Обсуждение трудностей и мер предосторожности при строительстве подводных монолитных свай

Распространенные трудности строительства

Благодаря высокой скорости строительства, относительно стабильному качеству и незначительному влиянию климатических факторов широкое распространение получили подводные буронабивные фундаменты. Основной процесс строительства буронабивных свайных фундаментов: план строительства, укладка обсадной колонны, установка буровой установки на место, расчистка забоя, пропитка стального каркаса балластом, вторичный удерживающий катетер, заливка подводного бетона и расчистка скважины, свая. В связи со сложностью факторов, влияющих на качество подводной заливки бетона, звено контроля качества строительства зачастую становится сложным пунктом контроля качества подводных буронабивных фундаментов.

К распространенным проблемам при подводной заливке бетона относятся: серьезная утечка воздуха и воды в катетере и поломка сваи. Бетон, грязь или капсула, образующие рыхлую слоистую структуру, имеют плавающий промежуточный слой из жидкого раствора, который непосредственно вызывает разрушение сваи, что влияет на качество бетона и приводит к отказу от сваи и ее переделке; длина трубопровода, заглубленного в бетон, слишком глубока, что увеличивает трение вокруг него и делает невозможным вытягивание трубопровода, что приводит к явлению разрушения сваи, что делает заливку негладкой, вызывая растрескивание бетона за пределами трубопровода. со временем теряют текучесть и портятся; удобоукладываемость и осадка бетона с низким содержанием песка и другие факторы могут привести к закупорке трубопровода, что приведет к поломке литейных полос. При повторной заливке отклонение положения не будет своевременно устранено, и в бетоне появится плавающая жидкая прослойка, вызывающая поломку сваи; из-за увеличения времени ожидания бетона текучесть бетона внутри трубы ухудшается, вследствие чего бетонная смесь не может нормально заливаться; корпус и фундамент некачественные, что приведет к попаданию воды в стену корпуса, что приведет к проседанию окружающего грунта, и качество сваи не может быть гарантировано; по реальным геологическим причинам и неправильному бурению возможно обрушение стенки скважины; из-за ошибки окончательного испытания отверстия или серьезного обрушения отверстия во время процесса последующее осаждение под стальным сепаратором слишком густое или высота заливки не выбрана, что приводит к образованию длинной сваи; из-за невнимательности персонала или неправильной эксплуатации трубка акустического обнаружения не может работать нормально, в результате чего ультразвуковое обнаружение свайного фундамента не может быть выполнено нормально.

«Пропорции бетона должны быть точными.

1. Выбор цемента

При обычных обстоятельствах. Большая часть цемента, используемого в нашем общем строительстве, представляет собой обычный силикатный и силикатный цемент. Как правило, время первоначального схватывания не должно быть ранее двух с половиной часов, а его крепость должна быть выше 42,5 градусов. Цемент, используемый в строительстве, должен пройти проверку физических свойств в лаборатории, чтобы соответствовать требованиям фактического строительства, а фактическое количество цемента в бетоне не должно превышать 500 килограммов на кубический метр, и его следует использовать строго в соответствии с с указанными стандартами.

2. Выбор агрегатов

Есть два реальных варианта агрегатов. Существует два типа заполнителей: галька и щебень. В реальном процессе строительства галечный гравий должен быть первым выбором. Фактический размер частиц заполнителя должен составлять от 0,1667 до 0,125 от трубопровода, а минимальное расстояние от стального стержня должно составлять 0,25, а размер частиц должен быть гарантированно в пределах 40 мм. Фактическое соотношение марок крупного заполнителя должно обеспечивать хорошую удобоукладываемость бетона, а мелким заполнителем предпочтительно является средний и крупный гравий. Фактическая вероятность содержания песка в бетоне должна находиться в пределах от 9/20 до 1/2. Соотношение воды и золы должно быть от 1/2 до 3/5.

3. Улучшение работоспособности

Чтобы повысить удобоукладываемость бетона, не добавляйте в бетон другие добавки. Добавки для бетона, используемые в подводном строительстве, включают водоредуцирующие, замедленно высвобождающиеся и укрепляющие засуху добавки. Если вы хотите добавить добавки в бетон, необходимо провести эксперименты для определения типа, количества и порядка добавления.

