如何在水中浇筑混凝土 水下混凝土浇筑过程

2020-03-07 12:34:26 来源：朵拉利品网

1, 水下混凝土浇筑过程

水下混凝土浇筑过程有以下三步：
①导管法浇筑时，将导管装置在浇筑部位。顶部有贮料漏斗，并用起重设备吊住，使可升降。开始浇筑时导管底部要接近地基面，下口有以铅丝吊住的球塞，使导管和贮料斗内可灌满混凝土拌和物，然后剪断铅丝使混凝土在自重作用下迅速排出球塞进入水中。浇筑过程中，导管内应经常充满混凝土，并保持导管底口始终埋在已浇的混凝土内。一面均衡地浇筑混凝土，一面缓缓提升导管，直至结束。采用导管法时，骨料的最大粒径要受到限制，混凝土拌和物需具有良好的和易性及较高的坍落度。如水下浇筑的混凝土量较大，将导管法与混凝土泵结合使用可以取得较好的效果。
②压浆法是在水下清基、安放模板并封密接缝后，填放粗骨料，埋置压浆管，然后用砂浆泵压送砂浆，施工方法同预填骨料压浆混凝土（见混凝土施工）。
③袋装法是将混凝土拌和物装入麻袋到半满程度，缝扎袋口，依次沉放，堆筑在水中预定地点。堆筑时要交错堆放，互相压紧，以增加稳定性。有的国家使用一种水溶性薄膜材料的袋子，柔性较好，并有助于提高堆筑体的整体性。在浇筑水下混凝土时，水下清基、立模、堆砌等工作均需有潜水员配合作业。

2, 水下浇筑混凝土的方法

水下浇筑混凝土的主要浇筑方法有以下6种：
(1)导管法
水下混凝土浇筑最常用的方法，导管可用刚性导管或柔性导管，前者是依靠拌和物自重从刚性导管向水下仓面输送和浇筑；后者是将拌和物由柔性导管向水下仓面输送和浇筑。并依靠环境水对软管压力控制拌和物的下降速度。
(2)泵压法
用混凝土泵将混凝土拌和物沿输送管、浇筑管进入水下烧筑仓面，与导管法施工基本相同。
(3)开底容器法
将混凝土拌和物装在易于开底的密闭容器内，浇筑时，将容器轻轻放入水下，直达浇筑地点开底卸料。
(4)预填骨料压浆法
在水下模板内预填骨料，通过往浆管加压或自流灌法胶凝材料，充填骨料空隙并胶结而形成混凝土。
(5)袋装叠置法
将混凝土拌和物装入袋中在水下依次沉放，层间骑缝重叠，形成水下混凝土结构。袋材为麻袋或合成纤维做成，其质地较粗，还有改进的水溶性薄膜袋，溶化时间稍长于混凝土硬化时间。
(6)倾注法
在已浇出的混凝土上倾注混凝土拌和物。通过捣压推动或自然流动，使水下混凝土逐渐推赶扩散。
准备工作
1、成孔检查
施工单位在桩基钻挖孔成孔后首先进行成孔的自检，主要检测内容有：成孔的孔口标高，孔底标高，孔的倾斜度，实际孔深，直径，护壁高度，清孔情况，孔底沉淀层厚度，孔内渗水情况；
然后将自检报告呈递给监理单位，测量监理工程师到现场进行检测，合格以后批准进行下一步的施工工序。
2、钢筋笼绑扎情况的检查
成孔满足设计要求后，在施工单位已经呈递钢筋笼绑扎情况自检报告以后，监理工程师或者监理工程师指派相应监理员到现场进行钢筋笼绑扎情况的检查，检查的主要内容有：
钢筋笼的高度是否满足要求，主筋根数是否正确，箍筋间距是否满足设计要求，加强筋根数，间距是否正确，焊接接缝是否满足设计规范（机械连接的接口是否规范），钢筋笼直径是否达到设计要求，各种钢筋的标号是否正确，钢筋的锈蚀情况是否严重。如果满足要求批准施工单位进行下一步施工工序。
3、钢筋笼定位情况的检查
钢筋笼下放到桩孔后，进行钢筋笼的定位，钢筋笼的定位目的是：保证钢筋笼外侧有足够厚度的混凝土保护层，以及保证钢筋笼的竖直度。
检查的主要内容有：定位钢筋的位置是否正确（定位钢筋一般为十字形排列），定位钢筋的长度是否满足设计要求，钢筋笼安放是否竖直，当检查无误后批准施工单位进行下一步的施工工序。
4、套筒的水密性检查
由于水下灌注混凝土要求套筒必须在较大气压下有良好的水密性，因此套筒的水密性现场试验检查也变得尤为重要。
现场做套筒的水密试验，将套筒连接好（套筒的连接长度与灌注时需要的套筒长度一致或稍长）将套筒底部封堵，向套筒内注满水，套筒用吊车吊起，保持竖直，观察套筒的漏水情况，如无或极轻微漏水现象则套筒的水密性满足要求，此时监理方批准施工单位进行下一步施工工序。
5、套筒下放到孔内以后的检查
套筒下放安置稳妥以后，接受监理员的检查。主要的检查内容有：套筒底部距离孔底的高度（设计规范要求30-40厘米），套筒是否竖直。
漏斗的大小是否满足要求（要求漏斗第一次下料封底，能够埋住套筒1米以上）套筒是否清洗干净（无粘杂泥土）。当检查合格后，批准施工单位进行下一步施工工序。
参考资料来源：百度百科-水下混凝土浇筑
参考资料来源：百度百科-水下灌注混凝土

