人工挖孔桩水下混凝土浇筑.doc

人工挖孔桩水下混凝土浇筑 专项施工方案 编制单位：重庆市华升建筑工程（集团）有限公司 编 制： 审 核： 时 间： 2014年9月3日 一、工程概况阳光满庭4号楼地处重庆市万州区沙龙路三段万全小区2号地块，建筑面积21034.2m2，地下吊二层，地上三十三层；结构形式为框支剪力墙结构，基础为人工挖孔桩基础。2、人工挖孔桩施工过程简介由于4号楼后面山势陡峭，大量地下水汇聚，在人工挖孔桩施工中，大量地下水涌入桩内，有些从桩底渗入，有些从桩身渗入；普通抽水机无法将桩内积水抽干，现人工挖孔桩已施工完毕；介于地下水过大及地下水位过高，导致普通混凝土浇筑工艺无法满足桩基混凝土成型质量；为保证混凝土的质量和结构强度，经监理单位、施工单位以及建设单位经过详细的讨论、论证，最后确定了具体的处理方法：混凝土的浇筑必须采用水下混凝土的浇注方式。二、水下混凝土的施工方法（一）、施工准备 平整场地，便于砼车辆和吊车运行，架设泵车和混凝土输送泵管，根据设计施工图混凝土的强度必须满足设计要求，同时水下混凝土配合比必须满足施工要求，确保施工过程中混凝土不离析，控制好混凝土的塌落度、流动性和易性。（二）、水下混凝土导管浇注法的参数计算1、超压力P的计算由于 桩基础是在地下水中浇筑，为保证砼能顺利通过导管下注，必须使管内砼在其底部出口的压力大于管外地下水压力（超压力P）。为此导管内的混凝土产生的压力和使管内砼流出管底的超压力P之间应满足下式：其中：砼拌合物容重，KN/m3； 导管顶部至桩孔内已浇砼面的高差，根据导管安装示意图及挖孔桩深度取 =14.1m; 桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3; 桩孔内地下水的高度，即地下水面与桩孔内已浇砼面之高差， 取=8.5m； 根据砼导管浇筑作用半径2.5m，确定其超压力须75KN/m2； 则：352.5KN/m275KN/m2，考虑砼非完全流体，取折减系数，则176.25KN/m2 75KN/m2，满足超压力要求，砼导管内径（D=200mm）可满足水下砼的浇筑。2、开导管首批砼用量计算在灌注砼开导管时，漏斗、贮料罐和导管内必须贮备一定数量的砼，以保证能完全排出管内水，并使导管出口埋入至少0.8m深的流态砼中以防止导管外地下水混入砼中。，其中，式中：开导管浇筑首批砼所需的用量（m3）； 开导管内径，取0.20m；首批砼要求浇灌深度（m），取0.8m;管底至桩孔底的高度，取0.15m；导管的埋设深度，取0.45m；灌注桩浇筑段的横截面面积（m2）；A=3.14*0.45*0.45=0.64m2桩孔内砼高度达到时，导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m）；预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），即桩孔内地下水的深度。m；桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;砼拌合物容重，取24KN/m3；则最深的G/5桩（直径900mm）的开导管首批砼用量计算：=5.6*12/24=2.8则=2.8*3.14*0.2/4+0.8*0.64=0.95m23、砼导管漏斗需要提升的高度的计算水中浇注砼的过程中，砼导管漏斗都要提升一定的高度，以便利用砼的挤压力使砼在桩孔内摊开，浇灌面逐渐上升，并将水排出桩孔外。