基础水下混凝土浇筑施工方案.doc

嵘尚·大观天下
基础挖孔桩水下混凝土浇筑施工
专项施工方案
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编制日期：
一、工程概况
工程名称:嵘尚·大观天下
建设单位：重庆嵘尚实业有限公司
设计单位：重庆市建筑工程设计院有限公司
监理单位：重庆海发工程建设监理有限公司
施工单位：重庆上渝建设工程有限公司
本工程位于重庆市南川区大观镇观音桥居委。建设用地面积为4501平方米，总建筑面积为20729.71平方米；共有子项5个，包括2栋二类高层住宅，3栋多层住宅（1层地下建筑为车库）。耐火等级为（地上二级/地上一级），防水等级（地下一级/屋面1级），结构类型（基础类型）：1#、3#楼剪力墙（桩基础）及2#、4#、5#楼异形柱框架（桩基础），结构安全等级为二级，建筑抗震设防分类类别为丙类，抗震设防裂度为6度，使用年限为50年。本工程基础形式为人工挖孔桩基础，基础设计等级为乙级，基础持力层为中等风化泥岩层。
二、编制依据
1、本工程设计图纸
2、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
4、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
三、现场实际情况
1、在基础人工挖孔桩施工的最后阶段，由于部分挖孔桩地下水过大及地下水位过高，导致挖孔桩混凝土的施工无法继续进行。
2、为保证混凝土的质量和结构强度， 混凝土的浇筑必须采用水下混凝土的浇注方式。
四、水下混凝土的施工方法
1、施工准备
水下混凝土配合比的确定：根据规范要求，混凝土的强度等级提高一个等级，图纸要求桩身采用C30砼，现增加一个等级，桩身砼强度等级为C35。配合比必须通过试验确定。
2、水下混凝土导管浇注法的参数计算
a、超压力P的计算
由于 桩基础是在地下水中浇筑，为保证砼能顺利通过导管下注，必须使管内砼在其底部出口的压力大于管外地下水压力（超压力P）。为此导管内的混凝土产生的压力和使管内砼流出管底的超压力P之间应满足下式：

其中：
—砼拌合物容重，KN/m3；
—导管顶部至桩孔内已浇砼面的高差，根据导管安装示意图及挖孔桩深度取 =17.1m;
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—桩孔内地下水的高度，即地下水面与桩孔内已浇砼面之高差，
取=10.6m；
—根据砼导管浇筑作用半径≤2.5m，确定其超压力须≥75KN/m2；
则：300.3KN/m2≥75KN/m2，考虑砼非完全流体，取折减系数，则150.2KN/m2 ≥75KN/m2，满足超压力要求，砼导管内径（D=200mm）可满足水下砼的浇筑。
b、开导管首批砼用量计算
在灌注砼开导管时，漏斗、贮料罐和导管内必须贮备一定数量的砼，以保证能完全排出管内水，并使导管出口埋入至少0.8m深的流态砼中以防止导管外地下水混入砼中。
，其中，
式中：
—开导管浇筑首批砼所需的用量（m3）；
—开导管内径，取0.20m；
—首批砼要求浇灌深度（m），取0.8m;
—管底至桩孔底的高度，取0.15m；
—导管的埋设深度，取0.45m；
—灌注桩浇筑段的横截面面积（m2）；A=3.14*0.45*0.45=0.64m2
—桩孔内砼高度达到时，导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m）；
—预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），即桩孔内地下水的深度。m；
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—砼拌合物容重，取24KN/m3；
则最深的G/5桩（直径900mm）的开导管首批砼用量计算：
=6.5*12/24=3.25
则=3.25*3.14*0.22/4+0.8*0.64=0.61m3
c、砼导管漏斗需要提升的高度的计算
水中浇注砼的过程中，砼导管漏斗都要提升一定的高度，以便利用砼的挤压力使砼在桩孔内摊开，浇灌面逐渐上升，并将水排出桩孔外。导管漏斗需要提升高度按下式计算：
,
式中：
—漏斗在预计浇筑砼顶面以上所需高度（m）；
—预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），取1m;
—桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;
—砼拌合物容重，取24KN/m3；
—根据砼导管浇筑作用半径≤2.5m，确定其超压力须≥75KN/m2；
—漏斗顶需高出水面(桩顶)的高度（m）；
则：

