CN111764393A - 一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置及灌注方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土灌注技术领域，尤其是一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置及灌注方法，经过导管检验装置以及检验方法对导管接头、接缝处的压力进行检验，使得采用丝扣接头连接而成的导管整体结构质量较优，避免了导管接头、接缝处出现渗漏，并采用不渗漏的导管插入到挖孔桩孔内输送入混凝土，使得混凝土从挖孔桩孔底部的填充混凝土，实现将孔底的水、污泥等顶着到孔外，实现挖孔桩的成型；经过对混凝土浇筑过程中的方法控制，避免了混凝土在桩内形成气孔，造成挖孔桩整体质量较差；同时也能够避免灌注混凝土时，导管内形成高压气囊，防止导管从接头、接缝处泄漏，保证了能够持续浇筑混凝土，提高了挖孔桩质量。

Description

一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置及灌注方法

技术领域

本发明涉及混凝土灌注技术领域，尤其是一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置及灌注方法。

背景技术

挖孔桩是现代高层建筑的基础桩，在进行挖孔桩浇筑成型前，需要在地基上挖设桩孔，并经过在桩孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土，以实现混凝土挖孔桩成型。可是，桩孔是从地基下地下挖设，而在挖设过程中，将会导致地下水渗透到桩孔内，形成积水，导致在混凝土浇筑过程中，将会影响混凝土整体质量，甚至影响挖孔桩整体质量，进而影响高层建筑基础桩的受力能力，影响高层建筑的安全性。

虽然，现有技术中，对于水下灌注混凝土有所研究，并采取了导管向下输送混凝土的方式，实现混凝土浇筑过程，不断将水顶出的操作，但是，现有技术中对于导管的质量控制不恰当，致使在导管输送混凝土过程中，由于受到水压作用，导致导管出现挤压变形，甚至出现向导管内部渗水而影响导管内部混凝土质量，造成灌注而成的挖孔桩整体质量较差；也有对于混凝土灌注过程中的方式方法不恰当，例如混凝土灌注速度过快、过慢，将会影响混凝土在桩孔内凝固时间，造成混凝土挖孔桩整体密实度较差，进而影响高层建筑的稳定性；再例如导管埋入混凝土中的深度，将会影响灌注的效率以及灌注而成的混凝土挖孔桩质量，即在埋深过小，往往会使管外混凝土面上的浮浆沉渣夹裹卷入管内形成夹层；埋深过大，导管底口承压过大，管内混凝土不易流出，容易堵管；再例如：导管输送混凝土过程中，导管提升的速度以及提升的方式，均会影响挖孔桩成型质量。

鉴于此，本研究人员结合日常工作中的实际操作，并对挖孔桩混凝土结构质量性能的改善等控制，为挖孔桩内水下灌注混凝土提供了新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置及灌注方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

本发明创造的目的之一在于提供水下混凝土灌注用导管测压检验装置，包括压力机，用于测量压力机中压力的压力表，设置在压力机上的加水口；导管单元，导管单元之间经过丝扣接头连接而成的导管，导管进口端设置有进口封头，导管出口端设置有出口封头；进口封头经过高压水管与压力机的出水口连通；在进口封头上设置有稳压阀；在出口封头上设置有球阀，球阀用于控制注水入导管或者将导管内的水排出。该装置结构简单，操作方便，对于导管接头、接缝处是否渗漏提供了准确的检测结果。

本发明创造的目的之二在于提供一种上述的水下混凝土灌注用导管测压检验装置用于检验导管测压方法，根据需要灌注混凝土水下深度，计算导管所需承受的压力；将采用丝扣接头拼接好的导管预先灌入占导管体积70％的水，并将进口封头与出口封头封闭；在进口封头端焊接进水接头，并与压力机出水口经过高压水管连通；在出口封头焊接出水管接头；启动压力机给导管内注入高压水，当压力表显示压力达到导管需承受的计算压力时，恒压10min后，观察接头、接缝处是否渗漏，即可。该方法操作方便，检验周期短，检验结果准确，能够确保导管在挖孔桩孔内灌注混凝土时，其不会被挤压堵塞以及避免导管上渗水进入到导管内部的混凝土，致使混凝土质量较低，影响整体挖孔桩的质量。

本发明创造的目的之三在于提供一种水下混凝土灌注方法，包括以下步骤：

(1)以利用上述水下混凝土灌注用导管测压检验装置和上述检验测压方法检验合格的导管作为水下混凝土灌注输送通道；

(2)将导管插入挖孔桩孔，使得导管最底端至距离挖孔桩孔底300-500mm处，使得导管竖直在挖孔桩孔中，再在导管顶部设置下料斗；下料斗与导管接触位置处设置有封板，封板为临时密封，封板能够被戳破；

