水下灌注桩基砼工程施工设计方案Word文档下载推荐.docx
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表一主要工程数量表
项目
位置
单位
数量
钢筋数量
混凝土数量
桩基
东岸
根
18
83.92t
1017.9m³
西岸
三.工期计划
桩基施工工期计划如下:
西岸桩基:
2014年6月10日-2014年6月20日
东岸桩基:
2014年10月1日-2014年11月25日
四.桩基水下混凝土施工方案
由于本桥两个主墩桩基处于长江内,施工期间长江水位变化较大,导致桩基内水位高、渗水量大,因此采用水下灌注混凝土方案进行施工。
(一)、施工准备
根据现场实际情况,在灌注水下混凝土前,准备好导管、料斗、水泵、泥浆泵等设备。
(二)、施工方案
1、导管安装
导管采用壁厚6mm,内径φ273mm的钢管分节段拼接而成。
导管在进场使用前必须先做水密实验,且至少在施工前1天再次做水密实验,保证导管连接密实不透水。
单孔灌注现场每节标准长2.5m,其中1.0m和1.5m管各一节。
导管不得有弯曲、洞眼和明显的凹陷。
为保证混凝土灌注施工操作方便和浇灌顺畅,安装后的导管,其下口距孔底0.5m深度左右。
导管使用前应逐一检查丝扣,确保每节丝扣的紧密连接。
丝扣不符合要求或变形超标的导管应坚决予以剔除,更换,并撤离现场或予以明显标识。
导管连接成导管柱,确保垂直,接头处采用密封圈垫予以密封。
密封圈厚度为3-5mm。
2、水下混凝土灌注
(1)水下混凝土
①由商品混凝土搅拌站提供,混凝土生产能力至少达到120m3/h的连续混凝土供应量、泵送至孔口灌注;
②混凝土应有良好的和易性,在运送和灌注过程中应无明显离析、泌水现象;
③混凝土应保持足够的流动性,坍落度必须满足水下砼的灌注要求,本工程坍落度损失值控制在18~22cm,不符合标准的砼不得灌入孔内;
混凝土坍落度的测控:
正常灌注时一次/每桩、出现明显异常时及时取样并测坍落度;
④水泥的初凝时间,不宜小于2.5h;
⑤混凝土的配置强度应比设计强度提高10%-20%。
(2)导管埋深
导管埋深的大小对灌注质量影响很大,根据水下砼流动扩散规律,保持合适的导管埋深,对水下砼灌注是非常重要的。
实际水下砼灌注作业,往往需要严格控制导管的最小埋深,以保证桩身砼的连续均匀,防止出现断桩现象。
对导管的最大埋深,则以能保持管内砼顺畅流出,便于导管起升和减少灌注提管拆管的辅助作业时间来确定。
对灌桩桩要求:
导管最小埋深不低于2米,导管最大埋深不超过6米。
①混凝土初灌量计算:
初灌混凝土量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度进行计算,且V≥V0+V1。
V0为1.3m桩长的混凝土量,V0=1.3πD2/4(单位:
m3);
D-设计桩径(m)。
V0=1.3πD2/4=1.3×
3.14×
9/4=9.2m3
V1为初灌时导管内积存的混凝土量,V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4(单位:
h-导管安装长度(m);
d-导管直径(m);
ρ-水密度(t/m3);
0.55-导管内壁的摩阻力系数;
2.4-混凝土的密度(t/m3)。
V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4=(16×
0.282/4)×
(1.0+0.55×
0.28)/2.4=0.6m3
初灌混凝土量V≥V0+V1=9.2+0.6=9.8m3
②灌注混凝土注意事项
A严格遵守桩基础施工规范施工。
B严格把好商品混凝土的质量关,控制好商品混凝土配合比,掌握好搅拌时间和砼的和易性,是防止桩身砼离析和强度偏低的有效措施。
C在灌注混凝土前导管进行预拼并做水密性试验,在灌注混凝土中导管要经常检查是否可拉动提起,提升时要注意速度,以免出现脱节现象。
D施工前校准探测绳。
E混凝土灌注时超出设计桩顶标高,直至孔口溢出混凝土为止。
F桩顶3m范围内混凝土采用振捣棒进行振捣,确保桩顶混凝土密实。
G孔口料斗采用双料斗形式灌注,孔口料斗为3m3,辅助料斗为7m3。
③桩基检测
桩基施工完毕后,对桩按设计要求采用声测管进行检测。
四根声测管呈90°
均匀布置,声测管与桩基钢筋N2相连。
(3)混凝土灌注
桩基水下混凝土灌注采用双料斗形式进行施工,连接导管采用3m3料斗,辅助料斗采用7m3。
施工步骤如下:
①导管进行水密试验;
②安装导管,主料斗和辅助料斗就位;
③通过汽车泵,先将辅助料斗装满混凝土,然后将主料斗混凝土装置距料斗顶部30cm处,适当打开辅助料斗,向主料斗内注入混凝土,同时打开主料斗球阀,开始灌注封底混凝土,汽车泵则同时向主料斗里放料,直至封底完成;
④通过测绳检测混凝土灌注高度,计算导管埋置深度,然后再进行下步施工;
⑤正常灌注混凝土,定点测定混凝土导管埋置深度;
⑥导管埋置深度达到6m时,拔一节2.5m导管,混凝土浇筑过程中共拔4节导管,剩余导管一次性拔完;
⑦混凝土灌注时,超灌桩头高度1m,确保桩身完整、密实、强度合格;
⑧由于西岸采用人工挖孔,孔口高程,亦是桩顶高程,灌注水下混凝土时,顶部无压力,为了确保桩基灌注质量,采用如下措施:
混凝土灌注到桩顶时,将顶部离析部分全部翻出,直至露出真实、合格混凝土,对桩头进行机械振捣密实,振捣深度3~5m。
⑨清理现场残余混凝土及泥浆。
⑩混凝土灌注过程中,拔出导管和停用料斗需要及时冲洗,便于再次使用。
(三)、灌注事故预防及处理
1、导管进水
主要原因有:
①封底混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋设导管底口,以致泥水从底口进入;
②导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入;
③导管提升过猛,或测探出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
处理方法有:
①若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得已进需要将钢筋笼提出采取复钻清除。
然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌入;
②若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;
或有原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。
