水下混凝土灌注是一种特殊的施工方法,主要应用于建筑工程中无法进行降排水作业的情况下。它通过将混凝土通过竖立的管子,依靠混凝土的自重进行灌注,确保混凝土在水下环境中也能达到设计要求的质量。
1. 定义与原理
水下混凝土灌注,也称导管混凝土,是将混凝土通过竖立的管子缓慢流出,向四周扩大分布,依靠混凝土的自重进行灌注的方法。这种方法适用于灌注围堰、沉箱基础、沉井基础、地下连续墙、桩基础等水下或地下工程。
2. 施工流程
水下混凝土灌注的施工流程一般包括测定桩位、埋设护筒、桩机就位、钻孔、清孔、安放钢筋笼、下导管以及灌注水下商品混凝土等步骤。其中,灌注水下商品混凝土是关键环节,需要严格控制混凝土的和易性、坍落度等指标。
3. 灌注方法
水下混凝土灌注有多种方法,如直升导管法、箱袋法、铺石灌浆法和商品混凝土泵输送法等。其中,直升导管法是最常用的方法,它通过导管将混凝土拌和物输送到初期灌注的混凝土下面,顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升。
4. 首批砼灌注
首批砼灌注量需根据泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径等因素确定。孔径越大,首批灌注的砼量越多。在灌注过程中,需保持连续作业,避免导管中堵满砼。
5. 后续砼灌注
后续砼灌注中,需注意观察孔口返浆情况,确保混凝土灌注的连续性。当出现非连续性灌注时,应及时采取措施调整导管位置,以保证灌注质量。
6. 灌注过程中的问题处理
在水下混凝土灌注过程中,可能会遇到塌孔、钻孔偏位、弯曲、漏浆、卡钻或埋钻等问题。遇到这些问题时,需仔细分析原因,采取相应措施进行处理,如回填至塌孔位置以上、改善泥浆性能、用钢护筒或埋深护筒等措施继续钻进等。
7. 灌注结束后的处理
灌注结束后,需采用捞取砼样确定砼面高度,使灌注标高符合设计要求。为保证桩顶的砼强度,需按照设计要求将砼面超出设计桩顶标高一定距离,待基坑开挖后再将高出部分凿除。
8. 质量控制
水下混凝土灌注是一项隐蔽施工过程,必须加强质量检验才能保证工程质量。在灌注过程中应随时检查是否按工艺规程进行,拆模后还应通过外观检查、钻芯检查和压水试验等手段进行质量检验。
9. 安全性考虑
水下混凝土灌注过程中需注意安全问题。在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设施的钻孔中处理故障。当必须下人护筒或其它设施的钻孔时,应采取防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。
10. 环境影响
水下混凝土灌注施工对周围环境也有一定影响。在施工过程中需采取措施减少对周围水体的污染和对生态环境的破坏。例如,可采用环保型泥浆材料和混凝土添加剂等减少对环境的影响。
11. 经济效益
水下混凝土灌注虽然施工难度较大,但具有经济效益显著的优点。它可以在无法进行降排水作业的情况下进行施工,大大缩短了工期并降低了成本。通过严格控制施工质量和采用先进的施工方法和技术手段还可以进一步提高经济效益。
水下混凝土灌注是一种重要的施工方法,具有广泛的应用前景和重要的经济价值。在施工过程中需严格控制各个环节的质量和安全措施以确保施工顺利进行并达到预期效果。