Короче говоря, соотношение бетонной смеси должно подходить для заливки в трубопроводе под водой. Пропорция бетонной смеси должна быть такой, чтобы она имела достаточную пластичность и сцепление, хорошую текучесть в трубопроводе в процессе заливки и не была склонна к расслоению. Вообще говоря, когда прочность бетона под водой высока, долговечность бетона также будет хорошей. Таким образом, от прочности цемента качество бетона должно быть обеспечено с учетом марки бетона, общего соотношения фактического количества цемента и воды, эффективности различных легирующих добавок и т. д. И убедитесь, что соотношение марок бетона, марка прочности должна быть выше проектной прочности. Время смешивания бетона должно быть подходящим, а перемешивание должно быть равномерным. Если при замешивании и транспортировке бетона перемешивание происходит неравномерно или происходит просачивание воды, текучесть бетона плохая и его нельзя использовать.

«Требования к количеству первой заливки

Первое количество заливки бетона должно гарантировать, что глубина трубопровода, заглубленного в бетон после заливки бетона, составляет не менее 1,0 м, чтобы бетонный столб в трубопроводе и давление грязи за пределами трубы были уравновешены. Первое количество заливки бетона следует определять расчетом по следующей формуле.

V=π/4(d 2h1+kD 2h2)

Где V – первоначальный объем заливки бетона, м3;

h1 — высота, необходимая бетонной колонне в трубопроводе для уравновешивания давления с грязью снаружи трубопровода:

h1=（h-h2）γw/γc, м;

h – глубина бурения, м;

h2 – высота поверхности бетона за пределами водовода после первичной заливки бетона, составляющая 1,3～1,8м;

γw – плотность бурового раствора, составляющая 11～12 кН/м3;

γc – плотность бетона, составляющая 23～24 кН/м3;

d – внутренний диаметр трубопровода, м;

D – диаметр сваи, м;

k – коэффициент заполнения бетона, который составляет k = 1,1～1,3.

Первоначальный объем заливки чрезвычайно важен для качества монолитной сваи. Разумный объем первой заливки может не только обеспечить плавность конструкции, но и гарантировать, что глубина заглубленной в бетон трубы будет соответствовать требованиям после заполнения воронки. В то же время первая заливка может эффективно улучшить несущую способность свайного фундамента за счет повторной промывки осадка на дне ямы, поэтому объем первой заливки должен быть строго обязательным.

«Контроль скорости заливки

Сначала проанализируем механизм преобразования силы собственного веса тела сваи в слой грунта. Взаимодействие буронабивных свай с грунтом начинает формироваться при заливке тела сваи бетоном. Первый залитый бетон постепенно уплотняется, сжимается и оседает под давлением залитого позднее бетона. Это смещение относительно грунта подвергается восходящему сопротивлению окружающего слоя грунта, и вес тела сваи постепенно передается на слой грунта посредством этого сопротивления. Для свай с быстрой заливкой, когда весь бетон залит, хотя бетон еще не схватился первоначально, он в процессе заливки непрерывно ударяется и уплотняется и проникает в окружающие слои грунта. В это время бетон отличается от обычных жидкостей, а сцепление с почвой и собственное сопротивление сдвигу сформировали сопротивление; а для свай с медленной заливкой, поскольку бетон близок к первоначальному схватыванию, сопротивление между ним и грунтовой стенкой будет больше.

Доля собственного веса буронабивных свай, перенесенного на окружающий слой грунта, напрямую связана со скоростью заливки. Чем выше скорость заливки, тем меньшая доля веса переносится на слой почвы вокруг сваи; чем медленнее скорость заливки, тем большая доля веса передается слою почвы вокруг сваи. Следовательно, увеличение скорости заливки не только играет хорошую роль в обеспечении однородности бетона тела сваи, но и позволяет больше удерживать вес тела сваи внизу сваи, уменьшая нагрузку сопротивления трения. вокруг сваи, а сила реакции внизу сваи при дальнейшем использовании проявляется редко, что играет определенную роль в улучшении напряженного состояния свайного фундамента и повышении эффекта использования.

Практика доказала, что чем быстрее и плавнее происходит заливка сваи, тем лучше качество сваи; чем больше задержек, тем больше вероятность несчастных случаев, поэтому необходимо добиться быстрого и непрерывного залива.