3, 怎么浇注水下混凝土？

摘要： 目前，桥梁桩基施工多为灌注水下混凝土，虽然灌注水下混凝土已经过多年的经验积累和总结，但施工过程中不为人预知的事故还是经常发生，大到断桩，小到浮笼等，给施工带来影响并造成经济损失。
水下混凝土浇注中，一旦发生事故，应采取相应措施，尽可能避免事故扩大或把损失控制在最小限度。
下面就一些可能出现的事故进行分析并提出相应处理办法。
1、 剪球时卡管
在灌注水下混凝土时，经常会产生剪球时卡管的情况，出现这种情况的原因有两个。
1. 1剪球制作不合理
塞球直径与导管直径差别太小，剪球前由于砂浆或细石料渗入导管与球壁之间造成堵塞。如果是这种情况，在不浪费混凝土方量的前提下，应急处理办法有两个：
⑴. 用一定长度（一般比漏斗长2m左右）直径为20mm~25mm的钢筋捅塞球，使混凝土下落。
⑵. 利用机械振动使混凝土下落，这种方法要求操作技术娴熟，以保证混凝土下落时导管回落到正常埋管的位置。
1.2 混凝土不合格
如果开盘后的混凝土坍落度过小或拌和不均匀，加上累积混凝土过程中粗骨料下沉，可能导致漏斗口处粗骨料相互挤压密实而堵塞漏斗口，导致剪球后混凝土难以下落。
补救的办法同上，同时必须注意：第一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度规范要求的高限为宜，为确保剪球顺利，可适当控制石料用量，等剪球完成后再按正常配合比进行拌和。如果采取措施后混凝土仍不下落，时间又长，只能放弃这斗混凝土，适当清孔或用空压机对孔底进行扰动后重新灌注混凝土。
2、 灌注中途卡管
因机械故障（如断电）使混凝土在导管内停留时间过长，或者灌注时间过长，部分混凝土已经初凝使下落阻力增大而堵在导管内。这种事故宜以预防为主。灌注前应全面检修设备。尽可能使灌注连续快速，炎热季节在灌注初期混凝土中掺入适量缓和剂，以避免混凝土过早初凝。
如果已灌注混凝土厚度3m以内出现卡管又无法补救到继续灌注时，建议停止浇注，拔出导管，采用吸泥机吸出混凝土，并重新清孔再灌注，或者提起钢筋笼，重下钻头，加大泥浆浓度钻至设计标高并排出已灌混凝土，再按常规办法清孔，重新灌注，以小的损失换取高质量工程。
如果已灌注混凝土厚度较大，重钻清孔不太可能，只能采取更换导管重新灌注的办法，但如何保证更换导管后不断桩值得研究。
3、 埋管
浇注过程中导管无法拔出有两种可能：
3.1 钢筋笼制作质量差，部分钢筋脱离主筋后插入导管吊环内（这种情况一般会浮笼）。这时应正反转动导管，使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心，再继续浇注。
3.2 导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大，水下混凝土灌注应严格控制埋管深度，不得大于6m，且不小于1m。为防止混凝土初凝，除适当加缓凝剂外还应振动导管。
一旦埋管发生，应先查明究竟是何种原因，尽可能增大拔力拔起导管（但要防止拔漏导管），拔起过程中应正反摇动导管，使其易于拔起。
4、 浮笼
浮笼事故在灌注水下混凝土过程中并不鲜见，对于只下半笼（即钢筋笼长度小于成孔深度）的钻孔桩更是有可能发生。产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关，但预防不力是一个因素，所以下笼时应采取相对固定措施，尽可能多焊几条主筋在钻机底座上，增大固结力。
在灌注过程中混凝土何时接近或进入钢筋笼应做到心中有数。在混凝土面接近和进入钢筋笼时，应保持许可范围之内的较深埋管，并连续灌入混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力；当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼的埋深，使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。
如果出现浮笼，应尽快处理，扼制继续上浮，最好用多根直径6cm左右钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上，并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒，这样，还能保证钢筋笼上浮时不至过份偏位。
施工事故时有发生，为保证工程质量，应坚持预防为主、防微杜渐的原则。

