利用泵送混凝土设备水下浇注小口径人工挖孔桩施工技术
利用泵送混凝土设备水下浇注小口径人工挖孔桩施工技术
湖南城建职业技术学院
刘孟良
利用泵送混凝土设备水下浇注小口径人工挖孔桩施工技术
湖南城建职业技术学院 (湖南湘潭411101) 刘孟良
【摘要】对利用泵送混凝土设备水下浇注人工挖孔桩的方法与步骤进行了介绍，可以给同类工程借鉴。
【关键词】泵送混凝土设备 水下浇注混凝土
【Abstract】This article introduces some steps and methods of pump-concrete equipment with underwater-manmade hole and picket ,it is a good sample for some similar constructions.
【Key-words】pump-concrete equipment underwater-mould concrete
随着国力的提高，人民生活的不断改善，高大的工程项目、复杂的地下设施、市政、交通等工程正在飞速发展。同时，在设计上，其安全理念不断得到提升。首先，从基础工程开始，大量的在复杂的地形、地质条件下，人工挖孔桩的出现，较好地得到了从基础埋深、到结构受力的一种理想方案，由于人工挖孔桩属于一种端承桩，一般桩底持力层落在风化岩层上，且该型桩，其桩身较长，属地下隐蔽工程，桩身要穿越的土质一般经过粘土、砂砾、乃至淤泥层或地下水位较高且丰富，故此，怎样浇筑桩身混凝土，是成桩质量的关键，下面根据实践，浅谈利用泵送混凝土设备水下浇注小口径人工挖孔桩的施工技术。
某主楼基础采用人工挖孔桩，其桩号有120#、121#、133#、134#、135#、136#、137#，桩径最小者为Φ900，最大者为Φ1200，施工期间正值雨季，施工现场地势低洼，地下水位丰富，在挖桩过程中，测得一个直径Φ900、桩长16米的桩，只需8分钟，该桩筒身内即可充满水，且水位达到桩顶部下300，采用抽水泵排水需用两台Φ75口径、扬程达20米的抽水泵才见效，在护壁上下接圈处有大量有压水冲入桩筒内，同时，由于在该桩井内抽排水，邻近桩筒内的水位跟随下降，在此情况下，怎样确保该桩身混凝土质量，并能保证邻近桩混凝土的连续浇筑，达到超声检测与抽芯检验的质量发求，在技术可靠、经济合理的前提下，正确地选择混凝土浇筑施工方案，是重要的技术问题。经比较，采用泵送混凝土设备水下浇注桩身混凝土是一个较好的方案。
施工机具准备：
（1）抽水泵： 3台 Φ75；
（2）混凝土搅拌机： 强制式500两台；
（3）混凝土输送泵： 1台， 附输送管100米及其它附件；
（4）倒链： 2台（2吨、1.5吨各1台）；
（5）混凝土计量器具（含试模）：按实供应；
（6）电子衡： 1台；
（7）人力斗车： 12台。
2、材料准备：
（1）425#水泥： 现场备料满足要求，且经检测合格；
（2）中砂： 按实确保供应；
（3）卵石： 10~30mm粒径，按实确保供应；
（4）泵送剂： 按水下浇注混凝土配合比核实工程量后计算，确保供应，并经检测合格；
（5）粉煤灰： 按实供应，且经检测合格。
3、劳动力准备：
（1）普工共29名：分配情况如下：
A、混凝土后台：共21人：
铲料、拖斗： 16人（共使用6台斗车）；
运送粉煤灰、水泥：3人（水泥2人，粉煤灰1人）；
倒粉煤灰、泵送剂：1人；
清理耙料： 1人。
B、混凝土前台：共8人：
安拆泵管、清理：4人；
操作倒链： 1人；
配合架子工： 3人。
（2）普工队长： 1人。
（3）技工共4名：
架子工： 2名，安设水下浇注混凝土导管；
电工： 2名，负责安全用电及照明、动力用电。
（4）管理人员及职责：
材料试验员1名：负责后台计量、试块制作、开具配合比单、控制坍落度；
后台联络员1名：负责前后台对讲联络工作；