Время заливки каждой сваи контролируется в зависимости от времени начального схватывания исходного бетона, при необходимости можно добавить замедлитель в соответствующем количестве.

«Контролируйте глубину заглубления кабелепровода

В процессе подводной заливки бетона, если глубина заглубленного в бетон трубопровода умеренная, бетон будет растекаться равномерно, иметь хорошую плотность, а его поверхность будет относительно ровной; наоборот, если бетон растекается неравномерно, уклон поверхности велик, его легко рассеять и рассеять, что влияет на качество, поэтому необходимо контролировать разумную глубину заглубления трубопровода, чтобы обеспечить качество тела сваи.

Глубина заглубления трубопровода слишком велика или слишком мала, что повлияет на качество сваи. Когда глубина заглубления слишком мала, бетон легко перевернет бетонную поверхность ямы и скатится в осадок, вызывая грязь или даже разрушение свай. Также во время работы трубопровод легко выдернуть из бетонной поверхности; когда глубина залегания слишком велика, сопротивление подъему бетона очень велико, и бетон не может продвигаться параллельно, а только толкается вверх вдоль внешней стенки трубопровода вплотную к верхней поверхности, а затем перемещается к верхней поверхности. четыре стороны. Этот вихревой поток также легко раскатывает осадок вокруг тела сваи, образуя круг из неполноценного бетона, что влияет на прочность тела сваи. Кроме того, когда глубина заглубления велика, верхний бетон не перемещается в течение длительного времени, потеря осадки велика, и легко вызвать несчастные случаи, связанные с поломкой свай, вызванные блокировкой труб. Таким образом, глубина заглубления трубопровода обычно контролируется в пределах от 2 до 6 метров, а для свай большого диаметра и сверхдлинных свай ее можно контролировать в пределах от 3 до 8 метров. Процесс заливки следует часто поднимать и снимать, а перед снятием трубопровода следует точно измерять высоту бетонной поверхности в яме.

«Контролируйте время очистки отверстий

После того, как отверстие будет завершено, следующий процесс следует провести вовремя. После того, как будет принята вторая очистка ямы, заливку бетона следует провести как можно скорее, а время застоя не должно быть слишком длительным. Если время застоя слишком велико, твердые частицы бурового раствора прилипнут к стенке скважины, образуя толстую грязевую оболочку из-за определенной проницаемости слоя почвы на стенке скважины. Грязевая оболочка зажата между бетоном и грунтовой стеной во время заливки бетона, что оказывает смазывающий эффект и уменьшает трение между бетоном и грунтовой стеной. Кроме того, если грунтовая стена надолго пропитается грязью, изменятся и некоторые свойства почвы. Некоторые слои грунта могут разбухнуть и прочность снизится, что также повлияет на несущую способность сваи. Поэтому при строительстве следует строго соблюдать требования технических условий и максимально сократить время от формирования отверстия до заливки бетона. После того, как яма очищена и квалифицирована, бетон следует залить как можно скорее в течение 30 минут.

«Контролируйте качество бетона в верхней части сваи

Поскольку верхняя нагрузка передается через верх сваи, прочность бетона в вершине сваи должна соответствовать проектным требованиям. При заливке близко к отметке верха сваи следует контролировать количество последней заливки и соответствующим образом уменьшить осадку бетона, чтобы перелив бетона на верхушке сваи был выше проектной отметки. верха сваи на один диаметр сваи, чтобы требования к проектной высоте могли быть выполнены после удаления слоя плавающего раствора в верхней части сваи, а прочность бетона в верхней части сваи должна соответствовать расчетной. требования. Высоту заливки свай большого диаметра и сверхдлинных следует учитывать комплексно, исходя из длины и диаметра сваи, и она должна быть больше, чем у обычных монолитных свай, поскольку сваи большого диаметра и сверхдлинные Заливка свай занимает много времени, а осадок и плавающая жижа накапливаются густо, что не позволяет измерительному канату точно определить поверхность густого грязи или бетона и вызвать неверные измерения. При вытягивании последней секции направляющей трубы скорость вытягивания должна быть низкой, чтобы предотвратить продавливание густого ила, осажденного на вершине сваи, и образование «грязевого ядра».

