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1、计算原则导管底口距孔底应保留0.4m使硅能从间隙中流出导管底口埋入碎深度取1.0m则计算公式为VR兀d2h1/4+兀D2hc/4V硅的初灌量。d导管的直径。D孔的直径。hl导管内砂柱的高度h1=rw(h-1.4)/rc。hc取1.4米rw取11kn/m3rc取24kn/m3。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0.1
2、0.3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土,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=RwHw/Rc。而管中混凝土的体积就应为Vd=兀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
3、,然后重新下导管灌注。(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彳向上提动导管,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
4、度一般应控制在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0.50.8m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
5、,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。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.摘要: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
6、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。关键词:桥梁工程;钻孔桩;水下混凝土灌注;质量问题;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。为此,针对钻孔桩水下混凝土灌注中的常见问题,结合多年来的工程施工实践经验谈一些粗浅的看法,供同仁们参考。1 堵管分开始灌注时堵管和灌注过程中堵管两种情况。1.1 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
7、落两种情况。为预防初灌时堵管需采取以下措施:1.1.1 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。1.1.2 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。1.1.3 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。1.2 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。1.2.1合理组织,加快混
8、凝土灌注速度同时确保混凝土连续灌注,不要因吃饭等原因而间断灌注。1.2.2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。1.2.3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10cmx10cm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。1.2.4灌注过程中勤量测。勤拆管,埋管深度宜控制
9、在2m6m之间,以免埋管太深造成堵管。1.2.5根据钻孔桩直径。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。2 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:2.1 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。2.2 导管安放时注意放好密封
10、圈,并注意拧紧。2.3 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42m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。3 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;3.1 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
11、,导管宜上下勤活动。3.2 确保导管轴线顺直。下钢筋笼时要保持其轴线竖直,确保钢筋笼不变形,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。4 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:4.1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。4.2混凝土要徐徐灌入,减少冲击力,并合理控
12、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。5 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
13、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、夹泥产生的原因,主要采取以下措施预防:5.1 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。5.2 严格控制导管埋置深度做到初灌时埋管1m,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。5.3 钻孔时加强泥浆护壁灌注前清孔要彻底,灌前泥浆比重41.2;同时严格控制含砂率。6 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
14、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:6.1 施工技术人员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。6.2 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。6.3 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。结束语钻孔桩水下混凝土灌注施工,需要现场技术人员认真检查,严格管理,要有高度的责任心,施工人员要有良好的质量意识和业务技能。同时要有丰富的施工经验,根据现场情况,对施工中出现的问题及时果断地进行处理,不断提
15、高钻孔桩施工水平,减少桩基因灌注水下混凝土而造成质量隐患和损失。参考文献1JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范S.2JTGE30-2005,公路工程水泥及水泥混泥土试验规程S.“剪球”是垂直导管法水下挠注成败的关键,如果剪球失败这就是一个质量事故,要清孔返工。保证剪球成功的关键有二:其一是精确计算剪球前漏斗口上砼的储备量,这个储备量必须使首批砼埋置导管下口不小于10m深。由于孔底的体积不会很规则,因此这个储备量必须大于JTJ041-89规范中第5、2、61式中计算的V值1.2倍,才保险。其二是必须测准导管下口离孔底的距离确实是40cm左右,此值用测锤量很雄量准,可用导管垂直量,此值如太小将会在剪球时使首批砼挤塞在导管下口处,造在堵管。(5)遇到钢筋笼上浮怎么办?在浇注钻孔桩碎时,当碎面进入钢筋笼45m深以后,常由于碎的上涌而带动钢筋笼缓慢上浮。处理方法有二:1、上浮原因是连续快速的砼上涌冲击力所致,上浮以后的钢筋笼下沉的速度远远低于上涌速度,这时可将导管提升至钢筋笼内,保持导管埋深32m慢速浇注。2、将钢筋笼的主筋焊连在护筒