水下混凝土灌注作业指导书.doc

水下混凝土灌注作业指导书1、导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水压试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。2、安装导管导管采用2530钢管，每节23m,配12节11.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水压试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有300- 400mm 的空间。3、二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，摩擦桩沉渣厚度应满足不大于10cm的要求。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。4 、首批封底混凝土计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。4.1、首批灌注砼的数量公式（例桩径D=1.25,孔深Hw取68m）：VD2/4*(H1+H2)+d2/4*h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为30-40cm，H1表示桩底到导管底口的高度,取50cm；H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。h1= Hwrw/rC=1.1*68/2.4=31.17mVr1.25=3.14*(1.25/2)2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1 =3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17 =2.23m34.2、箭球、拨栓或开阀打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故,排除事故后方可继续灌注。5、水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在24m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土面超过钢筋笼底2m左右，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，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下形成泥心。砼灌注过程中，如发生故障应及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师经研究后，进行处理。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，以保证砼强度，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录,并把每个桩的原始记录资料存档,以备查。处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒部分，应在灌注砼后立即拔出；处于地面以上拆除的护筒部分，须待砼抗压强度达到5Mpa后拆除。6、灌注砼测深方法灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。采用重锤法测深，重锤的形状是园锥形，底面直径15cm左右，重量不小于6-9kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。7、泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理，以防止污染环境或堵塞河道和交通。8灌注事故的预防及处理8.1、导管进水主要原因：混凝土的储量不足，或虽然混凝土的储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从导管进入。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。导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。预防和处理办法：如果是上述第一种原因引起的，应立即将导管拔出，将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗吸出。若是第二种或第三种引起的，应拔换原管重新下管，或用原导管插入续管，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。8.2、卡管在灌注混凝土的过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：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、导管接缝处漏水等使水泥混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法可用抖动导管,如仍不能下落,提出导管,重新灌注,须将散落在孔底的混凝土等清除。机械发生故障或其它原因是混凝土在导管内停留时间过久，或混凝土灌注的时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝的，增大了混凝土下落的阻力，混凝土堵在管里。预防措施是在灌注之前把机械维修一遍。8.3、埋管导管无法拔出称为埋管，原因是导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土之间的摩擦力增大，猛拔导管会把导管拉断。预防办法：应严格控制导管的埋入深度，一般不超过6m，8.4、钢筋笼上升原因：除了由于全导管上拔、导管提升挂钩所至外，主要是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口距钢筋笼底口附近到2m时混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶推力大于钢筋笼的重力导致。预防及措施：改善混凝土流动性能、初凝时间, 灌注过程中，当混凝土面接近钢筋笼底时，放慢浇注速度。混凝土面超过钢筋笼底2m左右，适当提升导管，增加钢筋笼埋深，即可正常浇注。在吊环上串钢管，钢管顶在吊挂钢筋笼的型钢上，型钢与钻机底座间固定牢固。钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用。8.5、首批混凝土封底失败事故原因和预防措施导管底距离孔底大高或太低。原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。首批砼数量不够。 原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。首批混凝土品质太差。原因：首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。导管进浆。 导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。处理办法:首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。8.6、供料和设备故障使灌注停工事故原因和预防措施原因:由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。预防措施：施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案。处理方法:考虑提起钢筋笼后重新成孔。8.7、灌注过程中坍孔事故原因和预防措施原因：由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。、在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。处理办法:及时回填重新成孔。8.8、灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。事故原因混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。混凝土和易性太差。导管埋深过大。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。补救措施：提起导管，减少导管埋深。