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【摘 要】 混凝土灌注以其广泛的适用性,能够产生较大的承载力,降低建筑噪音和对公共环境的破坏,受到广泛认可的抗震能力,成为深基础作业的主要应用方式。但是,混凝土灌注施工过程中同样存在一定问题,本文即就混凝土灌注的施工要点展开论述,尽可能地降低施工中的问题所造成的危害和损失,保障建筑安全和投入收益。
【关键词】 建筑施工;混凝土灌注;施工要点
混凝土是近年来土木工程建筑中最常见、用途最广泛、用量最庞大的建材之一,混凝土灌注成为建筑深基础中经常采用的施工方式和应用方法。例如对于桩底或全部桩身位于水位以下,或在水流无法封闭的地方浇注的混凝土,也称水下灌注法施工。水下灌注的方法很多,目前普遍采用通过论证的是导管法。由于导管法能向水下迅速地灌注大量混凝土而不用排水,能利用有利的地下条件对混凝土进行标准养护,作用设备和器具简单,适用范围逐渐推广开来,受到建筑施工行业的推崇。
水下混凝土灌注这种施工方式,从其施工过程和工艺特点来说,内部封闭环境必然带来施工的隐蔽性,而施工工艺呈现的复杂性和连续性,使得施工难度加大,容易出现各种状况,常见的如钢筋笼浮起、堵管、断管、坍孔等灌注施工事故,或者混凝土灌注桩身的蜂窝、麻面、空洞、离析、夹泥、断桩等安全质量问题,这一系列问题势必给工程造成经济上的巨大损失和工程的安全隐患。水下混凝土灌注施工质量是保证成桩质量的关键技术,因此,水下混凝土灌注施工质量问题,引起了广泛关注和深入研究。
1.混凝土灌注施工的影响因素
采取混凝土灌注正是因为其承重力好、可操作性强、应用范围广泛,但是作为建筑施工的重要一环,首要的还是保证建筑施工质量。混凝土灌注桩的质量监督有明确的规定。其中前期的检验包括地基承载力的鉴定、成孔质量、钢筋笼质量检验;而后期的桩身混凝土质量及其的判定也是必不可少的部分。前期的工序一定程度上决定着后期成型工程的质量和水准,而由于混凝土桩柱是封闭的内部结构,因此对于其质量掌握具有一定难度。灌注是成孔的最后一道工序,也是成桩的重要环节。混凝土灌注过程中容易遇到导管堵塞现象,因导管内壁不光滑、由管壁混凝土硬块引起的隔水栓受阻、混凝土本身质量差、导管漏水、导管埋深过多都会引起导管堵塞。影响钻孔灌注桩质量的因素较多,常见的如地质因素、混凝土原材料的选用及制作、混凝土灌注技術工艺水平、灌注的时机和进度的掌握等。裂缝是混凝土灌注施工中常见的质量问题之一,由于外荷力过大或者基础结构本身的形变都会引起这一现象。具体分析可以分为外荷载的直接应用力产生的裂缝,在外荷力作用下产生的结构次应力引起的裂缝,以及受到温度变化而导致的建筑体或浇筑结果收缩或者膨胀而引起的裂缝。水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注,将孔内泥浆置换出来,成为混凝土桩。浇注过程应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入深度,测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点,测绳受拉伸、湿度等因素影响,所标长度变化较大,须经常校正。浇注混凝土必须连续进行,否则先浇灌进去的混凝土达到初凝,将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。施工中,混凝土浇注速度的掌握也是十分重要的,应尽可能地快一些,终止浇注前,须确定混凝土面的真实高度,其高度一般以可见粗骨料为准。
2.混凝土灌注的施工要点
挖孔桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节,选择优良的灌注材料,运用科学实用的混凝土灌注工艺,方能达到建筑安全坚固的工程和建筑物的最终成果。
2.1灌注材料
混凝土的质量是保证桩身质量的前提。混凝土是采用水泥、砂和石料搅拌而成。混凝土配合比中水灰比控制在0.5~0.6之间,砂率控制在40%~50%,粗骨料最大粒径应小于40mm,混凝土坍落度一般在18~20cm,还要有良好的流动性和和易性。混凝土和易性与水泥品种、砂率关系极大,砂率小、粗骨料级配不好,搅拌出的混凝土极易离析,直接影响水下浇注混凝土的质量。钻孔灌注桩多为水下管灌注混凝土,要求混凝土的坍落度大,初凝时间长,宜使用硅酸盐或普通硅酸盐水泥。为防止水泥变性,要采取相应的防雨和防潮措施,如果水泥使用总量很大,不要一次性运输到工地,最好分期分批输送到施工现场,以免影响成品质量,而且不致产生浪费。
2.2灌注技术
