理工畢業(yè)論文淺析水利工程中灌注樁施工工藝

1、淺析水利工程中灌注樁施工工藝摘要 : 本文結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn), 針對鉆孔灌注樁施工中所容易遇到的事故和問題, 分析了事故發(fā)生的原因 , 并提出了具體的防治對策和措施 , 供工程人員參考。關(guān)鍵詞 : 鉆孔 ; 灌注 ; 施工應(yīng)用 ; 配制 ; 成孔目前 , 水下混凝土的施工方法分為兩大類: 一是在水上拌制混凝土拌合物 ,進(jìn)行水下灌注 , 如導(dǎo)管法、泵壓法、柔性管法、傾注法、箱袋法、鋪石灌漿法、開底容器法和裝袋疊置法; 二是在水上拌制膠凝材料,進(jìn)行水下預(yù)填骨料的壓力灌漿, 包括加壓灌注和自流灌注。由于施工方法多樣化和不斷發(fā)展進(jìn)步, 水下不但能灌注一般的水泥混凝土,還能灌注纖維混凝土、瀝青混凝土、

2、樹脂混凝土等。水下混凝土的施工方法越來越多 , 工程規(guī)模越來越大 , 應(yīng)用范圍越來越廣 , 是一種極有發(fā)展前途的混凝土施工技術(shù)。一、灌注樁的成孔1.1 成孔設(shè)備和鉆具的要求與選擇灌注樁成孔設(shè)備多為轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí) , 鉆頭的擺動(dòng)較大 , 擴(kuò)孔情況嚴(yán)重 , 不利于施工。為了消除這一不良影響 , 保持鉆孔的垂直度 , 應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施, 約束鉆具的擺動(dòng)。結(jié)合灌注樁造孔鉆進(jìn)的鉆頭與小口徑鉆進(jìn)的鉆頭在底刃、側(cè)刃刻取地層的機(jī)理 : 小口徑鉆進(jìn)時(shí) , 鉆頭的側(cè)刃對刻取巖石起到非常重要的作用 ; 而灌注樁鉆進(jìn)的地層較軟, 相比之下 , 側(cè)刃的作用就小得多。因此 , 建議在灌注樁孔鉆進(jìn)時(shí)設(shè)計(jì)相適應(yīng)的鉆頭以減

3、小鉆孔的擴(kuò)孔率。1.2 鉆進(jìn)參數(shù)的選擇1.2.1鉆進(jìn)泵量灌注樁孔鉆進(jìn)時(shí)需要較大的泵量以排出粘土粉, 其泵量計(jì)算公式為 :q=fv60式中 ,q沖洗液量 (m3/min);f 環(huán)狀間隙面積(m2);v 沖洗液上返返速度 (m/s) 。以灌注樁鉆進(jìn)設(shè)計(jì)孔徑為500mm、鉆桿直徑為 89mm、環(huán)狀面積以 0.2m2 計(jì)算 , 在采用泥漿泵的最大泵量 600l/min 時(shí) , 其泵量使得粘土粉上返的速度是非常緩慢的 , 遠(yuǎn)小于小口鉆探的泥漿的上返速度0.3m/s 。1.2.2鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速由于灌注樁孔的鉆進(jìn)多為粘土層的鉆進(jìn), 粘土層的強(qiáng)度與硬度等力學(xué)參數(shù)較小 , 鉆具易刻取粘土 , 所以為了保持鉆進(jìn)穩(wěn)定,

4、減小鉆進(jìn)的擴(kuò)孔率 , 必須采用較小的轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。二、灌注混凝土的配制2.1 混凝土減水劑的應(yīng)用根據(jù)目前的資源情況和外加劑性能的特點(diǎn), 在灌注樁混凝土的配制中使用的減水劑多為 mf復(fù)合劑。其能使混凝土在滿足性能的基礎(chǔ)上, 還具有高流態(tài)、較高抗凍的特點(diǎn)。2.2 灌注樁混凝土的配制灌注樁混凝土的配制與建筑混凝土相比具有特殊性, 其必須具有較高的流動(dòng)性 , 同時(shí)還應(yīng)考慮受到泥漿的侵蝕作用而影響混凝土的性能。因此 , 在配制時(shí)建議采取以下技術(shù)措施。2.2.1 加大設(shè)計(jì)配合比混凝土配制強(qiáng)度 rp 采用大于設(shè)計(jì)標(biāo)號r的 50%的配合比。不僅總平均值要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)號, 還應(yīng)滿足 95%的強(qiáng)度保證率。強(qiáng)度離差系數(shù)

5、cv 取 0.2, 查配制強(qiáng)度與設(shè)計(jì)標(biāo)號之比的關(guān)系曲線可得rp/r=1.5, 即 rp=1.5r。當(dāng) r=200mpa,則 rp=1.5200=300mpa。2.2.2選擇適合的材質(zhì)(1) 添加改善混凝土性能的處理劑。例如 , 添加具有表面活性劑化學(xué)性質(zhì)的mf 高效減水劑改善混凝土的性能。(2) 增加含砂率。砂率對混凝土流動(dòng)及粘聚性有較大影響。一般參數(shù)為: 比重為 2.60, 細(xì)度模數(shù)為2.89, 吸水率為 2%,含砂率為 50%。(3) 加大混凝土的水泥含量。按建筑用混凝土配比最小水泥含量的二倍進(jìn)行配制: 即 2252=450(kg/m3) 。2.2.3確定適合的水灰比水灰比滿足以下方程:rp=arc(c/w-b) 式中 ,rp 混凝土試配制強(qiáng)度為 300mpa;a、b試驗(yàn)系數(shù) , 分別為 0.5 、0.58;rc水泥標(biāo)號 , 取 425 水泥 ;c/w灰水比。計(jì)算可得 ,c/w=1.99 。2.2.4確定高流態(tài)的用水量根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) , 坍落度控制在 19.3cm 至 21cm 能滿足灌注樁要求 , 本次取坍落度為 19.3