浅谈水下混凝土施工.pdf

浅谈水下混凝土施工水下混凝土的施工一般有桩基础和地下连续墙，根据本人近年来的施工经验，浅谈一下水下混凝土的施水下混凝土的配合比设计尚应符合JGJ94《建筑桩基技术规范》、 《水下混凝土施工规范》（DL/T5144-2001 ）及《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003 J283-2004）等的规定水下混凝土必须具有良好的和易性和流动性保持能力，其配合比应通过试验确定水下混凝土配合比的设计强度应比施工图设计强度要求的强度高配一级，水泥用量不宜小于350kg/m3；当掺用外加剂、掺合料时，水泥用量可减少，但不得小于300 kg/m3水下混凝土的坍落度宜为180~220mm ，在可能与水接触的最初浇筑阶段，坍落度可适当减少水下混凝土的砂率宜为40%~50% 一、 水下混凝土施工 1.泥浆护壁成孔灌注桩施工泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺：测定桩位—埋设护筒—制备泥浆—成孔—清孔—下钢筋笼—水下浇注混凝土2.对施工设备的质量要求混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提要重点强调以下施工设备的质量1）备用发电机数量充足要保证工地的备用发电机性能良好，足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况，这样可以防止灌注时间延误，避孕造成断桩事故。

2）导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要根据灌注强度要求进行选择要求导管应具备足够的刚度、且密封性能良好，管壁光滑、导管平直，无穿孔裂纹，导管接口处应有弹性垫圈密封如果导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸入会引起事故，因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验3）储料斗、漏斗、溜槽以及其他在灌注机具使用前都应进行检查，以保证施工安全和施工质量3.灌注水下混凝土注意事项（1）钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要准确如果钢筋笼不是放到孔底的，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，以免产生塌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0.1~0.3m3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道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，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微向上提动导管，而如果要提升导管0.5m~1.0m 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，宜使用导管埋得更深要注意正确控制导管埋深，易使导管与混凝土间磨擦阻力过大，致使导管无法拔出造成事故而提管过程中要缓慢上提，如过猛易使导管拔断所以埋管深度一般应控制在2 到 6m，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0.5~0.8m 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形成泥心6）其它注意事项：混凝土拌制后，应在1.5h 之内尽量灌注完毕；清孔须彻底，如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥；在灌注过程中，当导管内混凝土不满含苞欲放有空气时，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。

二、 水下连续墙施工1.对施工设备的质量要求：除与水下灌注桩施工设备质量要求相同外，还需注意锁口管的质量，锁口管应能承受混凝土的压力，并应避免混凝土绕过锁口管，进入另一槽段 锁口管在安装前，应外涂润滑剂2.灌注水下混凝土注意事项（1）锁口管在安装吊放时，应垂直插入槽内，接头管的中心应与地下连续墙的纵轴线相吻合，底部和槽底必须密贴，以防止混凝土绕过接头管进入另一槽段后发生倒灌，同时上端口与导墙连续处用木楔楔牢，防止倾斜2）插入钢筋笼时，应使钢筋笼的中心线对准槽段的纵向轴线，徐徐下放．（3）钢筋笼安置完毕后，应马上下导管， 以减少空槽的时间，防止塌方的产生．导管安放位置应准确， 垂直， 防止在浇注混凝土的过程中，导管提升碰到钢筋笼，而发生下放困难的不良现象；检查导管的安放长度，并做好记录4）混凝土开始浇筑时，先在导管内放置隔水球以便混凝土浇注时能将管内泥浆从管底排出混凝土初灌时应保证每根导管浇捣有6 方混凝土的备用量， 混凝土浇注中要保持混凝土的连续均匀下料，混凝土面上长虹速度控制在4-5m/h,导管下口在混凝土内埋置尝试控制在1.5~6.0m, 在浇注过程中严防将导管提出混凝土面,导管下口暴露在泥浆内,造成泥浆涌入导管。

在浇筑过程中， 导管不能作横向运动以防沉渣和泥浆入混凝土中同时不能使混凝土溢出料斗流入导沟对采用两根导管的地下连续墙，混凝土浇注应两根导管轮渡浇灌，确保混凝土面均匀上升，混凝土面高差小于50cm，以防止因混凝土面高差过大而产生夹层现象 当混凝土浇捣到地下连续墙顶部附近时，导管内的混凝土不易流出，一方面要降低浇筑速度，另一方面可将导管的最小埋入尝试减为1m 左右，若混凝土还浇捣不下去，可将导管上下抽动，但上下抽动范围不得超过30cm5）锁口管拔升工艺应与混凝土浇注结合，混凝土浇注时应做好每车混凝土浇注时间与混凝土面上升记录， 作为提拔锁口管时间控制的依据，根据水下混凝土凝固速度的规律及以往的施工经验操作，做到既顺利地拔出锁口管，又不会造成槽段混凝土的坍塌三、 对水下混凝土浇筑灌注采取的技术措施1.首次浇筑必须大于埋管深度（一般在2 米左右）由于浇筑连续性强，因此车辆必须保证到位2.由于水下混凝土在浇筑原理上与其它类型混凝土的不同，即埋管深度部分混凝土，从开始浇筑到结束均处于上浮，也就是说一直在浮动这样对混凝土的各种性能要求就更高，主要考虑以下几点：（1）初凝时间：一般控制在整个浇筑时间的1.5~2 倍时间（如：浇筑一根桩或一槽墙，预测需4小时，则初凝应控制在7~8 小时）。

