水下混凝土施工技术及关键材料

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年 8期   作者:王永刚
[导读] 随着我国经济的快速发展,人们的生活水平越来越高
        王永刚
        北京高强亿圆混凝土有限责任公司,北京 100000
        摘要:随着我国经济的快速发展,人们的生活水平越来越高,对建筑的要求也越来越高。越来越多的人将目光放在了水下混凝土灌注桩上,开始做相关的研究。但是由于这项工作的复杂性,目前的研究深度还远远不够,笔者根据自身多年的工作经验,结合所查阅的国内外资料,对水下混凝土灌注桩施工要点做简要的分析,以供参考。
        关键词:水下;混凝土;施工技术
        1施工中容易出现的问题和解决措施
        1.1水孔壁塌陷的问题
        在水下混凝土灌注工作的开展过程中,如果泥浆消失或泥浆中存在较多的气泡,就极易造成孔壁出现坍塌的问题。而导致此种潜在隐患出现的原因主要有:①钻头或掏渣设备倒地的过程中,可能碰撞到孔壁而导致坍塌。②钻孔外的水位高于钻孔内部的泥浆表面。③在清洁钻孔的过程中发现漏浆问题,不能在最短的时间内开展补浆工作,从而造成泥浆黏度降低,这时孔内压强不符合预期标准也会造成孔壁的坍塌。有关建筑企业的管理人员要想解决孔壁坍塌的潜在隐患和问题,就一定要在施工过程中精确地找寻可能出现坍塌或已经出现坍塌问题的准确位置,然后再将砂土混合物及黏土回填到坍塌位置上方2m~3m的位置,等待回填物静置一段时间后再开展钻孔清洁工作。与此同时,施工人员还可以掺入少量的黏土,待孔壁逐渐稳定后,再缓慢开始钻孔。除此之外,如果在施工过程中地层出现变化,那么施工人员就一定要掌握好泥浆的密度,在开展钻孔清洁工作时要在最短的时间内补充泥浆,从而最大限度地确保泥浆表面在护筒的范围内。
        1.2卡管的问题
        在施工人员开展水下混凝土灌注作业的过程中,普遍出现或存在的问题就是卡管问题。在开展初次灌注作业时,隔水栓将管堵塞是导致此问题出现的关键因素,还可能由于灌注材料的颗粒直径过大、机械设备出现问题而造成混凝土不能连续浇筑,使其在导管中存留的时间过长而造成导管堵塞。有关部门的管理人员要想避免此类问题,就一定要全面重视导管内径是否和使用的隔水栓直径相匹配,而且要确保隔水栓的隔水能力,这对于确保混凝土灌注作业的有序开展有着重要影响。与此同时,在开展水下混凝土灌注时,施工人员还要全方位地管控混凝土的坍落度和混凝土的搅拌时间。其中,水下混凝土要具备较为优良的和易性,配置比例要根据相关的模拟实验来确定。坍落度要设置为170mm~200mm,而且粗骨料的最大直径不能超过导管的直径。此外,施工人员还要尽可能确保导管连接的密封性,在利用导管前要提前开展试压工作,其压强为0.5MPa~0.8MPa,这对于避免进水问题的出现有着关键作用。
        2水下混凝土灌注桩的施工方法
        2.1桩位的定位测量
        在对水下混凝土灌注桩开展施工作业的过程中,建筑企业一定要安排专业的测量人员以业主方的需求和设计部门所分析得出的数据信息作为基础,利用全站仪器按照设计图纸来创建横纵轴线控制网,其中栓桩要设置在非施工区域中。与此同时,施工人员还要测定每一个桩位的标高。
        2.2进行埋设护筒
        一般状况下,埋设护筒的深度应维持在2m~2.5m之间。在开展具体护筒埋设工作的过程中,施工人员要提前开挖护筒坑,其中护筒的直径要比开挖的直径最少短30cm~60cm。与此同时,在护筒坑挖掘工作结束后,施工人员要合理利用机械设备将护筒调入坑中进行调整,护筒的中心和桩位中心的偏差应维持在5cm左右。除此之外,护筒吊装工作结束后,施工人员要在护筒四周和底部全方位地开展黏土回填工作,并进行分层压实,这对于确保护筒的防水性有着非常关键的作用。