4, 到底是怎么浇筑水下混凝土的

水下混凝土浇筑施工方法：
二次清孔结束后，立即浇筑混凝土。
1）混凝土要求：混凝土强度等级比设计强度提高一个等级，粗骨料采用碎石，粒径为5~20mm，砂为级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6以下，优先采用矿渣水泥，混凝土含砂率为40%~45%。坍落度为20±2cm，扩散度为34~38cm。混凝土初凝时间为3~4h。
2）水下混凝土浇筑：浇筑时计算好初灌量，加工好漏半，要求有一定的冲击能量，能把导管下沉渣挤出，并能把导管下口埋入混凝土，深度不少于1m。
首次浇筑采用混凝土隔水栓（隔水栓先用φ8钢丝悬吊在混凝土漏斗下口），当混凝土装满漏斗后，剪断钢丝，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。
混凝土浇筑连续进行，随浇随拔管，中途停息时间不超过15min，以免中途停顿造成断桩事故。在整个浇筑过程中，导管在混凝土中埋深1.5~4m，利用导管内外混凝土的压力差使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m。
在浇筑接近结束时，在孔内注入适量清水，使槽内泥浆稀释并排出槽外，并使管内混凝土柱有一定的高度（2m以上），要保证泥浆全部排出。

名词解释

混凝土

混凝土（砼，石矢）是由凝胶材料、骨料和水按适当比例配置，再经过一定时间硬化而成的复合材料的统称，是世界上使用量最大的人工土木建筑材料。 混凝土的硬度高、原料来源广泛、成本低廉，广泛使用于房屋、公路、军事工程、核能发电厂等构造物。

导管

细胞生物学名词，指维管植物木质部由柱状细胞构成的水分与无机盐长距离运输系统，次生壁厚薄不匀地加厚，端壁穿孔或完全溶解，从而形成纵向连续通道。同时，还可指工业导管和石油钻进导管。多个导管之间可以用橡皮管连接，导管端部还可以套上橡胶塞，用来连接其他器皿。

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