浅析桥梁工程中水下混凝土的灌注.pdf

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1、浅析桥梁工程中水下混凝土的灌注汤浩波(湖南环达公路桥梁建设总公司，湖南长沙410007)摘要：用直升导管法灌注水下混凝土，混凝土拌和物是通过导管下口，进入首批灌注的混凝土，(作为隔水层)下面，顶托着首批灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。关键词：灌注水下混凝土；检查；验算；设计；控制中图分类号：U445．54+3文献标识码：13文章编号：1672—4011(2010)03—0154—021工程概况某大桥上部结为90+160+90(m)，预应力混凝土连续钢构+20m简支T粱。全长

2、375．3m，主桥墩为83．5m，其中1号、2号主墩各采用8根直径为2．2Ill钻孔桩，孔深分别为26m、23111，桩底高程低枯水面15m，现以最大孔深26m为控制，设计验算灌注水下桩基混凝土。2灌注机具的准备2．1导管的选用、检查、验算(1)导管的选用。根据桩径2．2m，桩长26m，选用直径300mm、壁厚11mill的导管；为便于拆装和搬运导管，中间节长2m，下端加长至4m一6m，漏斗下配长约1m上端节导管。中间两端焊法兰，以便用螺栓连接，上下两节法盘之间垫4mm一5mm厚橡胶垫圈，其宽度外侧齐法兰盘外边缘，内侧宜稍窄于法兰内缘。(2)导管的安装与检查。导管拼装时应仔细

3、检查，变形和磨损严重的不得使用；内壁和法兰表面如粘附有灰浆和泥砂应擦试干净；力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁利无局部凹凸，各节导管内径应大小一致，偏差不大于上2inm；导管上下法兰应与导管轴线垂直；备用导管20nl。(3)导管的试验。导管过球应畅通，水密试验时的水压不小于冲孔内水深1．3倍的压力，即26×1．3—34．0m的水压，承压试验的水压不应小于导管可能承受的最大内压力P一，计算如下：P一=1．3(,yCh。。一^y。H。)式中P一一导管壁可能承受的最大内压力，KPa；Y。一混凝土容重(用24kN／m’)；H。一钻孔内水或泥浆深度(H。=26m)，m；hc一一导管内混凝

4、土柱最大高度，采用导管全长(32m)，m；^y。一钻孔内水或泥浆容重(试验‰=10．5kN／m3)；泥浆容重大于12kN／1133时不宜灌注水下混凝土。代入上式：P⋯．1．3×(24X32—10．5X26)=643．5kPa试验方法把拼装好的导管灌入先灌人70％水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力，将导管滚动数次，经过15rain不漏水即为合格。2-2漏斗、储料斗的设计(1)漏斗、储料斗高度的设置。导管顶部设置漏斗，采用泵送混凝土进料，漏斗高度除应满足拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，不致影响导管内混凝土柱高度，一般为4in～6Ill，当计算值大于上述规定

5、时，采用计算值，漏斗需要高度(即导管内混凝土主柱高度)参照图1计算：＼0／j6V-i‘o9上jVp可飞9V《，VVV{V可显』显、X7V臼图I困1漏斗高度计算图2首混凝土量计算H。≥(p0+1。H。)／Y。式中H。一漏斗底口到预计灌注的桩顶以上所需度，m；H。一井孔内混凝土面至钻孔时水面高差，水或泥浆深度当预计桩顶高出水面时，此项不计入(H。=0)m；。1。一混凝土拌和物容重，用(24kN／m2)，kN／m3；7．一钻孔内水灌泥浆容重(试验‰=10．5)kN／1113；p。一使导管内混凝土下落到导管底并将导管外的混凝土项升时所需的超压力，钻孔灌注采用100kPa一200kPa

6、，桩径1m左右时取低限，等于或大于4m时取高限，1m一4m之间取插入值(计算Po=140KPa)。代入上式：(140+10．5Xo)／24=5．8故取整6．0m。(2)漏斗和储烊的容量(即首混凝土储备量)应使首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋置深度的需要，参照图2进行计算设计：V≥丌d2h1／4+仃D2H。／4式中v一首批混凝土所需数量，m3；H，一井孔}昆凝土面高度达到H。时，导管内混凝土柱平衡导管外水(或泥浆)压所需的高度，即h，≥H。‰／％，m；H。：一灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度，H。．=h2+h3，m；H。一井孔内混凝土面以上水灌泥浆深度，hi；

7、D一井孔直径(D=2．2m)；d一导管内径(d=O．289m)；仉一混凝土拌和物容重，用(24kN／m3)，kN／m3；^y。—钻孑L内水灌泥浆容重(试验7．=10．5)kN／m3；h2一导管初次埋置深度(h2≥1．0m，取h2=1．5lltl)；h3一导管底端罕钻孔底问隙约0．4m，沉淀土0．1m，h3=0．4+O．1=0．5nl。代人公式得：H。=h2+h3--2．0mtt。=26—2=24mhl≥24×10．5÷24=10．5V=10．5×0．28921r÷4+1r×Z22×2÷4=8．29lf(