封底砼基础工程施工相关技

　　一、 封底砼工程的概念
　　1、 定义：封底砼就是用来封堵基础底部水的砼，是围水工程的一部分。它是桥梁、特别是大江大河中的大跨径桥渡施工中常用的一项工程。
　　2、 分类：按作用分为纯封水作用的封底砼和有部分作用的封底砼；按材料分为水中的封底和水下碎石压浆砼的封底。本文主要介绍的是水中砼的封底。
　　3、 封底砼的基理：利用砼的初凝前的密水合易基理和砼容重大的特征对基底的渗透承压水进行挤、压、封、堵；利用砼的流动性和可絮性，其能灌注到达任何部位，并与之密贴、粘结；砼的水中固化过程不受外界不流动水的干扰，即砼的可塑性，使封底砼确保在正温下在水中仍能产生固化反应和不断的增长强度，且处于弹性工作状态；砼的粘结性和握裹性能使其较好的和任一介质（包括木材、钢材、砼、沙石等）形成粘结握裹和摩擦产生抵抗水浮力造成的剪切力。对此，苏通大桥在“吊箱封底与钢护筒共同作用的研究”一文中给出的试验结论是：砼发挥的最大握裹力为0.07Mp,封底砼（c35）与钢护筒的平均极限摩擦强度为0.37Mp,（c20）也能达到0.25Mp以上。
　　二、 封底砼材料的技术要求
　　1、 封底砼就是砼，其配比可参照钻孔桩水下砼的有关规定执行，坍落度宜为180-220mm，水灰比宜为0.45左右；
　　2、 砼配比要做试验，要求和易性好不泌水，流动性好不离析；
　　3、 初凝时间必须保证大于砼到达下排导管并埋住其0.5m的时间，终凝时间也需大于单个导管灌注至设计标高所用的最长时间（即保证导管能顺利拔出）。若初凝、终凝时间满足不了需要，可掺加缓凝剂调整至满足需要；
　　4、 确保砼流动坡度（也有叫压注度的）在1：7-1：10间，坡面与水平面夹角在6º-10º左右；
　　5、 确保施工温度在+5ºC以上。
　　三、 封底砼的施工
　　（一） 基底清理
　　1、 采用吸泥泵射水抽吸；
　　2、 采用抓斗（两瓣、三瓣）抓泥；
　　3、 空气吸泥器射水吸。
　　要求基底达到设计封底基面标高，误差不大于150mm且不得有淤泥。
　　（二） 围堰、护筒的毛糙处理
　　由于淤泥、散落砼及灰浆对护筒的污染，在护筒的外表形成了泥膜、油、绿苔的薄套层，影响砼与围堰、护筒的粘结和与钢护筒的握裹，为保证封底的质量，要对其进行毛糙处理。方法：
　　1、 人工钢刷刷；
　　2、 钢月牙铲、钢耙擦；
　　3、 高压水射冲。
　　总之要清理干净，彻底不留死角。
　　（三） 搭设平台
　　原则满足1、便于灌注砼作业（灌注和安放、拔出导管）；
　　2、便于测量（水位、砼灌注面）；
　　3、便于为保证堰内、外水位差不超过20cm的抽水作业；
　　4、确保作业安全的要求。
　　（四）、灌注水下封底砼
　　1、布设导管
　　（1）水下封底的面积一般都较大，需多根导管同时或逐根按规定顺序灌注砼，使砼能保质保量地灌满整个基底，达到规定的高度。所需导管的根数，须按封底面积和每根导管作用半径（砼的流动半径）而定，导管的作用半径与砼的超压力（砼的坡比）有关，超压力越大，则起作用半径也越大；
　　（2）多根导管分管灌注砼的顺序，按先低处、后高处顺序；其目的是先将低处砼灌高，避免高处导管灌注的砼往低处流，使导管底口脱空或埋在砼内深度过小，造成导管进水；
　　（3）每根导管开始灌注砼时，要求用最小的坍落度，这是因为封底面积较大，若坍落度太大，则落下的砼流动范围大，不能使水下砼面形成一定的坡比，甚至埋不住导管底口，难以保证封底砼的质量。
　　首批灌注砼时需要的数量V，近似的可按下式计算：
　　V=（1/3）（∏R2h）
　　式中R—砼圆锥体坡比为i的扩散半径，按导管中心算起，一般可按初始2.5—3.0m考虑（坡比为1：3—1：4，坍落度约为100—200mm）；