2.2.1首批灌注
孔径越大,首批灌注的混凝土量就越多,这是显而易见的。所以孔径的设置和导管的选择十分重要。混凝土的量越大,搅拌时间相应增加,出现离析现象的可能性就会增大,一旦和易性变差,灌注的阻力增大,极易出现导管阻塞的现象。
2.2.2后续灌注
后续灌注混凝土的过程中,应当牵动导管,并注意观察导管口的反浆情况,一旦反浆就要暂停灌注漏斗,直到管口不再反浆时,再持续加入,但是也不可间隔时间过长,以免出现空心状况。其中导管的牵动是十分关键的部分。如果混凝土在导管中滞留时间过长,由于骨料间大空隙的存在,后续的混凝土料加入后易形成高压气囊,这些气囊有可能会挤破管节间的密封胶垫出现漏水现象,或者形成蜂窝直接影响成桩质量。另外,混凝土流动性变差引起的导管间的摩擦阻力增强,会直接造成混凝土下落阻滞,甚至出现断桩现象。而在灌注过程中不时牵动导管,增强了混凝土向周边扩散的速度,加强了桩身内部与底层基础的互相结合,增强了混凝土桩柱中土石与钢筋笼的结合力,提高了承重力和使用寿命。
2.3灌注速度
灌注速度过快或过慢,都不利于混凝土桩柱的成型以及桩柱质量和工程安全。在控制用料和时间的前提下,灌注速度的掌控也是十分必要的,以达到灌注过程中各道工序的紧密配合。从施工角度来说,灌注混凝土必须保持一定的速度,混凝土本身作为一种加工后的物质,有保质凝结的时间期限,掌握其最佳使用时间和凝结时间,有利于控制施工质量,取得最好的施工效果。但是灌注切忌过快,由于混凝土自身的重力因素,过快地下灌,会直接冲刷孔壁,冲击底部结构。所以灌注混凝土应该保持一定的速度,匀速进行;在灌注到筋笼底部约1米时,减少导管埋深,适当减慢速度;当混凝土到达骨架底口4米以上时,应将导管提升并且离开吊架底端2米以上,此时恢复正常灌注速度,以有效防止钢筋向上浮动。
3.结论
建筑施工中的混凝土灌注由于其技术难度较高、涉及范围较广,在实际操作中出现任何的疏忽大意都容易导致安全问题甚至建筑事故的出现,因此,我们要充分重视施工中的每一个环节和步骤,尤其是主要环节和关键技术部分,理论结合实践,在实践中不断纠正、不断改进,让技术造福于民。
参考文献:
[1]孙习斌.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点[J].山西建筑,2007,(08).
[2]张玉石.冲孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点及施工常见质量问题和防治措施[J].广东科技,2006,(11).
【关键词】 建筑施工;混凝土灌注;施工要点
混凝土是近年来土木工程建筑中最常见、用途最广泛、用量最庞大的建材之一,混凝土灌注成为建筑深基础中经常采用的施工方式和应用方法。例如对于桩底或全部桩身位于水位以下,或在水流无法封闭的地方浇注的混凝土,也称水下灌注法施工。水下灌注的方法很多,目前普遍采用通过论证的是导管法。由于导管法能向水下迅速地灌注大量混凝土而不用排水,能利用有利的地下条件对混凝土进行标准养护,作用设备和器具简单,适用范围逐渐推广开来,受到建筑施工行业的推崇。
水下混凝土灌注这种施工方式,从其施工过程和工艺特点来说,内部封闭环境必然带来施工的隐蔽性,而施工工艺呈现的复杂性和连续性,使得施工难度加大,容易出现各种状况,常见的如钢筋笼浮起、堵管、断管、坍孔等灌注施工事故,或者混凝土灌注桩身的蜂窝、麻面、空洞、离析、夹泥、断桩等安全质量问题,这一系列问题势必给工程造成经济上的巨大损失和工程的安全隐患。水下混凝土灌注施工质量是保证成桩质量的关键技术,因此,水下混凝土灌注施工质量问题,引起了广泛关注和深入研究。
1.混凝土灌注施工的影响因素
采取混凝土灌注正是因为其承重力好、可操作性强、应用范围广泛,但是作为建筑施工的重要一环,首要的还是保证建筑施工质量。混凝土灌注桩的质量监督有明确的规定。其中前期的检验包括地基承载力的鉴定、成孔质量、钢筋笼质量检验;而后期的桩身混凝土质量及其的判定也是必不可少的部分。前期的工序一定程度上决定着后期成型工程的质量和水准,而由于混凝土桩柱是封闭的内部结构,因此对于其质量掌握具有一定难度。灌注是成孔的最后一道工序,也是成桩的重要环节。混凝土灌注过程中容易遇到导管堵塞现象,因导管内壁不光滑、由管壁混凝土硬块引起的隔水栓受阻、混凝土本身质量差、导管漏水、导管埋深过多都会引起导管堵塞。影响钻孔灌注桩质量的因素较多,常见的如地质因素、混凝土原材料的选用及制作、混凝土灌注技術工艺水平、灌注的时机和进度的掌握等。裂缝是混凝土灌注施工中常见的质量问题之一,由于外荷力过大或者基础结构本身的形变都会引起这一现象。