В процессе подводной заливки бетона существует множество звеньев, заслуживающих внимания для обеспечения качества свай. При вторичной очистке скважин следует контролировать эксплуатационные показатели бурового раствора. Плотность грязи должна составлять от 1,15 до 1,25 в зависимости от различных слоев почвы, содержание песка должно быть ≤8%, а вязкость должна быть ≤28 с; перед заливкой следует точно измерить толщину осадка на дне ямы, а заливку можно производить только тогда, когда она соответствует проектным требованиям; соединение кабелепровода должно быть прямым и герметичным, а кабелепровод должен быть испытан под давлением до и после использования в течение определенного периода времени. Давление, используемое для испытания под давлением, основано на максимальном давлении, которое может возникнуть во время строительства, а сопротивление давлению должно достигать 0,6-0,9 МПа; Перед заливкой, чтобы обеспечить плавный слив воды из пробки, расстояние между нижней частью трубопровода и нижней частью отверстия должно составлять 0,3 ~ 0,5 м. Для свай стандартным диаметром менее 600 расстояние между нижней частью короба и нижней частью ямы может быть соответствующим образом увеличено; Перед заливкой бетона в воронку следует сначала залить 0,1～0,2м3 цементного раствора 1:1,5, а затем заливать бетон.

Кроме того, в процессе заливки, когда бетон в канале не заполнен и поступает воздух, последующий бетон следует медленно впрыскивать в воронку и канал через желоб. Бетон не следует заливать в трубопровод сверху, чтобы избежать образования в трубопроводе воздушной подушки высокого давления, выдавливающей резиновые прокладки между секциями трубы и вызывающей негерметичность трубопровода. В процессе заливки специально обученный человек должен измерить высоту подъема поверхности бетона в яме, заполнить протокол подводной заливки бетона и зафиксировать все неисправности во время процесса заливки.

«Общие проблемы и решения»

1. Грязь и вода в трубопроводе.

Грязь и вода в трубопроводе, используемом для заливки подводного бетона, также являются распространенной проблемой качества строительства при возведении монолитных свай. Основное явление заключается в том, что при заливке бетона в водоводе хлещет грязь, бетон загрязняется, снижается прочность, образуются прослои, вызывающие протечки. В основном это вызвано следующими причинами.

1) Запас первой партии бетона недостаточен, или, хотя запас бетона достаточен, расстояние между дном трубопровода и дном ямы слишком велико, и дно трубопровода нельзя заглубить после бетон падает, и грязь и вода попадают снизу.

2) Глубина вставленного в бетон трубопровода недостаточна, поэтому грязь смешивается с трубопроводом.

3) Соединение кабелепровода не герметично, резиновая прокладка между соединениями сжимается подушкой безопасности высокого давления кабелепровода, или сварной шов поврежден, и вода попадает в соединение или сварной шов. Трубопровод вытягивается слишком сильно, и в трубу забивается грязь.

Во избежание попадания грязи и воды в трубопровод следует заранее принять соответствующие меры по предотвращению этого. Основные профилактические меры заключаются в следующем.

1) Количество первой партии бетона должно быть определено расчетным путем, при этом необходимо поддерживать достаточное количество и силу опускания для выгрузки грязи из трубопровода.

2) Устье кабелепровода должно располагаться на расстоянии не менее 300–500 мм от дна паза.

3) Глубина ввода трубопровода в бетон должна составлять не менее 2,0 м.

4) Обратите внимание на контроль скорости заливки во время заливки и часто используйте молоток (часы) для измерения поднимающейся поверхности бетона. По измеренной высоте определите скорость и высоту вытягивания направляющей трубки.

Если вода (грязь) попала в направляющую трубу во время строительства, необходимо немедленно выяснить причину аварии и принять следующие методы лечения.

1) Если это вызвано первой или второй причиной, упомянутой выше, если глубина бетона на дне траншеи менее 0,5 м, водяную пробку можно заменить для заливки бетона. В противном случае направляющую трубу следует вытащить, бетон на дне траншеи очистить воздухоотсосом и залить бетон заново; либо в бетон следует вставить направляющую трубку с подвижной нижней крышкой и повторно залить бетон.

