人工挖孔桩水下砼施工措施.docx
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人工挖孔桩水下砼施工措施.docx
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人工挖孔桩水下砼施工措施
重庆迎龙医药城一期三标段25#楼工程
桩基水下混凝土施工措施
审批:
编制:
编制单位:
中国核工业第二二建设有限公司
日期:
一、现场实际情况
车库人工挖孔桩12轴范围的桩基地下水较大,具体桩号为(自编号):
1#、5#、6#、7#、8#、9#、10#。
桩深范围17.5米至19.7米,地下水源标高在214.00M范围,即桩基护壁最后一至二段。
孔桩开挖已成型后,在加大抽水力度情况下,水抽干后,已将清底及钢筋笼安装工作完成。
在抽水过程中发现地下水源标高位置出水较大,如果采用普通砼施工工艺,极可能导致桩身砼不合格。
考虑到此质量隐患,此范围桩基桩身砼采用水下砼灌注,以确保桩身砼质量。
二、水下砼灌注施工安排及人员设备准备
1、水下砼灌注桩施工人员配置
施工过程中,根据实际施工进度组织人员及设备分批进场,水下砼灌注桩施工人员配置详见“水下砼灌注桩施工人员计划表”。
水下砼灌注桩施工人员计划表
序号
工种名称
人数
作业内容
1
施工管理员
3
2
测量员
2
3
电工
2
4
机修工
2
5
装载机司机
1
6
电焊工
2
7
普工
5
灌注砼浇注及各项准备
8
吊车司机
2
起吊砼钢导管
合计
19
2、水下砼灌注桩施工机械配置:
水下砼灌注桩施工机械计划表
序号
机械名称
型号规格
单位
数量
说明
1
吊车
25吨
台
1
2
挖掘机
现代265
台
1
修便道
3
电焊机
交流35KVA
台
2
4
砼钢导管
Φ260mm
m
30
根据孔深配置
5
料斗
1.8m3
个
1
6
钢套架
2×2m
套
2
锁口夹导管用
桩基水下灌注混凝土采用25吨吊车配合装、拆导管及储料斗,储料斗的体积不小于首批砼量。
三、水下混凝土施工措施
1.导管下放
(1)导管选择
1)、导管在使用前应进行水密承压、接头抗拉和过球试验。
2)、灌注水下混凝土采用钢导管,内径为260mm。
导管应采用螺旋丝扣连接,密封性好。
3)、导管应进行试拼,并经过仔细检查,发现变形和磨损严重的不得使用。
并逐段编号,标明尺度。
4)、导管下放过程中,注意居中稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架。
5)、导管上口应满足混凝土灌注高度,导管下口距离孔底一般为20-40cm。
(2)导管水密性试验
导管须经水密试验不漏水,其容许最大内压力必须大于Pmax。
本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下:
导管水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax,Pmax可按下式计算:
Pmax=1.3×(YcHcmax-YwHw)
公式中:
Pmax——导管壁可能承受的最大内压力,KPa;
Yc——混凝土容重(用24KN/m3),KN/m3;
Hcmax——导管内混凝土柱最大高度,采用导管全长,单位为m;
Yw——钻孔内水或泥浆容重,泥浆容重大于12KN/m3时不宜灌注水下混凝土,KN/m3;
Hw——钻孔内水或泥浆深度,单位为m。
经计算我分部所采用导管导管壁能承受的最大内压力Pmax=1.3×(24×24-12×15)=514.8KPa
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与压水泵出水管相接,启动压水泵给导管注入压力水,当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
(3)导管安装
导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号,做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。
并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象,以免灌注过程中出现导管进水等现象。
2.混凝土灌注
(1)混凝土浇注设备
1)导管及集料斗
导管采用无缝钢管制成,快速螺纹接头,导管接头处设2道密封圈,保证接头的密封性。
根据首批封底混凝土方量的要求,选用1.8m3料斗灌注,能够满足混凝土浇注的需要。
2)混凝土生产、输送设备
现场采用商砼供应,9-12m3混凝土运输车运输。
(2)混凝土配合比设计
混凝土设计强度等级C30,采用强度等级C35的专用水下混凝土,混凝土配合比设计通过试配确定,砼除满足强度要求外,还须符合下列要求:
应采用P.042.5级水泥,混凝土应具有良好的和易性、流动性;
外加剂:
除高效减水剂、缓凝剂外、粉煤灰,不得掺加其他任何外加剂,外加剂的品种应与所用水泥相匹配。
同时,每批外加剂均试配检验合格后方可使用。
混凝土初凝时间≥4h;
混凝土的坍落度控制在160~220mm;
混凝土具有良好的和易性、流动性。
(3)混凝土灌注
1)水下砼的灌注时间控制在初凝时间内,砼中应加入缓凝剂。
2)混凝土拌和物应具有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象,灌注时应保持足够的流动性。
混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和测定坍落度(坍落度宜为160-220mm),并及时做好记录。
如不符合要求时,应进行二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
3)首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。
首批混凝土拌和物下落后,应连续快速地进行灌注,中途不应停顿,要尽量缩短灌注时间。
首批砼灌注导管埋置深度≥1.0m,计算桩基首批砼数量:
V≥πD2*(H1+H2)/4+πd2*h1/4
=π*1.12*(1+0.2)/4+π0.262*6.25/4=1.48m3
式中:
V—灌注首批混凝土所需数量(m2)
D—桩孔直径(m)
H1—桩孔底至导管底端间距,孔底已经过二次清空无泥浆取0.2m
H2—导管初次埋值深度(m)
d—导管内径(m)
h1—桩孔内砼达到埋置深度H2时,导管内砼柱平衡导管(水)压力所需的高度(m),即h1=HwRw/Rc=15*10/24=6.25。
Hw—井孔内水或泥浆的深度(m),按15米计算
Rw—井孔内水或泥浆的重度(kn/m3),按10kn/m3取值
Rc—井孔内砼的重度(kn/m3),按24kn/m3取值
故浇筑桩基首批水下混凝土数量≥1.48m3。
