水下混凝土灌注及桩基检测方案

水下混凝土灌注及桩基检测方案1.1概述本合同段桩基采用C35海工耐久混凝土，初步设计配合比为水泥：水:粉煤灰：矿粉：砂：石：减水剂=247：153：135：68：777：1030：4.05，水胶比0.33。单根钻孔桩的混凝土方量最大约为500m3，由大型混凝土搅拌船生产，混凝土输送泵泵送。桩基采用水下导管灌注法施工。全桥桩基混凝土方量约为133063m3。1.2施工流程图1.3砼浇注设备采用1台水上拌合楼供应混凝土（单台最大生产能力160m³/h），保证混凝土的供应。水上拌和船见下图。图1.3-1“长大16”及“长大18”水上拌和船漏斗、储料槽用4mm的A3钢板和型钢制成，储料槽容积为15m³，漏斗容积为3m³。本工程桩基最大桩径为2.15m，以提管0.4米计算，按规范要求，首批混凝土灌注后需埋管1.0米以上。此外导管里的混凝土方量：按120m的泥浆高度，1.1的泥浆比重，计算得h1=55.5米（混凝土比重取24kN/m3）。则首盘混凝土方量不得小于10.42m³。储料斗及漏斗槽容积可满足首盘及后续混凝土施工要求。导管选用无缝钢管制作，管内直径为35cm，标准节长2m，另准备0.5m、1.0m长辅助管各一节。导管接头使用螺旋接口，以防止在混凝土浇筑过程中，导管接头卡住钢筋笼。导管水密性和抗拉性能都需符合施工要求，在桩基混凝土浇筑前进行水密性试验。孔深测量采用测绳悬挂测锤进行。测绳选用专业厂家生产的质轻、拉力强、不变形的细钢丝绳。测绳的刻度在使用前应认真校核。1.4砼浇筑前工作1.4.1导管下放导管初次使用前和使用一定时间后（浇筑30根桩基）要进行水密承压和接头抗拉试验，并检查防水胶圈是否完好，有无老化现象。要求接头抗拉强度不低于母材强度，水密试验水压不小于1.625MPa（最深孔深约125米，孔底水压1.25MPa）。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及止水“O”型密封圈的完好性。导管逐段吊装接长、垂直下放，导管底部至孔底保持25～40cm空间，导管接长时通过两根工字钢加工而成的活动卡悬挂。导管使用前应涂油漆、进行编号，以保证灌注砼过程中不漏水、不破裂。导管下放时要严格按照编号顺序，每下一节都必须记录，导管下放时，卡板不能长时间打开，避免导管掉入孔内。导管水密性试验示意图1.4.2二次清孔导管下放完毕后，若测得的沉淀大于5cm则应进行二次清孔。由于桩径较大清孔时可摇动导管，改变导管在孔底的位置进行清孔，直到孔底沉渣厚度小于5cm。二次清孔前后都要认真测量孔深，以控制沉淀厚度。二次清孔示意图1.4.3储料斗就位储料斗的制作大小必须满足灌注桩首盘混凝土方量施工要求，一般导管上漏斗方量大约在2方，所以储料斗的储料能力大于9方即可。储料斗加工示意图如下：图1.4.3-1储料斗示意图图1.4.3-2储料斗、导管布置示意图1.5砼浇筑砼采用耐久性海工砼。砼的坍落度控制在18～22cm，初凝时间大于15小时，保证砼供应量在70m3/h以上确保砼在初凝前灌注完毕。砼浇筑前备好充足的原材料，保养好设备，保证砼浇筑不间断。1.5.1剪球二次清孔使孔内沉淀控制在5cm以内的设计规范要求后，开始灌注水下混凝土。灌注水下砼的分水球采用砼块件，做成圆台状，上圆直径为33cm，下圆直径31cm，高为30cm。浇注砼前，将分水球置于导管上口，分水球上垫两片沥青纸，起密封作用，并用足够强度的铁线吊住，一般采用4股8#铁线。为保证第一批砼灌注后导管埋管1m以上，应依次将漏斗、储料斗装满砼后(约12m3)剪断铁线灌注首批砼，并持续灌注。1.5.2灌注砼首批砼灌注成功后，砼经泵送，不断地通过浇筑料斗及导管灌注至孔内。在灌注过程中由于导管内砼不满，含有空气，后续砼要徐徐灌入。可先将储料斗阀门打开5～6厘米，待导管内完全充满砼再将储料斗全部打开。砼浇注时保持护筒内泥浆面高于水位1～2m，保证孔内压力大于孔外水压。