提高水下混凝土灌注樁施工質量
摘 要:水下混凝土灌注樁被廣泛的應用在建筑工程中,因而提高水下混凝土灌注樁的施工質量是一個值得探討的問題。本文較為系統(tǒng)的介紹了水下混凝土灌注樁施工設備的要求、水下混凝土的配制、水下混凝土的灌注,反映了我國水下混凝土灌注樁工程的當前水平和先進經(jīng)驗。
關鍵詞:水下混凝土灌注樁 施工設備 配制 灌注
現(xiàn)階段國內水下混凝土灌注樁工程的施工通常采用導管法進行施工。其原理是在一定的落差壓力作用下,將混凝土拌和物通過密封連接的鋼管(或強度較高的硬質非金屬管)入口,進入到初期灌注的混凝土下面,頂托著初期灌注的混凝土及其上面的泥漿或水上升,形成連續(xù)密實的混凝土樁身。導管法施工技術要求非常嚴格,為使水下混凝土灌注樁施工質量得以保證,必須要從施工設備、混凝土配制、灌注等幾方面加以控制,以提高水下施工質量。
1.對施工設備質量要嚴格要求
混凝土灌注所需施工設備要求配套并且完好。這是保證灌注水下混凝土質量的基本前提。要重點強調以下施工設備的質量:
1.1備用發(fā)電機數(shù)量充足。要保證工地的備用發(fā)電機性能良好,足以應付施工過程中可能發(fā)生的電網(wǎng)斷電情況,這樣可以防止灌注時間延誤,避免造成斷樁事故。
1.2注意混凝土拌和機類型的選擇,宜選用大容量拌和機,在數(shù)量上可以保證混凝土的連續(xù)灌注。對混凝土拌和機在每次使用前都應進行認真的檢查維修。
1.3導管是灌注水下混凝土的重要工具,其直徑大小要根據(jù)灌注強度要求進行選擇。要求導管應具備足夠的強度和剛度、且密封性良好,管壁光滑、導管平直,無穿孔裂紋,導管接口處應有彈性墊圈密封。如果導管接頭密封不嚴,焊縫破裂,水從接頭或焊縫中浸入會引起事故,因此施工之前必須要進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。
1.4儲料斗、漏斗、溜槽以及其他有關灌注機具使用前都應進行檢查,以保證施工安全和施工質量。
2. 嚴格控制混凝土的配合比
水下混凝土的強度、等級和材料應符合設計要求和《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)的規(guī)定。選用骨料要重點注意以下幾點:
2.1水泥一般選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,初凝時間宜不早于1.5h,宜選用標號在325以上的水泥。所選的水泥品種應通過初凝時間和抗壓強度試驗。要注意水泥的用量要達到規(guī)范規(guī)定的標準。
2.2粗骨料宜選用堅硬的卵礫石和碎石,應優(yōu)先采用符合要求的卵石。骨料最大粒徑不應大于導管直徑的1/6~1/8和鋼筋最小凈距的1/4,同時粒徑在40mm以內。粗骨料的級配應保證混凝土具有良好的和易性。細骨料宜采用級配良好的中、粗砂?;炷恋暮奥室话銥?5%~50%,水灰比宜采用0.5~0.6。
2.3為提高和易性,混凝土中宜摻入外加劑,水下混凝土常用的外加劑有減水劑、緩凝劑和早強劑等,摻入外加劑前,必須經(jīng)過實驗,以確定外加劑的使用種類、摻入量和摻入程序。
總之,混凝土的配合比必須與導管灌注水下混凝土相適應。合適的配合比應使混凝土具有足夠的可塑性和粘聚性,易于在導管中流動而又不易離析。而且一般來說,當水下混凝土的強度高時,其耐久性也好。因而要從水泥標號的選擇、水泥及水的用量比例、骨料的種類和性質及摻用外加劑等幾個方面考慮來保證混凝土質量。而且要保證混凝土的級配強度應高于設計強度?;炷翑嚢钑r間要適宜,要攪拌均勻,如混凝土攪拌和輸送過程中,出現(xiàn)不均勻或離析泌水現(xiàn)象,流動性差時,就不能使用。
3. 加強灌注施工工藝
灌注水下混凝土是混凝土樁施工的重要工序。在灌注混凝土過程中,應重點注意以下幾點:
3.1鋼筋籠和鉆孔的中心要對應,定位要準確。如果是不放到孔底的鋼筋籠,要特別注意吊環(huán)、吊鉤的強度及牢固性。鋼筋籠吊放時要保持軸線順直,位置居中,嚴禁碰撞孔壁,以免產(chǎn)生坍孔。鋼筋籠安放到位后應立即安設導管。
3.2在灌首批混凝土之前最好先配制0.1~0.3m3水泥砂漿放入滑閥以上的導管和漏斗中,然后再放入混凝土,確認初灌量備足后,即可剪斷鐵絲,借助混凝土重量排除導管內的水,使滑閥留在孔底,灌入首批混凝土。
3.3注意首批混凝土量必須滿足導管埋深不能小于1.5M,所以漏斗和儲料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲存數(shù)量要充足。根據(jù)導管內混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則,導管內混凝土必須保持的最小高度為:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的體積就應為Vd=πd2·Hd/4(d為導管直徑)。首批混凝土若埋深不足,混凝土下灌后不能埋沒導管底口,會導致泥水從導管底口進入。如果出現(xiàn)這種導管入水現(xiàn)象應立即將導管提出,將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機或抓斗機清出,然后重新下導管灌注。
3.4首批混凝土灌注正常后,必須連續(xù)進行,不得中斷。否則先灌入的混凝土達到初凝,將阻止后灌入的混凝土從導管中流出,造成斷樁。同時在灌注過程中,應經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度,并適時提升、逐級拆卸導管,保持導管的合理埋深。此時要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥漿時可以微向上提動導管,而如果要提升導管0.5到1M以上才能灌入混凝土就應該拆除部分導管。要注意觀察孔口是否返出泥漿。當混凝土接近鋼筋籠時,宜使導管埋得較深。要注意正確控制導管埋深,如果導管埋人混凝土過深,易使導管與混凝土間摩擦阻力過大,致使導管無法拔出造成事故。而提管過程中要緩緩上提,如過猛易使導管被拉斷。所以埋管深度一般應控制在2到6m,或使用附著式震搗器,使導管周圍的混凝土不致過早的初凝。同時應注意灌注速度。
3.5為確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上應加灌0.5~0.8m高度,待樁頂混凝土強度達到設計強度70%時,將其鑿除。在灌注將近結束時,如出現(xiàn)混凝土頂升困難,可在孔內加水稀釋泥漿,將部分沉淀土掏出,使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時,拔管速度要慢,以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。
參考文獻
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