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水下混凝土浇筑技术要求:导管的选用:可采用金属管和厚壁PVC塑料管,直径不小于φ250㎜,不大于400㎜.导管使用前,应根据桩长试拼接;根据水下混凝土流动扩散规律,导管埋深过小,往往使管外混凝土面上的浮浆沉渣挟裹卷入混凝土内,形成夹层;埋深过大,导管的超压力减少,管内混凝土不易流出,容易产生堵管,并给导管的起升带来困难。所以,保持合理的导管埋深,对水下混凝土的灌注是非常重要的。正常灌注时,导管埋入混凝土内深度一般为2.5~3.5米,小深度为1.5~2.0米,深不超过4米。导管安装时其底端应高出孔底沉淀土面30~40㎝,初灌混凝土导管埋深应在1.2~1.5米。开始灌注时,为保证 批混凝土达到要求的埋管高度,以便实现导管底部的隔水,需要计算首批混凝土罐入量。开始灌注时,先配制0.2~0.3m3流动性好的水泥砂浆,倾倒入管内隔水拴以上空间。然后,将首批砼倾入初罐斗内,剪断悬挂隔水栓的铁丝,使搁水栓、水泥砂浆和砼顺利到达孔底并上升,首批砼灌注完毕,立即转入连续浇灌。
灌注水下混凝土过程中,孔内混凝土面连续不断上升,导管埋深也在不断增加,需要定时测量混凝土上升情况,记下罐入的混凝土量,测定坍落度。测量混凝土面的标高需要用专业测绳及测锤。在测量时,在导管与钢筋笼的中间部位下放测锤,至少测3~4个点,分别记入灌注记录本,然后取平均值,以此确定导管拆卸的数量。导管时不得过快过猛,以防拖带表层混凝土造成泥渣浮浆侵入,或挂动钢筋笼等。导管的拆装要干净利落,并防止工具、密封圈及螺栓掉入孔中。拆下的导管应立即用清水冲洗干净,集中堆放整齐。水下混凝土一经开始灌注,须连续进行,任何中断不得超过30分钟,以保证混凝土的灌注质量。每根桩留1组试块(每组3块),并按规定养护28天龄期后,送指定试验室检测。因水下混凝土为自密型混凝土,为了保证桩顶混凝土的质量,需要超罐出桩顶80㎝以上,下道工序施工时将其凿除即可。(顺龙LpgJllSy)
新型钢沉箱干作业法使得位于河流和海洋中的水下桥墩实现低成本,干燥环境下的加固成为可能,由于其采用工作钢沉箱加固技术,具有以下显著工艺特点:由于调查,修复和加固工作可以进行干燥的条件下,工作环境和性改善,施工的质量提高:运输和安装可以借助于浮力进行,从而如梁下空间的 要求和选择适当的机器:由于沉箱预先在工厂生产,在现场操作的时间大大减少:水上工作的领域面积减小,从而 限度地减少中断交通和其他经济的影响,适用于不同形状的形状结构,包括圆形,椭圆形及矩形的结构基础或结构墩柱,以及墙式结构(使用钢板桩):由于沉箱可转换为或用于加固或修复结构的组成构件,这种新方法也被证明是经济的。
普通加固方法一般仅能对结构基础以上部分进行加固,但经常也存在桥墩与桩基础直接相连,不能像一般结构那样明确区分桥墩和基础,且对于桥梁下部结构,尤其是桩基础等水下结构,其 弯矩点理论上并不位于基础顶部,通常位于基础以下数米。因此,对基础下部入土一定范围进行加固是十分必要的,而通常限于现有技术的局限一般无法实现这一目标。近,日本Raito公司开发了压入钢管法加固桥墩技术(SSP工法)。
压入钢管加固技术适用于碎石土(碎石 直径小于现有结构与加固钢管之间的间隙)、淤泥质土、粘性土、有机质土等土质条件下的直径300~1500mm各种桥墩、桩基础构件的加固,梁下空间不小于2.5m(如果空间过小,可从基础顶面向下挖掘),其具有以下显著工艺特点:适用于水中结构的部分修复与加固:焊接工作为与陆上,质量可靠:对基础加固时无需重新构筑基础,加固的同时实现原结构的防腐施工:上部开放的工作面,工人工作的条件就较好:作业过程低噪声,无污染:作业条件受恶劣条件影响小:无需大规模的临时隔水措施,不需要大型设备,经济性较好:加固过程对路面交通无影响:对结构尺寸及外观基本无改变,不影响通航净空。(顺龙LpgJllSy)
灌注过程中,孔内的泥浆会发生沉淀,特别是在深孔中,灌注时间比较长,泥浆在混凝土面上的沉淀厚度会更大,因而我们测定的混凝土面的标高会发生很大的误差,如果根据这样的测定盲目地拆卸导管,就可能造成桩身夹泥甚至断桩。另外,现代高层建筑中,地下室的设计是很普遍的,这类钻孔灌注桩存在所谓的“空孔”,是不需要灌注混凝土的,有时空孔的长度会达十几米。
灌注中,如果忽视了沉淀厚度的测量,不但会造成桩身夹泥、断桩,而且会发生桩顶欠灌(短桩),基坑开挖到设计标高后,见到的只是泥桩或泥渣桩。武汉天一大厦300多根钻孔桩,约有近三分之一出现长短不一的欠灌事故。由于基坑深度达1 lm,地下水水位仅2m,接桩时出现严重涌砂,给事故的处理带来很大困难。处理该事故耗时3个多月,经济损失达一百多万元。因此,测量混凝土面的深度时,应将实际测量深度和理论应当达到的深度相比较,在测量之前根据已灌注的混凝土量,估算理论上应上升的高度,如果两个值之间相差很大,就不能盲目拆除导管。同时在灌注前应尽可能采取反循环措施将孔内清洗干净,并将泥浆含砂率控制在要求范围内,从而减少灌注过程中混凝土面上泥渣的沉淀量。
初灌混凝土的初凝:在深孔和大直径灌注桩中,单桩需要灌入大批量的混凝土,因而灌注时问较长,有时会超过7、8h或更长,这种情况下,必须考虑首灌混凝土的初凝问题。混凝土的初凝时问大约在两小时左右,加入缓凝剂后一般控制在4~5h。如果加入过量的缓凝剂,就会影响混凝土的强度。灌注过程中,由于首批混凝土夹杂着孔底的泥沙,总是浮在混凝土表面,如果灌注时问过长,这部分混凝土就有可能发生初凝,成为壳体。初凝的混凝土会阻碍新鲜
混凝土的上升,造成灌注困难。如果上下活动导管,新鲜混凝土就有可能漫过初凝混凝土形成新的灌注面,这部分夹杂着泥沙的初凝混凝土就会被留在桩身之间,成为桩身夹泥缺陷,缺陷严重的成为断桩。施工经常会出现灌注过程基本顺利,但桩在做声波检测时某处存在夹泥现象。了解到这个原因后,在单孔需要灌注大量混凝土的情况下,一是要做好各项准备工作,紧凑施工工序,尽量缩短灌注时间;二是在首批混凝土或砂浆中适当地多加缓凝剂,延长初凝时问,通过超灌使这批混凝土排出设计桩长之外。(顺龙LpgJllSy)
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