　　h—导管底处砼堆高，一般可按0.8—1.0m考虑（即埋管0.6m+导管底离基底0.2—0.4m）；
　　一般要求导管口处砼堆高h不宜小于0.5m，管底口埋深不宜小于0.3m，若假设砼流入基底内砼形成的坡比i约为0.25，则由上式即可算出首批砼需要的数量。但其中没包含导管内h以上留存的砼数量（需要另行计入）；另外，除首批砼的坡比较小外，进入正常灌注时，砼的坡比应调整为1：7—1：10（封底厚者取上限）；
　　（4）导管在就位安放时，要用厚塑料布或木板封住底口，确保不漏水。灌注砼时，由砼直接冲落砼中，使砼埋住导管。
　　2、灌注
　　（1）应用储料斗灌注，不得用导管直供；储料斗的大小应由首批砼的量来决定；
　　（2）首灌量必须保证埋住导管的用量需要。对此，规范有最小埋深的要求，应予执行（见下表）
　　不同灌注深度导管的最小埋深
　　灌注深度（m） ≤10 10--15 15--20 ＞20
　　导管最小埋深（m） 0.6—0.8 1.1 1.3 1.5
　　导管不同间距的最小埋深
　　导管间距（m） ≤5 6 7 8
　　导管最小埋深（m） 0.6—0.9 0.9—1.2 1.2—1.4 1.3—1.6
　　(3)灌注顺序
　　①按逆水封，顶水压的原则，应从下游向上游封灌。即水中封应从下游向上游封；若为岸上应按承压水方向执行逆封顶压的原则；
　　②按由低处向高处封的原则；
　　③无论哪个顺序，都要求首管冲球，次管封球的原则。即除首个导管用首灌砼埋管外，其余各管均需砼流到并埋住导管后再灌（这也就是为什么要封住导管下口放置导管的原因），防止形成砼叠层夹杂水洗砼，造成漏水；
　　④浇筑中不得搅动已浇筑的砼，尤其不能用振捣棒振捣。
　　（4）测量
　　①灌注中要用8磅手锤系测绳或用2mm的钢板焊制成10*10cm的圆锥体，里面装沙使其重量达4Kg，系测绳做测量工具，由熟练的测工进行砼灌注面高度和埋管深度的测量，这项工作很重要；
　　②要重点测砼流动方向相背的死角部分，如护筒间，钢板桩的凹槽处和拐角处，确保砼挤贴到位，不留死角；
　　③同时要测堰内、外水位差，确保堰内略高于堰外，但不得大于20cm；
　　④还要量测砼面的平整度，并作以记录；
　　⑤末端断面的测量要求准确无误。
　　砼灌注要连续进行，不得流工作缝。
　　（5）抽拔导管
　　①每个导管周围砼灌注达到设计封底高度，即可拔出导管。拔出前要反复核对砼表面高度，确切后，缓慢拔出导管，不得过快，防止水顺拔出来后的砼来不及封堵的孔洞进入封层；
　　②拔出时要小幅度（以不漏为准）抖动导管几下，以便砼填塞饱满，不留空心；
　　③灌注中要尽量控制散落砼，越少越好；
　　④当砼全部顶面达到封底标高，要控制略高出10cm左右，以抵消由于水洗部分、浮浆部分、散落部分的损耗，该部分在封底砼达到强度抽水后凿出；
　　经核对浇筑量后，拔出最后一根导管，则封底即宣告结束。
　　（6）抽水前检查
　　①封底砼表面有否漏洞，有否死角，用钢筋或木杆触探；
　　②同体试件强度；
　　③当砼试件达到设计的75%时，可稍抽水（1m左右）试密水情况，如渗水速度小于30m3/小时就可以抽水了，也就是封底成功。就具体而言，钢板桩围堰密水差些，而沉井、钢围囹则漏水轻些，可根据具体情况掌握。砼达到强度抽水后，即可进行清除浮浆渣层、凿汲水沟、抽水坑、凿桩头的工序了。
　　（五）缺陷处理
　　轻微漏水要探明原因，若是钢板桩间隙漏水，可通过沙、锯末、水泥拌和后留缝隙，或麻絮塞堵的办法可奏效；若大漏，找准漏点二次砼封堵；若漏点在边角，也可局部支立模板局部砼封堵；总之采取什么方法要视情况而定。一般而言，只要认真，不管封底厚薄都可成功，否则将是失败。