在海洋工程中,如何在海水环境下有效灌装混凝土是一项关键技术。这不仅关乎工程的稳定性与耐久性,更是对建筑材料与施工技术的一大考验。以下将从多个方面详细阐述海水里灌装混凝土的方法与技术。
施工准备
施工准备是海水里灌装混凝土的首要步骤。这包括熟悉和掌握相关的图纸设计和施工规范要求,进行场地平整夯实以确保桩机的稳定性,放线定出桩位并固实,以及检查复核各桩位轴线设计参数。还需准备好材料、人员、机械设备和工具,并搭建好临水、临电设施。还需做好施工现场的排水系统,确保施工污水经过沉淀池处理后排放。
护筒埋设
护筒的埋设对于海水里灌装混凝土至关重要。护筒采用钢板加工制成,埋设时需确保护筒中心与桩中心重合,平面偏位允许误差小于5cm,倾斜度的偏差小于1%。护筒埋设深度应大于3米,上部高出地下水位或孔外最高水位1.52米以上,并高出地面0.3米,以防止海水和泥浆的侵入。
冲击成孔
冲击成孔是海水里灌装混凝土的关键步骤。冲击成孔过程中,需根据地质情况选择合适的冲和冲击方式。在软弱、易塌土层中,可投放填充物冲击造壁。冲孔时应及时将孔内残渣排出,并定时补浆,直至达到设计深度。每冲击一定深度需检查成孔的垂直度,如发现斜孔、塌孔或护筒周围冒浆,应立即停机并采取措施。
清孔与检孔
清孔是确保混凝土灌注质量的重要环节。钻孔达到设计标高后,需进行清孔处理,以清除孔底沉渣。清孔可采用泥浆净化器和泥浆泵反循环置浆法,直至沉渣厚度、泥浆比重和含砂率符合规范要求。清孔后还需进行检孔,以确保孔径和孔深满足设计要求。
钢筋笼制作与安装
钢筋笼的制作与安装对于提高混凝土桩的承载力和稳定性具有重要意义。钢筋笼应在现场制作,采用套筒连接,同一截面接头数不大于50%。钢筋笼安装前需进行二次清孔,安装时应对准孔位,不得强行插入和碰撞孔壁。安装完毕后应进行隐蔽工程验收,合格后方可灌注水下混凝土。
水下混凝土灌注
水下混凝土灌注是海水里灌装混凝土的最后一步。灌注前需根据桩长、桩径和每小时需通过的混凝土量计算确定导管直径。导管法施工具有整体性好、浇筑速度快等优点,在工程中应用最为广泛。灌注过程中应确保混凝土以活塞式上升,避免形成泥浆包心。还需控制导管埋置深度,避免因埋管过深造成堵管或导管拔脱混凝土面。
混凝土质量控制
混凝土质量控制是确保海水里灌装混凝土质量的关键。混凝土进场后应及时检测其工作性能,包括坍落度、流动性、黏聚性和保水性等。灌注过程中应连续进行,严禁长时间停工或中断作业。还需采取双控措施控制桩顶灌注标高,以确保桩头混凝土质量。
防腐蚀措施
由于海水对混凝土的腐蚀作用显著,因此在海水里灌装混凝土时还需采取防腐蚀措施。这包括选用抗海水腐蚀的混凝土材料、添加特定的化学物质减缓腐蚀速度、利用特殊涂层或包覆材料保护钢筋混凝土结构等。设计更加耐久的建筑结构、减少对海水的直接暴露以及定期进行维护和检修也是有效的防腐蚀措施。
长期实验验证
科学技术的发展需要长期的实验验证。将钢筋混凝土放入海水中进行长期浸泡实验是验证其耐久性和稳定性的重要手段。我国科学家通过长达30年的实验观察和研究,掌握了关键技术并研发出高性能混凝土技术,为海洋工程建设提供了可靠的技术支持。
海水里灌装混凝土是一项复杂而精细的工程任务。通过充分的施工准备、合理的护筒埋设、科学的冲击成孔、严格的清孔与检孔、精确的钢筋笼制作与安装、规范的水下混凝土灌注以及有效的防腐蚀措施和长期实验验证等手段可以确保混凝土桩的质量满足设计要求并为海洋工程的稳定性和耐久性提供有力保障。