2) Если это вызвано третьей причиной, трубку для подачи раствора следует вытащить и снова вставить в бетон примерно на 1 м, а грязь и воду в трубке для подачи раствора следует отсосать и осушить с помощью грязеотсоса. насос, а затем следует добавить водонепроницаемую пробку для повторной заливки бетона. Для повторно залитого бетона дозировку цемента следует увеличить в первых двух плитах. После заливки бетона в направляющую трубу направляющую трубу следует слегка приподнять, а нижнюю пробку выдавить собственным весом нового бетона, после чего продолжить заливку.

2. Блокировка труб

Если в процессе заливки бетон не может спуститься по трубопроводу, это называется блокировкой трубы. Возможны два случая блокировки труб.

1) Когда начинается заливка бетона, водяная пробка застревает в трубопроводе, вызывая временную остановку заливки. Причины: водяная пробка (шар) изготовлена ​​и обработана не по штатным размерам, отклонение размеров слишком велико, она застряла в трубопроводе и не может быть промыта; перед опусканием водовода остатки бетонного раствора на внутренней стенке не полностью очищаются; осадка бетона слишком велика, удобоукладываемость плохая, песок зажат между водяной пробкой (шариком) и трубопроводом, так что водяная пробка не может опуститься.

2) Бетоновод заблокирован бетоном, бетон не может спуститься вниз и его трудно заливать. Причины: расстояние между устьем трубопровода и дном отверстия слишком мало или он застрял в осадке на дне отверстия, что затрудняет выдавливание бетона со дна трубы; воздействие бетона вниз недостаточно или осадка бетона слишком мала, размер частиц камня слишком велик, соотношение песка слишком мало, текучесть плохая, бетон трудно упасть; интервал между заливкой и подачей слишком велик, бетон становится гуще, текучесть снижается или он затвердел.

В двух вышеупомянутых ситуациях проанализируйте причины их возникновения и примите соответствующие профилактические меры, такие как обработка и изготовление размера водяной пробки должны соответствовать требованиям, трубопровод должен быть очищен перед заливкой бетона, качество смешивания и время заливки бетона. необходимо строго контролировать бетон, рассчитать расстояние между водоводом и дном ямы и точно рассчитать количество исходного бетона.

Если произошел засор трубы, проанализируйте причину проблемы и выясните, к какому типу засора трубы она относится. Для борьбы с типом засора трубы можно использовать следующие два метода: если это первый тип, упомянутый выше, то с ним можно справиться утрамбовкой (верхний засор), осадкой и демонтажем (средний и нижний засор). Если это второй тип, можно приварить длинные стальные стержни, чтобы утрамбовать бетон в трубе и заставить бетон упасть. При незначительном засорении трубы можно использовать кран, чтобы встряхнуть трос трубы и установить прикрепленный вибратор к устью трубы, чтобы бетон упал. Если она все равно не может упасть, трубу следует немедленно вытащить и разобрать по частям, а также зачистить бетон в трубе. Работы по заливке следует повторить по способу, вызванному третьей причиной попадания воды в трубу.

3. Заглубленная труба

Трубу нельзя вытащить во время процесса заливки или трубу нельзя вытащить после завершения заливки. Обычно ее называют заглубленной трубой, что часто вызвано глубоким заглублением трубы. Однако время заливки слишком велико, труба не перемещается вовремя или стальные стержни на стальном каркасе не приварены прочно, труба сталкивается и разлетается во время подвешивания и заливки бетона, и труба застревает. , что также является причиной закопанной трубы.

Профилактические меры: При заливке подводного бетона следует назначить специального человека для регулярного измерения глубины заглубления трубопровода в бетон. Как правило, его следует контролировать в пределах 2–6 м. При заливке бетона трубу следует слегка встряхивать, чтобы она не прилипала к бетону. Время заливки бетона должно быть максимально сокращено. Если это необходимо периодически, кабелепровод следует протянуть на минимальную глубину заглубления. Прежде чем опускать стальную клетку, убедитесь, что сварка прочная и не должно быть открытых сварных швов. Если во время опускания кабелепровода обнаруживается, что стальная клетка ослабла, ее следует вовремя исправить и надежно приварить.

