大直徑水下混凝土樁基施工質(zhì)量控制

　　摘要：文章就影響水下混凝土樁基施工質(zhì)量的若干因素進(jìn)行了分析，并提出了其對應(yīng)的施工質(zhì)量控制。對指導(dǎo)水下混凝土樁基的施工有一定的借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：流動性 初凝時間 直徑
　　中圖分類號：U443.154文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　在水上結(jié)構(gòu)的施工過程中，經(jīng)常面臨水下混凝土施工。水下混凝土施工的難點(diǎn)之一便是水下混凝土樁基的施工。由于施工環(huán)境的限制，加上不可控因素較多，在某些技術(shù)環(huán)節(jié)上仍有瑕疵，使得此類工程事故頻發(fā)。為提高水下混凝土樁基的施工質(zhì)量，十分有必要對其影響因素進(jìn)行分析并進(jìn)行質(zhì)量控制。
　　1混凝土的影響與質(zhì)量控制
　　孔內(nèi)水下混凝土對鉆孔灌注樁質(zhì)量影響是一個十分重要的影響因素。
　　孔內(nèi)水下混凝土質(zhì)量如何，主要體現(xiàn)在其工作性能與其結(jié)石性能，工作性能主要指混凝土的流動性、可塑性、自密性和穩(wěn)定性以及其初凝時間等，結(jié)石性能則主要是抗壓強(qiáng)度、耐久性和抗腐蝕性等。這里主要討論工作性能對孔內(nèi)水下混凝土流動狀態(tài)的影響和質(zhì)量控制問題。
　　1.1混凝土流動性的影響與質(zhì)量控制
　　混凝土的流動性在工程中一般用坍落度指標(biāo)來衡量，很顯然坍落度大(即流動性)的混凝土在采用導(dǎo)管澆筑法灌注水下混凝土?xí)r，有利于保證灌注的順利，有利于確?？變?nèi)水下混凝土的質(zhì)量，但這會引起控制孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的二個條件(即孔內(nèi)水下混凝土流動速度和影響直徑)的增大，同時也會使孔內(nèi)導(dǎo)管底口以上混凝土層的流動阻力減小，容易引起孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的轉(zhuǎn)變，主要轉(zhuǎn)變形式有:(1)局部平穩(wěn)流態(tài)一完全平穩(wěn)流態(tài);(2)完全平穩(wěn)流態(tài)~完全翻滾流態(tài);(3)局部翻滾流態(tài)一完全翻滾流態(tài)?？偟膩碚f，第一種轉(zhuǎn)變對質(zhì)量控制是有利的，要注意控制后面二種轉(zhuǎn)變的發(fā)生，但具體作何種轉(zhuǎn)變，很難分析其規(guī)律性，原因是這一因素對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的影響是與其他因素綜合作用的結(jié)果。這里分析混凝土流動性對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的影響，主要目的是實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況合理選擇水下混凝土的坍落度。
　　1.2混凝土可塑性的影響與質(zhì)量控制
　　混凝土可塑性對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)存在一定的影響，一般來說對完全流態(tài)的影響不大，對局部流態(tài)會發(fā)生一定的影響，這種影響主要體現(xiàn)在對孔內(nèi)水下混凝土質(zhì)量而非對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的影響。有資料表明，混凝土的流動狀態(tài)與混凝土的可塑性有關(guān)，具體地說，坍落度相同，可塑性不同，混凝土的流動狀態(tài)是不同的，有較大的差異。我們知道，孔內(nèi)水下混凝土局部流態(tài)的主要特征之一就是會造成孔內(nèi)水下混凝土面上升的不均勻，形成孔內(nèi)水下混凝土斜面或臺階，如果孔內(nèi)水下混凝土的可塑性不好，可塑性不好的混凝土有一定的堆積作用，就會使孔內(nèi)水下混凝土斜面的傾角增大或臺階的高度差增大，這會使孔內(nèi)水下混凝土面之上的浮漿或懸浮于浮漿中的泥塊向孔壁方向流動并聚集于靠近孔壁一定區(qū)域內(nèi)，當(dāng)孔內(nèi)水下混凝土斜面傾角或臺階高度差增大一定程度，混凝土就會以滑動的方式沿其斜面傾角向孔壁方向流動或混凝土臺階垮塌而將這些浮漿或泥塊包裹在混凝土內(nèi)，造成樁身混凝土局部比較嚴(yán)重的夾層、夾泥的質(zhì)量缺陷。