最后,在施工过程中要最大限度地确保护筒的稳定性、安全性和防水性,而且施工人员还要适当地利用回旋钻成孔法在护上端预留一个排浆孔,这对于后续工作的有序开展有着非常积极的现实意义。
        2.3钻机就位的方法
        在水下混凝土灌注工作的开展过程中,钻机就位一般分为两项环节:首先是施工人员利用吊机或其他牵引机械设备将钻机安置到井口铺好方木的施工平台上立起钻杆,大致地开展对中和加固工作,这对于保证底座和顶端的稳定性和安全性有着非常关键的现实意义。其次是施工人员利用钻机自身起重行走设施或千斤顶对钻杆及钻头进行具体的对中和固定工作。
        2.4钻孔施工的方法
        在钻机到达指定位置后,不能立即开展钻孔工作。工作人员要安装好泥浆泵、准备好泥浆池、调配好泥浆及准备好施工原始记录表、钢筋笼子等,方可开始钻孔工作。在钻孔工作的开展过程中,应分节连续开展,并且在钻孔作业进行过程中对钻孔进行实时测量。与此同时,施工人员要在孔深达到预期目标后再开始换浆清孔,利用掏浆筒掏浆后在最短的时间内进行补浆,这对于防止以加深孔代替清孔,尤其是冲击钻成孔问题的出现有着重要的现实意义。
        3确保水下混凝土灌注质量的技术措施
        3.1全面管控混凝土材料
        首先,建筑企业的施工人员要全方位且明确地掌握混凝土的配置比例及材料。在目前的建筑行业中,混凝土主要是由水泥、骨料及添加剂等材料混合而成,其中水泥可以适当地选用硅酸盐水泥或粉煤灰水泥,具体选用哪种需要由施工人员以水下环境及灌注的具体情况为基础来确定。其次,从骨料选用的层面而言,其作为混凝土混合过程中不可或缺的关键组成部分之一,通常根据颗粒直径大小分为粗骨料和细骨料两种。在建筑企业施工人员开展选取骨料的过程中,要对石子的类型、材质、直径等因素进行高度重视。其中,粗骨料要尽可能选用复合标准的卵石,并且其直径不能超过导管内部直径的1/6和钢筋最小净距的1/4。而对于细骨料,施工人员要尽可能选用中砂,特别是石英含量较高、颗粒直径较为圆润的中砂。除此之外,施工人员还要全面重视砂率因素。一旦砂率超出了预期标准,不仅会出现混凝土流动性降低、灌注质量下降等问题,而且可能会在一定程度上使混凝土出现不可挽回的裂缝,甚至出现导管堵塞的问题和潜在隐患。所以,施工人员一定要科学合理地管控砂率,这对于确保水下混凝土灌注的品质有着重要作用。最后,从添加剂的利用角度来看,其作为提升水下混凝土灌注的合顺剂,主要涉及缓凝剂、膨胀剂及除水剂等。
        3.2全方位落实灌注工艺
        在施工人员利用导管法开展水下混凝土灌注工作的过程中,第一个环节就是钢筋笼的吊放。在进行此环节时,钢筋笼吊放的位置务必精确,其中心应和钻孔中心相对应。其次,要确保吊环和吊钩的稳定性,这对于防止出现浮笼现象有非常关键的作用。第二项施工环节就是混凝土的初次灌注。在此过程中,施工人员要全面合理地管控混凝土的灌注量。由于初次灌注是整个水下混凝土灌注过程中至关重要的步骤,所以,施工人员一定要提前配置好水泥砂浆,并根据相关的施工方案和计划将其放置到隔水塞子以上部位的导管中,然后再开展混凝土的初次灌注工作。这样一来,就可以在一定程度上借助混凝土的自身重量将导管内部的废水排出导管。
        结束语
        总而言之,水下混凝土灌注桩由于其特殊的施工条件,施工流程非常复杂,其中泥浆和孔的控制是非常重要的一个环节,如果把控不好,就会造成严重的后果。因此在施工过程中除文章中考虑的因素外,还需根据项目的实际情况综合考虑其它要素。
        参考文献
        [1]张琨,许立山,刘创,等.中国尊大厦超深基坑后注浆钻孔灌注桩施工技术[J].施工技术,2019,48(4):1-4.
        [2]刘志宏.基于富水卵砾层的超长钻孔灌注桩施工技术研究[J].交通世界,2019(Z2):128-129.
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