Если произошла авария с заглубленной трубой, трубопровод следует немедленно поднять крупнотоннажным краном. Если желоб все же не выдергивается, следует принять меры по его принудительному выдергиванию, а затем поступить с ним так же, как и с сломанной сваей. Если бетон изначально не затвердел и текучесть не снизилась при заглублении трубопровода, остатки грязи на поверхности бетона можно отсосать с помощью грязеотсасывающего насоса, а затем вновь опустить трубопровод и повторно закрепить его. залили бетоном. Способ лечения при заливке аналогичен третьей причине попадания воды в водовод.

4. Недостаточная заливка

Недостаточную заливку еще называют коротким ворсом. Причина в том, что после завершения заливки из-за обрушения устья скважины или чрезмерного веса грязи на нижней верхушке остаток суспензии получается слишком густым. Строители не измерили поверхность бетона молотком, а ошибочно решили, что бетон залит до проектной отметки верха сваи, что привело к аварии, вызванной заливкой короткой сваи.

Меры профилактики включают в себя следующие аспекты.

1) Обсадная колонна устья отверстия должна быть закопана в строгом соответствии с требованиями спецификации, чтобы предотвратить обрушение устья отверстия, а явление обрушения устья отверстия должно быть своевременно устранено в процессе бурения.

2) После бурения сваи осадок необходимо своевременно очищать, чтобы толщина осадка соответствовала требованиям спецификации.

3) Строго контролируйте вес бурового раствора для защиты буровой стены, чтобы вес бурового раствора контролировался в пределах от 1,1 до 1,15, а вес бурового раствора в пределах 500 мм от дна скважины перед заливкой бетона должен быть менее 1,25, содержание песка ≤ 8%, а вязкость ≤28с.

Метод лечения зависит от конкретной ситуации. Если грунтовых вод нет, головку сваи можно выкопать, вручную выдолбить плавающую жижу и почву из головки сваи, чтобы обнажить новый бетонный шов, а затем установить опалубку для соединения свай; если он находится в грунтовых водах, обсадную колонну можно расширить и закопать на 50 см ниже исходной бетонной поверхности, а буровой насос можно использовать для слива грязи, удаления мусора, а затем очистки головки сваи для соединения сваи.

5. Разбитые сваи

Большинство из них являются вторичными результатами, вызванными вышеуказанными проблемами. Кроме того, из-за неполной очистки отверстия или слишком длительного времени заливки первая партия бетона изначально схватилась и текучесть снизилась, а продолжающийся бетон прорывается через верхний слой и поднимается, поэтому в слое будет грязь и шлак. два слоя бетона, да и вся свая будет зажата грязью и шлаком, образуя разбитую сваю. Для предотвращения и борьбы с разрушением свай, прежде всего, необходимо хорошо поработать над предотвращением и контролем вышеуказанных проблем. В случае возникновения разрушенных свай их следует изучить совместно с компетентным отделом, проектным отделом, инженерным надзором и вышестоящим руководящим подразделением строительного подразделения, чтобы предложить практические и осуществимые методы лечения.

Согласно прошлому опыту, в случае поломки свай можно применить следующие методы лечения.

1) После разрушения сваи, если стальной каркас можно вынуть, его следует вынуть быстро, а затем заново просверлить отверстие ударной дрелью. После очистки ямы стальную клетку следует опустить и повторно залить бетоном.

2) Если свая разрушена из-за засора трубы и залитый бетон изначально не затвердел, после извлечения и очистки трубопровода измеряют молотком положение верхней поверхности залитого бетона, а также объем воронки и провод точно рассчитан. Трубопровод опускают на высоту 10 см над верхней поверхностью залитого бетона и добавляют шаровую камеру. Продолжайте заливать бетон. Когда бетон в воронке заполнит трубу, прижмите трубу ниже верхней поверхности залитого бетона, и установка сваи с мокрым швом будет завершена.

3) Если свая сломалась из-за обрушения или трубопровод невозможно вытащить, то вместе с проектным подразделением может быть предложен план дополнения сваи в сочетании с отчетом о качественном устранении аварии, при этом сваи могут быть дополнены с обеих сторон. оригинальная стопка.

4) Если во время осмотра тела сваи обнаружена сломанная свая, это означает, что свая уже сформирована, и можно обратиться в подразделение для изучения метода обработки цементации арматуры. Более подробную информацию можно найти в соответствующей информации по армированию свайного фундамента.