　　2鉆孔直徑的影響與質(zhì)量控制
　　在一定條件(水下混凝土的流動性、導(dǎo)近直徑、灌注深度、埋管深度等)下，導(dǎo)管澆筑法灌注水下混凝土在孔內(nèi)的影響直徑是一定的，如果鉆孔直徑不同，則孔內(nèi)水下混凝土的流態(tài)也不同。從工程施工實(shí)際情況來看，通常主要表現(xiàn)為完全平穩(wěn)流態(tài)和局部平穩(wěn)流態(tài)，鉆孔直徑小主要表現(xiàn)為完全平穩(wěn)流態(tài)，但鉆孔直徑越大，呈局部平穩(wěn)流態(tài)的可能性越大。從超聲波檢測結(jié)果進(jìn)行分析，超大直徑的鉆孔灌注樁出現(xiàn)局部平穩(wěn)流態(tài)類質(zhì)量缺陷或質(zhì)量問題的概率要高，而且隨鉆孔灌注樁直徑的增大有增大的趨勢，這充分證實(shí)了鉆孔直徑對導(dǎo)管澆筑法孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)有較大的影響。
　　3導(dǎo)管直徑的影響與質(zhì)量控制
　　導(dǎo)管直徑直接影響導(dǎo)管澆筑法灌注水下混凝土?xí)r孔內(nèi)水下混凝土的影響直徑，在相同條件下，孔內(nèi)水下混凝土的影響直徑隨導(dǎo)管直徑增大而增大，因此，鉆孔直徑相同，使用導(dǎo)管直徑大小不同，孔內(nèi)水下混凝土可能會呈現(xiàn)出不同的流態(tài)，即改變導(dǎo)管大小可改變孔內(nèi)水下混凝土的流態(tài):導(dǎo)管直徑增大，局部平穩(wěn)流態(tài)變成完全平穩(wěn)流態(tài);導(dǎo)管直徑減小，完全平穩(wěn)流態(tài)變成局部平穩(wěn)流態(tài)。另一方面，導(dǎo)管直徑的大小對孔內(nèi)水下混凝土的流動速度也有一定的影響，一般來說，導(dǎo)管直徑的增大會使孔內(nèi)水下混凝土的流動速度增大，當(dāng)其流動速度增大到大于臨界溫度流動速度時，平穩(wěn)流態(tài)就會轉(zhuǎn)變?yōu)榉瓭L流態(tài);同時，孔內(nèi)水下混凝土流動速度的增大也會使影響直徑增大，當(dāng)影響直徑增大達(dá)到鉆孔直徑時，則局部流態(tài)就會轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆鲬B(tài)。實(shí)際施工中，導(dǎo)管直徑的大小對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的影響程度有多大，還很難判斷，一般情況是對鉆孔直徑小的，影響程度會大些，對超大直徑的鉆孔，影響程度可能不太明顯，但增大導(dǎo)管的直徑對控制質(zhì)量、保證灌注順利是非常有利的。分析導(dǎo)管直徑大小對孔內(nèi)水下混凝土流態(tài)的影響，主要目的是施工中應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑來合理選擇與配匹導(dǎo)管直徑，目前對這一因素的影響沒引起足夠的重視，原因是沒有相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)
　　據(jù)來指導(dǎo)施工，規(guī)范也未作具體的規(guī)定。
　　4灌注深度的影響與質(zhì)量控制
　　導(dǎo)管澆筑法灌注水下混凝土?xí)r，導(dǎo)管內(nèi)混凝土是作變加速度運(yùn)動的，隨灌注深度增加，其從導(dǎo)管底口流出的速度增大，這將使孔內(nèi)水下混凝土的流動速度和影響直徑的增大。當(dāng)孔內(nèi)水下混凝土流動速度增大到大于臨界流動速度時，其流態(tài)就呈現(xiàn)為翻滾流態(tài)，這充分說明隨著灌注深度增大，孔內(nèi)水下混凝土呈現(xiàn)翻滾流態(tài)的可能性增大;當(dāng)影響直徑同時增大達(dá)到鉆孔直徑時，其流態(tài)為完全翻滾流態(tài)。因此，當(dāng)鉆孔深度大時，要注意防止孔內(nèi)水下混凝土出現(xiàn)翻滾流態(tài)，一般可采取降低孔口灌注高度、增加埋管深度和適當(dāng)降低混凝土的坍落度等措施來加以控制。
　　5結(jié)束語
　　雖然上文中對每種影響因素的質(zhì)量控制進(jìn)行了分析探討，但在實(shí)際施工過程中，影響因素往往不是單一的，針對具體情況，要進(jìn)行具體綜合分析，只有這樣，才能保證其施工質(zhì)量。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 于生權(quán).蕪湖長江大橋直徑3.0m鉆孔樁的施工總結(jié)[J]