4.2供料和設(shè)備故障使灌注停工4.2.1施工前應(yīng)做好過程能力鑒定，對于部分設(shè)備考慮備用；對于發(fā)生的事故應(yīng)有應(yīng)急預案。避免設(shè)備故障，混凝土材料供應(yīng)問題造成停工較長時間，使混凝土凝結(jié)而斷樁。4.2.2處理方法⑴如斷樁距離地面較深，考慮提起鋼筋籠后重新成孔。⑵如斷樁距離地面較淺，可采用接樁。⑶如原孔無法利用，則回填后采取補樁的辦法。4.3灌注過程中發(fā)生坍孔4.3.1避免由于清孔不當、泥漿過稀、下鋼筋籠時碰撞孔壁、致使在灌注過程中發(fā)生坍孔。4.3.2處理辦法⑴如坍孔并不嚴重，可繼續(xù)灌注，并適當加快進度。⑵如無法繼續(xù)灌注，應(yīng)及時回填重新成孔。4.4導管撥空、掉管4.4.1應(yīng)認真測量和復核孔深、導管長度；應(yīng)對導管埋深適當取保守數(shù)值。避免測量和計算錯誤，致使灌注混凝土時導管撥空，對管內(nèi)充滿泥漿；或?qū)Ч苈裆钸^少，泥漿涌入導管。4.4.2每次拆管后應(yīng)仔細重新連接導管接頭；導管埋深較大時應(yīng)及時拆管。避免導管掛住鋼筋籠，強拉拉脫導管等。4.4.3處理辦法⑴混凝土面距離地面較深時應(yīng)重新成孔。⑵混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。4.5灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿4.5.1混凝土供料間隔時間太長，灌注停頓，混凝土流動性變小。4.5.2混凝土和易性太差。4.5.3導管埋深過大。4.5.4在灌注將近結(jié)束時,由于導管內(nèi)混凝土柱高減小,超壓力降低。4.5.5導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大。4.5.6補救措施：⑴提起導管，減少導管埋深。⑵接長導管，提高導管內(nèi)混凝土柱高。⑶可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。4.6灌注高度不夠可采用多種方法測量，確保準確；樁頭超灌預留量可適當加大。避免樁頭預留量太少,重新接樁。5.1定義由于某種原因不得不中斷混凝土灌注，為了混凝土的連續(xù)性灌注而采取的再次封底技術(shù)，從而保證了樁基質(zhì)量的完整性，這一過程稱為水下混凝土灌注二次封底技術(shù)。5.2所出現(xiàn)的工況在水下混凝土灌注過程中，雖然我們也是處處小心，但是仍有操作疏忽發(fā)生諸如：混凝土坍落度太大，造成離析堵管；灌車清洗不干凈，車內(nèi)有混凝土結(jié)塊而不慎堵管；導管密封性不好，在混凝土灌注中，由于外部泥漿壓力太大，滲入導管內(nèi)，造成混凝土與泥漿混和；由于測量和計算失誤，致使灌注混凝土時導管撥空；導管埋深過少，泥漿涌入導管；導管接頭連接不符合要求，導管掛住鋼筋籠，強拉拉脫等等。5.3操作過程⑴初測：拔管之前先測知h1，h2，h4。其中h1為導管口至導管內(nèi)混凝土面的高度；h2為護筒頂面至孔內(nèi)混凝土面的高度；h4為管口至管底的高度。（見示意圖一）示意圖一：拔管前初測示意圖二：拔管后復測=2\*GB2⑵拔管：在導管拔出混凝土面之前，拔管須緩慢進行；導管拔出混凝土面后，拔管需迅速進行，并快速將導管拆除清洗干凈，堆放整齊。=3\*GB2⑶復測：準確測量h3。h3為拔完導管后護筒至孔內(nèi)混凝土面的高度。（見示意圖二）=4\*GB2⑷下管：下管需快速，準確懸空混凝土面10～15cm。=5\*GB2⑸封底：在大料斗放滿混凝土，將料斗抬高不少于1米，且保證導管懸空在10～15cm；備足了二次封底混凝土，開始砍斷球線，在計算好混凝土抵達管底的時刻予以壓力迅速將料斗壓下，使管埋入混凝土至少1米左右；此后可換小料斗進入正常的混凝土連續(xù)灌注。（見示意圖三）示意圖三：二次封底整個過程5.4要點事項⑴拔管先慢后快，慢是在導管未拔空前防止泥漿沿導管涌進混凝土中，快是要爭取時間，以防已灌混凝土凝固致使導管插不進去而無法進行二次封底。=2\*GB2⑵下管要迅速，為二次封底贏得時間。=3\*GB2⑶大料斗須抬高，保證新混凝土接觸到舊混凝土后，導管能插入舊混凝土1米以上且可以連續(xù)灌注。=4\*GB2⑷插管要迅速，準確計算時間，在料斗混凝土將管內(nèi)的泥漿全部壓出后，以此刻瞬時之速把導管插入舊混凝土中1米左右，繼而連續(xù)灌注。七、小結(jié)水下混凝土灌注技術(shù)是橋梁施工中的一項重要工作，現(xiàn)今質(zhì)量要求樁基全為一類樁，所以存在相當?shù)碾y度。本文結(jié)合我公司擔負施工的京滬高鐵一標段九工區(qū)，介紹了樁基水下混凝土灌注的一些基本要求，混凝土連續(xù)灌注的要求，以及，和重點推