水下混凝土施工作业指导书.doc

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改建铁路遂宁至重庆增建二线站前施工1标

水下混凝土施工作业指导书

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审批： .

中铁八局集团有限公司遂渝铁路二线工程指挥部第一项目部
二○○九年十一月十日

1 适用范围
本作业指导书适用于各类基础工程水下混凝土施工作业。
2 作业准备
2.1主要材料
2.1.1 水下混凝土原材料要求
2.1.1.1 水泥强度等级不得低于32.5级，也不应过高，初凝时间用标准方法试验不宜早于2小时。每立方混凝土的水泥用量不宜小于350kg。
2.1.1.2 粗骨料的最大粒径不可大于导管内径的1/4或钢筋最小净距的1／4。
2.1.2 水下混凝土的配制要求
2.1.2.1 混凝土的坍落度以18～20cm为宜，如钢筋密、导管细时，可增至22cm。并宜有一定的流动度保持率。
2.1.2.2 混凝土的砂率宜采用40％～50％，水灰比宜用0.5～0.6。
2.1.2.3 混凝土的实际配制标号应比设计标号提高15％～25％
2.1.2.4 其他要求应符合有关规定、规范和规程。
2.2 主要设备、机具
2.2.1 导管选择：内径为200～300mm的钢管管节，现行一般采用丝口连接，接口加橡胶垫圈。导管拼接好后，应保持垂直、不漏水，保证球塞自由通过。
2.2.2 承料漏斗：倒锥体，逐步缩小至与道管尺寸相同。
2.2.3 导管提升设备：采用带链滑车或电动卷扬机或吊车等作导管提升设备。起升设备的起重能力应能安全负担装满混凝土的导管和承料漏斗的重量。
2.2.4 球塞：安装在承料漏斗颈口处。采用两个半元木球组成，中间嵌两层麻布。木元球直径比道管内径小20mm，麻布直径则比导管内径大60mm。木球上以麻布绳拴牢在导管提升架上。
2.2.5 测锤：可用铁板焊成平底空心锥体，其比重宜为1.5～2.0。锤重不宜小于4kg。测锤上设吊环，系以铁丝（或细钢丝）悬吊。
2.3 人员配置
入料4人，测锤观测1人，提升设备操作1人，导管安排4人，电工1人，木工1人。
3 操作方法
3.1 作业程序：
施工准备→施工布置→开工前检查→混凝土拌制和运输→混凝土灌注
3.2 施工准备
准备机具、材料、水及电；向全体施工人员进行技术、安全、质量交底；明确各类人员岗位责任。
3.3 施工布置
3.3.1 导管平面布置
3.3.1.1 导管平面布置数量应使导管有效灌注半径互相搭接，盖满全部基底。
3.3.1.2 桩基布置时一般每孔井布置一根导管，置于孔井中央，若孔井尺寸大，基底有难于清除的深坑陡坎，或考虑到导管万一有堵塞被迫放弃的情况时可适当增加导管数量。
3.3.2 导管立面布置：在灌注井顶搭设灌注支架，以悬挂串筒、承料漏斗及导管。在支架顶部设置平台、布设储料槽。
3.3.3 水下混凝土灌注顺序如为多根时，应由低至高、由周边至中心逐步进行。
3.3.4 混凝土生产量的选定
3.3.4.1 最小混凝土初存量
为保证首批混凝土灌注后，使导管埋入混凝土的深度不小于1m，在承料漏斗和出料槽内须存放的混凝土容量。
最小初存量为：V＝1/2LA1＋K（1.0＋t1+t2）A2
式中：
V—混凝土初存量（m3）；
L—灌注混凝土前导管在水中的长度（m）；
A1—导管断面面积（m2）；
K—超灌系数，一般取1.2～１.3；
t1—导管下端至沉渣距离（m）
t2—沉渣厚度（m）；
A2—井孔断面面积（m2）；
3.3.4.2 导管作用半径
导管内注入的混凝土，在基底扩散成锥形堆。其作用半径为

式中：
Q—在流动度保持时间内的灌注混凝土量（m3）。
R—混凝土扩散半径。
ｉ—混凝土流动坡率，一般为1／5～1／7，可按1／6计算。
混凝土施工规则规定导管的作用半径一般采用3～3.5m。多管混凝土时，导管间距将小于允许作用半径的2倍。
导管埋入深度：一般不小于1m。
导管出水高度：
导管出水高度（包括与导管连接的承料漏斗）是为保证混凝土能顺畅通过导管灌注。导管内混凝土柱的压力应大于导管外水和混凝土压力。超过压力与导管作用半径有关。