具体分析可以分为外荷载的直接应用力产生的裂缝,在外荷力作用下产生的结构次应力引起的裂缝,以及受到温度变化而导致的建筑体或浇筑结果收缩或者膨胀而引起的裂缝。水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注,将孔内泥浆置换出来,成为混凝土桩。浇注过程应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入深度,测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点,测绳受拉伸、湿度等因素影响,所标长度变化较大,须经常校正。浇注混凝土必须连续进行,否则先浇灌进去的混凝土达到初凝,将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。施工中,混凝土浇注速度的掌握也是十分重要的,应尽可能地快一些,终止浇注前,须确定混凝土面的真实高度,其高度一般以可见粗骨料为准。
2.混凝土灌注的施工要点
挖孔桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节,选择优良的灌注材料,运用科学实用的混凝土灌注工艺,方能达到建筑安全坚固的工程和建筑物的最终成果。
2.1灌注材料
混凝土的质量是保证桩身质量的前提。混凝土是采用水泥、砂和石料搅拌而成。混凝土配合比中水灰比控制在0.5~0.6之间,砂率控制在40%~50%,粗骨料最大粒径应小于40mm,混凝土坍落度一般在18~20cm,还要有良好的流动性和和易性。混凝土和易性与水泥品种、砂率关系极大,砂率小、粗骨料级配不好,搅拌出的混凝土极易离析,直接影响水下浇注混凝土的质量。钻孔灌注桩多为水下管灌注混凝土,要求混凝土的坍落度大,初凝时间长,宜使用硅酸盐或普通硅酸盐水泥。为防止水泥变性,要采取相应的防雨和防潮措施,如果水泥使用总量很大,不要一次性运输到工地,最好分期分批输送到施工现场,以免影响成品质量,而且不致产生浪费。
2.2灌注技术
2.2.1首批灌注
孔径越大,首批灌注的混凝土量就越多,这是显而易见的。所以孔径的设置和导管的选择十分重要。混凝土的量越大,搅拌时间相应增加,出现离析现象的可能性就会增大,一旦和易性变差,灌注的阻力增大,极易出现导管阻塞的现象。
2.2.2后续灌注
后续灌注混凝土的过程中,应当牵动导管,并注意观察导管口的反浆情况,一旦反浆就要暂停灌注漏斗,直到管口不再反浆时,再持续加入,但是也不可间隔时间过长,以免出现空心状况。其中导管的牵动是十分关键的部分。如果混凝土在导管中滞留时间过长,由于骨料间大空隙的存在,后续的混凝土料加入后易形成高压气囊,这些气囊有可能会挤破管节间的密封胶垫出现漏水现象,或者形成蜂窝直接影响成桩质量。另外,混凝土流动性变差引起的导管间的摩擦阻力增强,会直接造成混凝土下落阻滞,甚至出现断桩现象。而在灌注过程中不时牵动导管,增强了混凝土向周边扩散的速度,加强了桩身内部与底层基础的互相结合,增强了混凝土桩柱中土石与钢筋笼的结合力,提高了承重力和使用寿命。
2.3灌注速度
灌注速度过快或过慢,都不利于混凝土桩柱的成型以及桩柱质量和工程安全。在控制用料和时间的前提下,灌注速度的掌控也是十分必要的,以达到灌注过程中各道工序的紧密配合。从施工角度来说,灌注混凝土必须保持一定的速度,混凝土本身作为一种加工后的物质,有保质凝结的时间期限,掌握其最佳使用时间和凝结时间,有利于控制施工质量,取得最好的施工效果。但是灌注切忌过快,由于混凝土自身的重力因素,过快地下灌,会直接冲刷孔壁,冲击底部结构。所以灌注混凝土应该保持一定的速度,匀速进行;在灌注到筋笼底部约1米时,减少导管埋深,适当减慢速度;当混凝土到达骨架底口4米以上时,应将导管提升并且离开吊架底端2米以上,此时恢复正常灌注速度,以有效防止钢筋向上浮动。
3.结论
建筑施工中的混凝土灌注由于其技术难度较高、涉及范围较广,在实际操作中出现任何的疏忽大意都容易导致安全问题甚至建筑事故的出现,因此,我们要充分重视施工中的每一个环节和步骤,尤其是主要环节和关键技术部分,理论结合实践,在实践中不断纠正、不断改进,让技术造福于民。
参考文献:
[1]孙习斌.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点[J].山西建筑,2007,(08).
[2]张玉石.冲孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点及施工常见质量问题和防治措施[J].广东科技,2006,(11).