设备管理与修理员1名：指导导管的安拆、确保机具正常运转，协助工长的工作；
质量与安全监督员各1名：做好混凝土浇注记录，测算（定）导管埋置混凝土内的深度，浇注混凝土前的验桩与隐蔽；
现场指挥与调度1名：负责现场指挥与调度、处理日常生产技术问题，指挥混凝土的浇注作业；
总工长1名：负责前后台的安排与调度、督工与指导混凝土的施工全过程，确保质量与安全生产。
4、施工过程与程序：
见程序框图
施工过程程序
5、重要施工过程的施工方法：
（1）安装水下浇注混凝土导管：
A、导管的准备：该导管采用混凝土输送管，最底下一节为3米长，其它为1米长标准节，要求节间相扣，并加密封圈接头，管长安装时要求离桩底不大于200mm。
B、三脚架的安装：首先在水下浇注混凝土的桩口，安木制三脚架，并安装2吨倒链，要求三脚架架设高度大于4.5米，树尾径大于100mm，并绑扎牢固，入地安稳。
C、导管的安装，在桩口上方搭设简易操作台，利用两根长短不一（长者3.5米，短者2米左右）Φ4钢丝绳与Φ125抱箍抱住导管，并将钢丝绳挂在倒链挂钩上，然后，在桩口上方逐节上垫圈，卡扣安装，逐节下放，要求接口处封闭良好，卡扣牢固，且导管内无杂物，拆除方便，与水平输送管对接完好，并将导管对中于桩中心位置。
D、安装导管时，在水平管转90度转成竖状与竖向导管相连前，应在转角处暂不上垫圈与卡扣，利用此处排润滑砂浆与安放排水球阀，该球阀选用一个儿童玩具小足球，足球内充气量约为球体体积的4/5，这一步是能否正常达到混凝土泵送的关键，也是确保混凝土质量的关键所在，充气过多，容易造成该球在混凝土压力的作用下产生变形时，四面严密而顶住导管内壁，造成堵塞。充气过少，则在混凝土压力作用下，不能有效地起到封底排水的效果，而致使导管内充满水，混凝土下落过程中，在导管内自由下落地经历水的冲洗，造成质量事故。
（2）浇注封底混凝土：封底混凝土浇注时，桩井内可自由充水（即不抽排水），一旦开始浇注封底混凝土，要求连续不断，一气呵成。封底混凝土浇注深度，以混凝土导管入混凝土内大于或等于3米深为佳，同时泵机油压在3～4kPa左右，密切注意导管，在加压作用下，导管有轻微跳动为佳。
（3）间断浇注混凝土：目的有二：一则不致发生堵管；二则使桩井内外水位保持平衡，不流动。间歇时间为20分钟泵送一次混凝土料，每次约1/3盘料，同时注意抽拔导管速度，并保持导管埋置于混凝土内最小长度为400mm。
在间歇浇注混凝土的过程中，应精心组织，工程技术人员及时量测，作好记录。同时，可浇注邻近桩身的混凝土，确保人力、机械设备的均衡作业，严禁导管拔出或埋置深度不足400mm。
（4）连续浇注混凝土：待桩井内水位基本与自然水位持平时，应连续浇注混凝土。在连续浇注混凝土时，应根据桩径大小，确定好每立方米混凝土浇入后导管埋入混凝土内深度，或导管埋入混凝土内1.6~2米深时，需要浇注混凝土量的多少。这样便于在上口一次提拔1米长的混凝土导管，同时，确保了导管的埋深不小于600mm（最少为400mm）。按以上循环往返连续进行。
6、确保混凝土质量的措施：
（1）整个过程应精心组织，责任到人，协调统一，严禁岗位责任不明；
（2）及时做好各项准备工作（含技术操作、安全规程交底），每米高度混凝土用量计量等；
（3）混凝土浇注过程中，严禁拔管过早，或拔出混凝土面，应认真计算，详细记录；
（4）浇注混凝土过程中，邻近桩井内不得抽排水；
（5）当混凝土浇至桩顶时，应适度再浇混凝土，以利排除桩顶浮浆，直至有砾砂混凝土排出为止；
（6）在混凝土浇筑过程中，禁止人为扰动导管而使混凝土遭到水洗造成胶结不良的现象；
（7）拔管的速度不得大于每分钟500mm；
（8）发现意外情况，应及时上报项目部解决。
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