2）柔和性、流动性、保塑性好，由于水下混凝土塌落度大，一般在180~220mm ，混凝土很容易离析，这是水下混凝土最大致命处，造成断桩事故，属混凝土离析的占80%以上根据我公司的经验，在配合比设计上，砂率较泵送混凝土提高2~3%，粉煤灰量提高3~5%，外加剂掺量以初凝时间为准，所选用的外加剂试拌塌落度250mm 的情况下，混凝土的柔和性好，不结板，混凝土的流动性好（扩展度在400~500 之间） ，混凝土的保塑性好（1 小时泌水率＜ 2%）（3）采用“双控”法，即出厂检验合格放行，我厂派出的技术人员在施工现场检验合格后，再灌筑水下混凝土四、 灌注混凝土前的作业1.钢筋笼吊装前，先对钻孔进行检测检测用探孔器的直径应与钻孔直径相符主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋笼安装的障碍物（如突出的尖石、树根等），如有，则应立即处理，以确保钢筋笼安装质量2.钢筋笼吊装时须对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇阻滞时可慢起慢落并正反旋使之下落：如无效果立即停止下落，查明原因，清除障碍后再安装；不允许高起猛落、强行下放，以致碰伤孔壁而引起坍塌钢筋骨架底面标高与设计标高偏差不大于±5cm1）泥浆：钻孔泥浆由水和粘土搅拌而成。

在钻进过程中根据实际地质情况采用不同浓度泥浆悬浮钻渣和护壁，开钻前应准备数量充足的合格的粘土，以备成孔过程及清孔时造浆使用2）泥浆指标：钻孔过程中或清孔后泥浆性能指标根据不同地质情况和钻孔方法控制一般参照JTJ041-89 表 5.2.4 的规定，并根据成孔的具体情况进行调整3）泥浆性能检测仪器：开钻前配备下列泥浆性能检测仪器包括泥浆相对密计，泥浆粘度计，泥浆含砂率， 100ml 量杯等，并存放于施工现场3.导管、漏斗和储料斗的制备和安装1）导管是灌注混凝土的重要工具，宜用壁厚不少于3mm 的钢管，其直径应按桩长、桩径和每小时需通过的混凝土量决定（一般不少于250mm） ；导管的分节长度应便于拆装和搬运，并小于导管提升设备出厂的提升高度中间节长一般2m 左右，下端节长可加长至4~6m,漏斗下可配置长约1m 的上端节导管， 以便调节漏斗高度中间节两端均焊有法兰，以便用螺栓互相连接，法兰厚10~12mm ，法兰边缘较导管外径大40~50mm，钻有直径为12~16mm 螺栓孔 6~8 个，在一端法兰附近焊有小吊耳一对，挂钢丝绳用上下两节法兰填垫4~5mm 厚橡胶垫圈，其宽度外侧与法兰盘平齐，内侧则稍窄于法兰内缘。

2）储料斗宜用厚为3mm 的钢板制作，容积一般不小于2.5m3，底部做成斜坡，出口设置闸门；活动溜槽设置在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗3）漏斗宜用厚为2~3mm 的钢板制作，呈圆锥形或棱锥形，容积一般不小于1 m3在距漏斗上口约 150mm 处的外面两侧对称的焊吊环一对圆锥形漏斗上口直径一般取800mm，高为900 mm；方锥形漏斗尺寸一般为1000×1000× 800 mm，插入导管的长度一般调为150 mm五、 混凝土的制备与施工 1.灌注桩用混凝土的原材料及其配比，应符合有关技术标准、规范要求， 混凝土性能 （强度与和易性等）应符合工程质量要求和施工工艺要求；混凝土的供应应符合连续灌注的作业要求2.导管（1）每次混凝土灌注前，必须进行导管压水试验2）检查导管接头连接是否牢固3）导管提升时应缓慢、平稳提升，并统一指挥4）首批混凝土灌注前准确计算、复核导管悬空情况5）混凝土灌注过程中，勤测孔内混凝土上升情况，准确计算导管埋深3.混凝土试验员、现场技术员检查每盘（每车）混凝土质量，包括是否出现坍落度过大或过小，混凝土是否严重离析或夹有水泥结块或大料径的石子六、 灌注施工 （1）灌注前量测孔底沉淀层厚度，若超标时，须进行清孔； 导管下端距桩底宜控制在300~400mm ，首灌混凝土量应满足导管下口埋入混凝土中深度2~6m. （2）首批混凝土采用输送泵直接输送至大储料斗内储存，当首批混凝土方量满足要求后，专人指挥操作人员开启封口板的阀门进行灌注混凝土，如果直接用漏斗时应采用蛇皮袋装混凝土做内胆封住漏斗口用铁丝吊住待混凝土满漏斗后剪断铁丝，同时混凝土车速高速旋转卸料。

首批混凝土灌注后埋住导管1m 以上混凝土在灌注进程中，现场技术人员应勤测孔深，掌握导管埋深的情况，并严格按照技术规范要求控制埋深（埋深控制在2~6 米，并根据不同孔径在2~6 米范围内作适当调整） 当导管超出规定时，必须及时进行拆除导管3）混凝土灌注作业开始后，必须连续不断的进行，且每斗混凝土灌注间隔时间应尽量缩短；拆除导管所耗时间须严格控制，一般不超过15min；在混凝土灌注过程中，应随时探测混凝土上升高度，及时提升或拆除导管，注意保持适当的埋入混凝土深度，一般保持在2~4m，最大不超过6m，最小不少于1m4）拆管前要准确测量混凝土顶面至基准面的高度，计算导管埋深，确定拆管长度，并通过导管总长减去已拆除导管的长度来复核拆管后的埋深是否符合技求规范要求，绝对不允许出现以导管的长度来推算拆管后埋深或有导管提空的现象发生导管拆除时全体操作工人必须听从现场技术员的指挥吊装工人严格按照现场技术。