d、承料漏斗的斗容量确定
承料漏斗的斗容量，一般不小于开浇时首批砼的数量。由于桩孔内地下水压的存在，一般在首批砼下注时，导管内总要留一定量的砼。由此可确定≥0.56m3。根据砼搅拌机的单位时间供应量的关系，拟定承料漏斗的斗容量为1.0m3。
e、一根砼导管需用砼搅拌机台数按下式计算：
式中：—砼搅拌机的生产率（m3/h），自落式锥型反转出料350L砼搅拌机拌合时间2min，出料容量350L，单台生产率5-7 m3/h.结合施工实际情况，现场拟谁备两台自落式锥型反转出料350L的砼搅拌机。
—砼浇筑速度（m3/h），结合吊机、导管等设施的灌注效率，
一根导管浇筑速度为5-10m3/h。
则：，一根导管可满足砼的浇筑。
3、水下混凝土浇筑工艺
a、浇筑过程
、清孔合格后，进行钢筋笼的安装（塔机吊装），钢筋笼安装后，如有必要，可进行二次清孔，二次清孔检查及隐蔽工程验收合格后，方可进行浇注砼的准备工作；
、搭设浇筑平台，准备好钻机，作好开盘准备；
、各项准备工作做好以后，开始运输砼到现场，在注满大料斗以后，即可开始浇筑砼，其要点如下：
A、把导管下到桩底，此时导管隔水盖密封住导管；
B、开浇时，先用坍落度为18-22cm的水泥砂浆，再用大于导管容积的同样坍落度的砼送入导管底部。
C、满管后，缓慢提管30-150mm，利用导管内砼的自重将导管隔水盖冲开，砼流至桩孔内，再立即把导管下到原处，使导管底部插入已浇注的砼中。在动水位以下导管的提升速度宜缓慢且一次提升不得超过30cm，在动水位以上导管的提升速度可适当加快；
D、迅速检查导管内是否漏浆，若不漏浆，立即开始连续浇注砼。随着砼面的不断上升，导管相应提升，断续拆管，连续浇注。一次提管拆管长度不得超出2m，导管须始终埋在砼中。
、在浇注过程中，导管埋入砼内的深度应控制在0.6-1m，保持桩孔砼面高差不大于0.3-0.5m；
、浇筑时拟采用大直径漏斗的容量（1.0m3）加塔吊吊斗的容量（0.3m3）共计约合1.3m3的砼一次性注入桩底中使导管埋入桩底砼的深度不低于40-50cm；
、每隔半小时测定一次桩孔砼面至少三处的深度，每1h测定一次导管内砼面的深度，及时填绘桩孔砼浇筑进度图，以便核算砼浇入量，判断浇筑是否顺利进行；
、桩孔孔口设置盖板，避免砼散落桩孔内；
、在浇注过程中，可使导管作30cm的上下往复运动，有利于砼的密实。但不得做横向运动，以免泥浆和沉渣混入砼内；
、为防止钢筋笼在砼灌注过程中发生上拱，砼进入钢筋笼后提升导管要平稳，速度要慢，以防止砼冲力过大或钩带钢筋笼。
、砼灌注过程中发生钢筋笼上拱，堵管或埋管时应立即测定砼面高度，并与监理、业主共商处理措施。
、砼浇注应连续进行，因故中断时不得超过30-45min。流动性（坍落度）及和易性不合格的砼不得进入桩孔。桩基砼上升速度不得小于2.0m/h。
、浇注过程中，后续砼应徐徐进入导管内，以避免把空气带入砼内，形成高压气囊。
、浇注过程中，要根据砼的浇注量，用抽水机抽出相应体积的水，使水位始终保持在静水位高度，其偏差不应大于±200mm。
、砼面浇注超过静水位线约1.5米后，应抽出所有的余水，并用人工舀出表面的浮浆，直到合格砼面为止。
、利用正常的挖孔桩施工方法进行余下砼的浇筑。（见基础施工方案）
b、常见灌注砼故障及处理措施
、导管进水处理措施：提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况；提出导管，清除灌入的砼，重新开始灌注，附加初灌量，调整导管底口至孔底高度。
、堵管处理措施：上下提动导管或捣实，使导管疏通，若无效，提出导管进行清理，然后重新插入砼内足够深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮浆、杂物等吸除干净恢复灌注；尽量不采取提起导管下的隔水盖；也可使用高频振捣器在导管顶部进行振动处理，严禁乱摇导管。
、钢筋笼错位或上拱处理措施：吊起钢筋笼重新焊好下入孔内，检查钢筋笼固定情况，并加焊固定。浇筑前钢筋笼固定好，浇筑过程中，需派专人看管钢筋笼，一旦发现有钢筋笼上拱现象，立即进行焊接或绑扎固定处理。
四、保证安全措施
1、在进行挖孔桩施工过程中，必须设置安全防护区域并以绳子和红白小旗进行标识。
2、严格执行安全规定，施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿拖鞋的规定，上平台工作的人员必须佩戴安全带。
3、施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。
4、随时检查用电线路、工用具是否完好，确保生产安全。
5、严格执行电器安全操作规程，经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查，值班人员值班时不得离开岗位，确保用电安全。
6、大型设备必须是有操作证的专人指挥。
7、施工过程中要确保夜间照明充足。
8、废弃的浆、渣应进行处理，不得污染环境。
9、钢筋笼就位、砼浇筑等施工时，人员进入孔内必须做好通风检测、上下措施及个人防护等工作，确保安全。
10、沿施工现场做好围挡封闭施工，防止行人及其他无关人员进入工地。
重庆上渝建设工程有限公司
嵘尚·大观天下项目部
2014年9月26日

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