桩基砼混合料的拌和采用电脑控制，并配有试验人员监控砼的工作性能，严格按施工技术规范规定保证砼的温度、含气量及和易性等指标，控制好砼坍落度，并充分做好准备，保证砼的连续供应。在砼灌注过程中设专人测量孔深并记录，用两套测锤在不同方向量测，同时测锤重量要加大一点，做好每下一盘料的测量与记录，准确掌握砼面上升高度，严格控制导管埋深在2m～6m之间，防止埋管过深提不起来或埋管过浅脱空产生的断桩事件发生。导管埋深达到6m后开始拆一节导管，但必须满足导管埋入砼2m以上。拆除导管前，必须测量准确砼灌注高度，同时每拆管一次前都要同搅拌船砼搅拌方量进行复核，以推算埋管深度是否合理。如此循环直至砼顶面标高高出设计标高1m以上(此段为桩头挖凿部分)。高出部分待砼达到强度后用人工进行凿除，确保桩头质量良好。灌注过程中随时将翻起的泥浆抽入相邻护筒备用，多余的泥浆由泥浆船外运外排。砼灌注完毕后要及时把储料斗、漏斗和导管冲洗干净，再刷油，以防生锈。1.6水下砼施工注意事项1.6.1剪球前导管底离孔底的距离一般控制在25～40cm，首批砼不得小于10.42m3，以满足灌注后导管埋入砼面1m以上的要求。灌注后及时测量砼面的高度，以确定首批砼埋管深度。如不符合要求，应立即用空压机通过导管吸去已灌注砼，清理干净，符合要求后重新剪球灌注。1.6.2砼导管使用前一定要进行水密性和承压试验，并检查止水胶垫是否完好，有无老化现象，以保证砼灌注过程中不漏水、不破裂。1.6.3砼灌注过程中设专人测量孔深，准确掌握砼面上升高度，以便严格控制导管埋深在2～6m之间，防止导管埋入过深，使上层部分砼初凝致导管提起困难，或导管埋入太浅而提空的事件发生，同时作好砼灌注记录备查。1.6.4试验人员值班，确保砼按监理工程师认可的配合比拌制，并按施工技术规范规定的频率全面检查砼的温度、含气量及坍落度等指标，严禁将不符合要求的砼送入漏斗灌注。1.6.5砼灌注前必须全面严格检查各种机械，排除故障隐患，灌注过程中电器和机械维修人员跟班作业，配备必要的配件，出现故障时能及时抢修。砼开始灌注后需连续灌注，不得中途停顿。1.6.6混凝土灌注到接近标高时，灌注混凝土值班人员要计算还所需的混凝土量，并通知拌和站按需要混凝土量拌制，以免造成浪费。1.6.7混凝土灌注过程中，必须安排备用起重设备值班，以防出现意外。1.7桩基检测桩基混凝土强度达到要求后，即可进行超声检测和抽芯检测。其中通航孔桥每个墩按照2根进行抽芯；非通航孔桥前2~3个墩全部抽芯，之后每个墩按照1根进行抽芯检测。根据《建筑桩基检测技术规范（JGJ106-2003）》和《钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03:2007）》，对全桥桩基进行抽样钻芯检测。采用液压钻机，抽芯芯样直径选择为50mm，钻头采用金刚石钻头。钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程中不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差≤0.5％。钻机平台直接利用桩基施工平台，钻机安装就位后逐根接长钻杆，直至桩底1米位置以上处（即抽芯管管底），即可进行钻进抽芯。取芯应深入至混凝土与基岩接触面以下1000mm处。钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数；对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、芯样试件采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌的全貌进行拍照。取芯完成后然后进行基桩质量及沉淀厚度验证，验证合格后灌注M40水泥砂浆密封。桩基检测顺序为先超声检测，再抽芯检测。超声波检测前，要测量相应声测管外壁间净距离，将各声测管内注满清水，检查声测管畅通