导管漏斗需要提升高度按下式计算： ,式中： 漏斗在预计浇筑砼顶面以上所需高度（m）；预计浇筑砼顶面至桩孔水面的高差（m），取1m;桩孔内地下水的容重，考虑水中所含砂土率，取12KN/m3;砼拌合物容重，取24KN/m3；根据砼导管浇筑作用半径2.5m，确定其超压力须75KN/m2；漏斗顶需高出水面(桩顶)的高度（m）； 则： 4、承料漏斗的斗容量确定 承料漏斗的斗容量，一般不小于开浇时首批砼的数量。由于桩孔内地下水压的存在，一般在首批砼下注时，导管内总要留一定量的砼。由此可确定0.95m3。根据砼搅拌机的单位时间供应量的关系，拟定承料漏斗的斗容量为1.50m3。（三）、水下混凝土浇筑工艺1、浇筑过程1、清孔合格后，进行钢筋笼的安装（塔机吊装），钢筋笼安装后，如有必要，可进行二次清孔，二次清孔检查及隐蔽工程验收合格后，方可进行浇注砼的准备工作；2、搭设浇筑平台，安装导管、漏斗做好施工准备工作；3、各项准备工作做好以后，运输砼到现场，在注满大料斗以后，即可开始浇筑砼，其要点如下：A、把导管下到桩底，此时导管隔水盖密封住导管；B、开浇时，先用坍落度为18-22cm的水泥砂浆，再用大于导管容积的同样坍落度的砼送入导管底部。C、满管后，缓慢提管30-150mm，利用导管内砼的自重将导管隔水盖冲开，砼流至桩孔内，再立即把导管下到原处，使导管底部插入已浇注的砼中。在动水位以下导管的提升速度宜缓慢且一次提升不得超过30cm，在动水位以上导管的提升速度可适当加快；D、迅速检查导管内是否漏浆，若不漏浆，立即开始连续浇注砼。随着砼面的不断上升，导管相应提升，断续拆管，连续浇注。一次提管拆管长度不得超出2m，导管须始终埋在砼中，严禁将导管埋入砼中。4、在浇注过程中，导管埋入砼内的深度应控制在0.6-1m，保持桩孔砼面高差不大于0.3-0.5m；5、浇筑时拟采用大直径漏斗的容量（1.50m3）加塔吊吊斗的容量（0.3m3）共计约合2.0m3的砼一次性注入桩底中使导管埋入桩底砼的深度不低于40-50cm；6、每隔半小时测定一次桩孔砼面至少三处的深度，每1h测定一次导管内砼面的深度，及时填绘桩孔砼浇筑进度图，以便核算砼浇入量，判断浇筑是否顺利进行；7、桩孔孔口设置盖板，避免砼散落桩孔内；8、在浇注过程中，可使导管作30cm的上下往复运动，有利于砼的密实。但不得做横向运动，以免泥浆和沉渣混入砼内；9、为防止钢筋笼在砼灌注过程中发生上拱，砼进入钢筋笼后提升导管要平稳，速度要慢，以防止砼冲力过大或钩带钢筋笼。10、砼灌注过程中发生钢筋笼上拱，堵管或埋管时应立即测定砼面高度，并与监理、业主共商处理措施。11、砼灌注过程中按要求测定坍落度和制作试块，试块的制作和送检要进行见证。12、砼浇注应连续进行，因故中断时不得超过30-45min。流动性（坍落度）及和易性不合格的砼不得进入桩孔。桩基砼上升速度不得小于2.0m/h。13、浇注过程中，后续砼应徐徐进入导管内，以避免把空气带入砼内，形成高压气囊。14、浇注过程中，要根据砼的浇注量，用抽水机抽出相应体积的水，使水位始终保持在静水位高度，其偏差不应大于200mm。15、砼面浇注超过静水位线约1.5米后，应抽出所有的余水，并用人工舀出表面的浮浆，直到合格砼面为止。16、利用正常的挖孔桩施工方法进行余下砼的浇筑。（见基础施工方案）2、常见灌注砼故障及处理措施1、导管进水处理措施：提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况；提出导管，清除灌入的砼，重新开始灌注，附加初灌量，调整导管底口至孔底高度。2、堵管处理措施：上下提动导管或捣实，使导管疏通，若无效，提出导管进行清理，然后重新插入砼内足够深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮浆、杂物等吸除干净恢复灌注；尽量不采取提起导管下的隔水盖；也可使用高频振捣器在导管顶部进行