式中:
ha—导管出水高度（m）；
hｗ—混凝土面以上水深（m）；
hｔ—导管埋入深度（m）；
　 rｃ—混凝土容量＝２.2t/m3;
rw—水的容量＝1t/m3;
D—管底最小超压力。（t/m2）（见表2）
导管法水下混凝土的最小超压力 表2
导管作用半径（m）
≤2.5
3.0
3.5
4.0
导管底部的最小超压力(t/m2)
7.5
10.0
15.0
25.0
3.4 施工前的检查
3.4.1 水下混凝土一经开始灌注,不允许中途停顿。故在开始灌注前，应进行认真仔细检查。
3.4.2 开始灌注前的检查为：
3.4.2.1 保证施工顺利进行的措施.
3.4.2.2 施工材料数量充足。
3.4.2.3 施工机械经检修和重车试运转。
3.4.2.4 运输和储存混凝土的设备清洗润湿，无砂浆结块。
3.4.2.5 运输道路畅通、平台脚手架、楼梯栏杆、跳板、过道的安全设施齐全可靠，便利施工。
3.4.2.6 电线路绝缘良好，电源保证供应。
3.4.2.7 劳动组织合理、人员到岗、责任明确。
3.4.2.8 对桩基进行检查，填好检查记录。
3.4.2.9 指挥系统明确。
3.5 混凝土拌制和运输
3.5.1 水下混凝土拌制和运输与普通混凝土的要求基本相同。
3.5.2 水下混凝土拌制、运输设备应保证一开始灌注，应连续进行，直至完成，中途任何原因中断灌注皆不得超过30min。
3.5.3 水下混凝土拌合时间比一般混凝土酌予延长1.5倍。
3.6 混凝土灌注
3.6.1 灌注前均应在30min以内储够初次灌注所需混凝土量储存于漏斗内，在吊斗（或运输车内）、拌合机内亦均储满，以便砍球开关后能连续不断地、大量供应。在储料同时，对导管进行全面检查，导管底距基底面的距离应比导管内径大10m左右。
3.6.3 拔塞开灌步骤：
3.6.3.1 一切准备就绪后利用提升机拔塞，漏斗内砼开始下灌。
3.6.3.2 导管内混凝土开始下降数秒，将导管下降10～15cm，使导管插入混凝土堆内。
3.6.3.3 随着混凝土面升降，提降导管，使混凝土连续不断地灌注。
3.6.3.4 首批混凝土全部灌入导管后，若导管不漏水，说明正常，届时测探混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土中的深度，并做好记录。
3.6.3.5 水下混凝土应连续快速浇灌。如因故被迫中断，应尽快将导管埋深些，防止进水，并经常提升导管少许，防止混凝土凝固导管管节。
3.6.3.6拆除管节时，宜先降低导管，使导管埋入混凝土深些，待导管内混凝土停止流动，再拆除导管。拆除管节应快速进行，间歇时间不超过20分钟。管节拆除后，宜先使导管内填满混凝土到顶后，再适当提升导管，恢复正常灌注。
4 质量标准及要求
4.1 水下混凝土工程所用的水泥、水、骨料、外加剂、混凝土抗压强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.2 水下混凝土的配合比、原材料计量、搅拌必须符合施工规范的规定。
4.3 清孔后，孔底泥浆比重和沉渣厚度必须符合施工规范规定。
4.4 水下混凝土灌注过程中,应做好混凝土试件强度检查，其强度不低于设计规定混凝土强度；也可作钻孔取样检查或予埋管作超声波探测。
4.5 水下混凝土在灌注过程中，应随时做好施工现场记录，以供质量分析检查。施工现场记录内容为：
4.5.1 每台拌合机拌制数量，废弃数量和输入数量。
4.5.2 送到施工灌注平台上的混凝土数量均逐斗记录其时间和注入导管编号数量。
4.5.3 拔塞前导管长度,导管出水高度、基底和导管口高度、混凝土储存数量、拔塞时间。
4.5.4 首批混凝土注入导管内外混凝土高程，导管口高程以及导管内进水检查情况。
4.5.5 每次导管连续灌注时间和数量、混凝土下流情况记录。
4.5.6 拆除导管管节时间和拆除长度记录。
4.5.7 自每根导管开灌前1小时和导管停止灌注后1小时，每隔30分钟测量全面积基底高程和导管口高程各一次。并绘制基底平面和剖面图。大面积基底按10m2设一测点。
4.5.8 其他情况记录。包括基坑内外水位、气候、施工中的问题等。
5 职业健康安全注意事项
5.1 水下混凝土导管及提升设备的安装，均应符合设计要求。提升设备应分别做升降试验，确认合格后方可使用。
5.2各层工作平台，应据双重作业及上下交通等需要满铺脚手板，并安装栏杆、扶手及跳板。
5.3 施工现场遵守施工用电安全规定。
6 环境保护注意事项
6.1施现场的废物垃圾要及时清理，按环保要求运至指定地点；
6.2 施工现场的作业面要保持清洁，道路要稳固通畅，保证无污物和积水；
6.3水泥和其他易飞扬的细颗粒散体材料，应按排在库内存放或严密遮盖，运输时要防止遗洒、飞扬，卸运时应采取有效措施，以减少杨尘；
6.4 对无法使用商品混凝土的工地，应在搅拌设备上安装除尘装置，减少搅拌杨尘；
6.5 工地污水的排放要做到生活用水和施工用水分离，严格按市政和市容的规定处理；
6.6 凡在居民稠密区进行强噪声作业的，必须严格控制作业时间，一般不得超过夜间22时，特殊情况需连续作业的，应尽量采取降噪措施，做好周围群众工作，并报工地所在环保部门备案后方可施工；
6.7 对于影响周围环境的工程安全防护措施，要经常检查维护，防止由于施工条件的改变或气候的变化影响其安全性。