4)在灌注过程中,应经常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤,测探混凝土面上升高度(应派二人进行测探,取平均值),及时提拔导管,调整导管的埋置深度控制在2-6m范围内。
任何时候,都应确保埋管不小于2m的要求。
5)当砼面升到钢筋骨架下端时,为防止钢筋骨架被砼顶托上升,可采取以下措施:
可采取在钢筋骨架上口四周用钢管套上,顶在钻架上固定等措施来阻止其上浮。
尽量缩短砼总的灌注时间,防止顶层砼进入钢筋骨架时,砼的流动性过小。
当砼面接近钢筋骨架时,应保持深埋管,并徐徐灌入,以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力,当孔内砼面进入钢筋骨架底口5m以上时,适当提高导管,减少导管埋置深度(不得小于2m),以保证骨架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。
导管提升到高于骨架底部2m以上,即可恢复灌注速度。
6)在灌注过程中,应经常注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,并注意保持孔内水头。
7)导管提升过程中要注意尽量居中缓慢提升,防止挂卡钢筋骨架。
并尽可能缩短导管的拆除时间。
当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除1节和2节导管,(视每节导管和工作平台距孔口高度而定)。
此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新卡牢井口的导管,然后松开导管的接头螺栓,同时将起吊导管用的钓钩挂到待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口导管内,校好位置,继续灌注。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟,要防止螺栓橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全。
已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。
在灌注过程中,当导管内砼不满含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
在灌注过程中,应防止污染环境和河流。
8)灌注的桩顶标高应比设计高1m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,保证桩头无松散层。
在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的水泥浆挤入导管,形成泥心。
9)当灌注完的混凝土开始初凝时即可割断挂环,避免钢筋和混凝土的粘结力受损失。
10)灌注混凝土的同时,每根桩应按规定制作2组混凝土试块,标准养护28天后,及时提交混凝土抗压强度报告。
11)有关砼灌注情况,灌注时间,砼面的深度变化,导管埋深,导管拆除及发生的异常现象应由专人现场进行记录。
灌注砼时应做好应急预案措施,灌注过程中不得中断,尽量用最短的时间结束灌注。
12)破桩头:
由人工采用风镐进行,要破至设计高程,要保持钢筋的完整,桩顶基本平整、干净。
(4)桩基砼灌注应注意的问题
灌注桩施工过程中,项目部施工技术员、试验员、安全员必须到场全面控制,施工队负责人员应始终在现场指挥作业,派专人做好原始记录。
施工中的各种原始记录填写应规范、完整和准确,严禁造假。
并及时收集、整理、归档和进行签认。
1)首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度≥1.0m和填充导管底部的需要,经计算首批砼数量为不小于1.48m3,其中料斗中盛满砼1.8m3,罐车与泵送砼同步一次浇筑连续进行,保证首批封底砼要求,要专人指挥,信号一致。
2)砼拌合物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,坍落度控制在160~220mm之间,如不符合要求,应进行第二次拌和,否则不能使用。
3)首批砼拌合物下落后,砼必须连续灌注。
4)在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m。
5)在灌注过程中,应经常测探孔内砼的位置,及时的调整导管埋置深度。
现场采用25吨吊车起吊拆导管,保证砼的质量和桩的完整性。
6)为防止钢筋骨架上浮,当首批砼灌注完后,应降低砼的灌注速度,当砼浇注到4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
7)灌注的桩顶砼应高出设计桩顶标高0.5-1.0m,以保证砼强度,排除积水和浮浆层,多余部分接桩前必须凿除,应无松散层,冲洗干净,桩顶面高程应符合设计要求。
8)在灌注将近结束时,应核对砼的灌入数量,以确定所测砼的灌注高度是否正确。
9)浇注水下砼时应派专人统一指挥、统一信号,全部准备就绪时,吊车大钩挂住导管,小钩挂住料斗内球阀,当砼盛满料斗时,吊车小钩将球阀拉开,砼沿钢导管下灌注水下砼。
水下砼灌注示意图:
3、断桩处理
钻孔灌注桩基础目前已形成了一套比较成熟的施工技术。
但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响,处理不好就容易引起断桩,因此编制断桩处理预案是十分必要。
断桩原因
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入混凝土内,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求。
常见的断桩原因大致可分为以下几种情况:
(1)由于混凝土坍落度过小,或石料粒径过大、导管直径较小,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好,不得不提起导管,形成断桩。
(2)由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。
(3)由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块,搅拌时没有将结块打开,结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好,造成断桩。
(4)由于混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或清孔不彻底,使灌注中断造成断桩。
(5)由于检测和计算错误,导管长度不够使底口与孔底距离过大,首批灌注的混凝土不
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