如系重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。
为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,应大于200cm。
由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。
以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
2、卡管
在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。
卡管有以下两种情况:
①初灌时隔水栓卡管;
或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆补冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。
如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。
一旦有混凝土拌和物落入井孔,须按第2项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。
提管时应注意到导管上重下轻,要采取可靠措施防止翻倒伤人。
②机械发生故障或其它原因使和混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了导管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。
其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;
同时采取措施,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。
当灌注时间已久,孔内首批混凝土已初凝,导管内又堵塞有混凝土,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出,用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。
然后以粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。
3、塌孔
在灌注过程中如发现井孔内水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是塌孔征象,可用测深仪探头或测深锤探测。
如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生塌孔。
塌孔原因可能由于孔口周围堆放重物或机械振动等,有可能引起塌孔。
发生塌孔后,应查明原因,采取相应的措施。
如保持或加大水头,移开重物、排除振动等,防止继续塌孔。
如不继续塌孔,可恢复正常灌注。
如塌孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将混凝土钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实时机成熟后,重新钻孔成桩。
4、埋管
导管无法拔出称为埋管,其原因是:
导管埋入混凝土过深,或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。
预防办法:
应按前述要求严格控制埋管深度,一般不得超过6m;
在导管上端安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时,均应适当振捣,使导管周围的混凝土不致过早地初凝;
首批混凝土掺入缓凝剂,加速灌注速度;
导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;
提升导管时不可猛。
若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。
如仍拔不出,凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中,用吸泥机吸出混凝土表面泥渣;
派潜水工至混凝土表面,在水下将导管齐混凝土面切断,拔出小护筒,重新下导管灌注。
此桩灌注完成后,上下断层间,应照下面所述方法予以补强。
5、钢筋笼上浮
引起灌注混凝土过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面:
①混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋笼底时,混凝土结块托起钢筋笼。
②清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成较密实的砂层,并随孔内混凝土逐渐升高,当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。
③混凝土灌注至钢筋笼底部时,灌注速度太快,造成钢筋笼上浮。
处理方法:
①采用型钢扁担梁固定在钢护筒上,以防止其在混凝土灌注过程中产生上浮及偏移;
②当导管底口低于钢筋底部3m至高于钢筋笼底1m之间,且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢混凝土灌注速度。
(四)、混凝土灌注过程因故中断的处理办法
混凝土灌注过程中断的原因较多,在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下,可采用如下方法进行处理:
①若刚开灌不久,孔内混凝土较少,可拔起导管和吊起钢筋笼,重新钻孔至原孔底,安装钢筋笼和清孔后再开始灌注混凝土。
②迅速拔出导管,清理导管内积存混凝土和检查导管后,重新安装导管和隔水栓,然后按初灌的方法灌注混凝土,待隔水栓完全排出导管后,立即将导管插入原混凝土内,此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。
此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成。
③混凝土灌注过程因故中断后拔除钢筋笼,待已灌混凝土强度达到C15后,先用同级钻头重新钻孔,并钻除原灌混凝土的浮浆,再用φ500钻头在桩中心钻进300~500mm深,这样就完
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- 水下 灌注 桩基 工程施工 设计方案