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6孔内混凝土面的测定:水下灌注桩灌注过程中,拆卸导管的长度是根据导管在孔内的总长和测绳测定的孔口到混凝土面的距离而定的。由于在夹泥断桩钻应采取以下措施:因钻头碰碎上部管,应先封堵渗漏处,再重新开钻;因孔壁土体松散不能形成孔壁,可加大泥浆粘度、减慢钻进速度;护筒下口漏水,可用粘土掺少量水泥在护筒外壁处夯实。
灌注过程中,孔内的泥浆会发生沉淀,特别是在深孔中,灌注时间比较长,泥浆在混凝土面上的沉淀厚度会更大,因而我们测定的混凝土面的标高会发生很大的误差,如果根据这样的测定盲目地拆卸导管,就可能造成桩身夹泥甚至断桩。另外,现代高层建筑中,地下室的设计是很普遍的,这类钻孔灌注桩存在所谓的“空孔”,
是不需要灌注混凝土的,有时空孔的长度会达十几米。灌注中,如果忽视了沉淀厚度的测量,不但会造成桩身夹泥、断桩,而且会发生桩顶欠灌(短桩),基坑开挖到设计标高后,见到的只是泥桩或泥渣桩。武汉天一大厦300多根钻孔桩,约有近三分之一出现长短不一的欠灌事故。由于基坑深度达1 lm,地下水水位仅2m,接桩时出现严重涌砂,给事故的处理带来很大困难。
处理该事故耗时3个多月,经济损失达一百多万元。因此,测量混凝土面的深度时,应将实际测量深度和理论应当达到的深度相比较,在测量之前根据已灌注的混凝土量,估算理论上应上升的高度,如果两个值之间相差很大,就不能盲目拆除导管。同时在灌注前应尽可能采取反循环措施将孔内清洗干净,并将泥浆含砂率控制在要求范围内,
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从而减少灌注过程中混凝土面上泥渣的沉淀量。初灌混凝土的初凝:在深孔和大直径灌注桩中,单桩需要灌入大批量的混凝土,因而灌注时问较长,有时会超过7、8h或更长,这种情况下,必须考虑首灌混凝土的初凝问题。混凝土的初凝时问大约在两小时左右,加入缓凝剂后一般控制在4~5h。如果加入过量的缓凝剂,就会影响混凝土的强度。灌注过程中,由于首批混凝土夹杂着孔底的泥沙,总是浮在混凝土表面,如果灌注时问过长,这部分混凝土就有可能发生初凝,成为壳体。
初凝的混凝土会阻碍新鲜混凝土的上升,造成灌注困难。如果上下活动导管,新鲜混凝土就有可能漫过初凝混凝土形成新的灌注面,这部分夹杂着泥沙的初凝混凝土就会被留在桩身之间,成为桩身夹泥缺陷,缺陷严重的成为断桩。施工经常会出现灌注过程基本顺利,但桩在做声波检测时某处存在夹泥现象。了解到这个原因后,在单孔需要灌注大量混凝土的情况下。
一是要做好各项准备工作,紧凑施工工序,尽量缩短灌注时间;二是在首批混凝土或砂浆中适当地多加缓凝剂,延长初凝时问,通过超灌使这批混凝土排出设计桩长之外。灌注过程中塌孔:成孔时护壁差或灌注过程中受到外来机械的扰动等造成塌孔,会使坍塌的块体卡在钢筋笼与孔壁之间造成桩身夹泥,严重的会阻碍混凝土的上升,使混凝土灌注不下去而造成断桩。
其他因素:灌注过程中突然停电而现场又未配备发电机组或发电机组发生故障、拌和设备突然损坏短时间无法排除,或灌注过程中突降暴雨无法继续浇注等等,使中途停顿时间过长,不得不将导管提出来而造成断桩。断桩事故的处理根据断桩的情况,其处理方法可分为:注浆法、接桩法、消灭11法和补桩法。
水下湿法焊接是陆地焊条电弧焊的水下应用,基本设备和操作方法与陆地焊条电弧焊相类似,焊接时一般采用反极性,主要用于水下阳极装置的更换及水下构件漏洞封堵等作业。水下电-氧切割则要采用特制割炬,利用电弧产生的热量在水中将金属熔化,再利用高压氧将熔化的金属吹除来实现切割。切割时一般采用正极性,主要用于水下钢结构件的。
这两种水下作业技术中重要的设备就是电焊机。目前,市场上还没有专门用于水平焊割作业的电焊机,一般都是使用现有的陆地电焊机。由于水下作业的特殊性,在进行水下温法焊接与电-氧切割作业时会对电焊机提出特殊的要求。使用者要根据水下作业的实际情况选择电焊机,以实现、和便捷的水下作业。
电焊机的主要类型根据输出电流的类型,电焊机电源可分为:直流焊接电源和交流焊接电源。交流电焊机主要使用弧焊变压器;直流电焊机一般又可分为弧焊发电机、弧焊整流器和弧焊逆变器。弧焊变压器是把网络的交流电变成适用于弧焊的低压交流电的一种电焊机,主要由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成。
弧焊变压器的主要特点是:结构简单、易于维修、成本低廉、效率高但电弧稳定性差等。由于水下作业所需要的电焊机必须为直流电源,所以弧焊变压器不能在水下电-氧切割和水下湿法焊接作业中使用。弧焊发电机弧焊发电机是一种电动机和特种直流发电机的组合体。其主要特点是:空载损耗较大、磁偏吹现象较明显、效率低、噪声大、造价高且维修难等。基于以上原因,弧焊发电机已被原经济委员会于1992年起宣布为淘汰产品。
⑶为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故,必须做到:①采取大于等于4d的隔孔施工工艺;②护筒按规定要求埋设,避免开钻筒体倾斜、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降;③钻具吊绳下放速度与成孔速度一致,避免空中钻头摆动幅度过大而造成四周孔避受力不匀;④避免成孔时间和孔避暴露时间过长;⑤砂性土成护避泥浆应具有一定粘度,能有效形成护壁泥皮。
⑥钻尽速的根据不同土质情况进行调整,砂性土成中钻进速度不得快于泥浆行成有效护壁泥皮速度;⑦按规定,在30m深度以内的以粘土为主的地层中钻较小孔径的桩时,可用清水提高孔内水头保护孔壁,否则应采用水泥浆护壁措施。如果发生坍孔,可用事先储备的粘土和碎石(直径小于等于20mm)按5:1左右配比,回填至坍孔处以上0.5m处后再重钻,若坍孔严重则可用小沉井方式进行处理。
⑷钻孔灌注桩成孔垂直精度达不到设计要求将导致钢筋笼和导管无法沉放。为确保成孔垂直精度满足设计要求,应采取以下措施:钻机应设导管装置(潜水钻钻头上应有大于等于3倍直径长度的导向装置,利用钻杆加压的正循环回转钻机在钻具中应加设扶正器),为增加桩机稳固性而加大桩机支承面积,不定期校核钻架和钻杆垂直度等,下放钢筋笼前做井径、井斜超声波测试。
⑸护筒定位后及时复测其位置及其与地层镶嵌的密实性。护筒中心与桩位中心线偏差应小于50mm,并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。在成孔过程中自然地面标高会受影响,为准确控制孔深,在桩架就位后,用经复核的临时测量点及时复核底梁标高,复测钻具的总长度并作好记录,以便在钻孔时根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。
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