(3)向下料斗内浇筑混凝土，使得混凝土填充满下料斗，并在不断向下料斗内浇筑混凝土的同时，采用插棒下插，使得封板破裂；将下料斗内的混凝土物料插入导管内，使得混凝土物料随着导管进入到挖孔桩孔底部的水底，使得在水底形成初期灌注混凝土层，作为隔水层；

(4)将导管插入到初期灌注混凝土层中＞1.5m，并持续向导管中浇筑混凝土物料，使得混凝土物料不断从导管进入到初期灌注混凝土层中，在灌注混凝土过程中，不断提升导管，使得导管内的混凝土层进入到初期灌注混凝土层内部，顶着初期灌注混凝土层、泥浆以及水上升，在提升导管过程中，保持导管底部长期处于初期灌注混凝土层中1.5-6m，直至从下而上灌至距离挖孔桩孔顶部5m时，停止导管的提升，待导管内灌注混凝土物料至挖孔桩孔高度后，一次性提出导管，在提出导管过程中，采用慢提以及震动回插的方式提出挖孔桩孔内，拆除挖孔桩孔上的护壁圈和护筒，即可。

经过导管测压检验装置以及检验测压方法对导管接头、接缝处的压力进行检验，使得采用丝扣接头连接而成的导管整体结构质量较优，避免了导管接头、接缝处出现渗漏，并采用不渗漏的导管插入到挖孔桩孔内输送入混凝土，使得混凝土从挖孔桩孔底部的填充混凝土，实现将孔底的水、污泥等顶着到孔外，实现挖孔桩的成型；经过对混凝土浇筑过程中的方法控制，避免了混凝土在桩内形成气孔，造成挖孔桩整体质量较差；同时也能够避免灌注混凝土时，导管内形成高压气囊，防止导管从接头、接缝处泄漏，保证了能够持续浇筑混凝土，提高了挖孔桩质量。

附图说明

图1为本发明创造中导管测压检验装置结构示意图。

图2为本发明创造导管水下灌注混凝土操作示意图。

1-压力机2-高压导管3-稳压阀4-进口封头5-导管单元6-压力表7-加水口8-球阀9-出口封头10-丝扣接头11-下料斗12-导管13-护壁圈14-挖孔桩孔15-封板16-插棒17-水18-混凝土19-护筒。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

如图1所示，在某些实施例中，水下混凝土灌注用导管测压检验装置，包括压力机1，用于测量压力机1中压力的压力表6，设置在压力机1上的加水口7；导管单元5，导管单元5之间经过丝扣接头10连接而成的导管12，导管12进口端设置有进口封头4，导管12出口端设置有出口封头9；进口封头4经过高压水管2与压力机1的出水口连通；在进口封头4上设置有稳压阀3；在出口封头9上设置有球阀8，球阀8用于控制注水入导管12或者将导管12内的水排出。该检验装置结构简单，操作方便，便于对导管进行压力检验，检验成本低。

对于上述的水下混凝土灌注用导管测压检验装置按照以下方法进行使用：根据需要灌注混凝土水下深度，计算导管所需承受的压力；将采用丝扣接头10拼接好的导管12预先灌入占导管12体积70％的水，并将进口封头4与出口封头9封闭；在进口封头4端焊接进水接头，并与压力机1出水口经过高压水管2连通；在出口封头9焊接出水管接头；启动压力机1给导管12内注入高压水，当压力表6显示压力达到导管12需承受的计算压力时，恒压10min后，观察接头、接缝处是否渗漏，即可。该检验方法简单，易于操作，检验快速，能够保证导管灌注混凝土时输送需求，避免在灌注混凝土过程中造成导管受到挤压，致使导管堵塞，影响水下灌注混凝土效率以及质量，导致挖孔桩整体密实等缺陷产生。

在利用上述检验合格的导管进行水下灌注混凝土时，其灌注方法，包括以下步骤：

(1)以利用上述测压检验装置和上述检验测压方法检验合格的导管12作为水下混凝土灌注输送通道；导管12合格与否是以接头、接缝处是否发生泄漏为标准，若出现泄漏，则不合格；若不出现泄漏，则合格。

(2)将导管12插入挖孔桩孔14，使得导管12最底端至距离挖孔桩孔14底300-500mm处，使得导管12竖直在挖孔桩孔14中，再在导管12顶部设置下料斗11；下料斗11与导管12接触位置处设置有封板15，封板15为临时密封，封板15能够被戳破；

(3)向下料斗11内浇筑混凝土18，使得混凝土18填充满下料斗11，并在不断向下料斗11内浇筑混凝土18的同时，采用插棒16下插，使得封板15破裂；将下料斗11内的混凝土18物料插入导管12内，使得混凝土18物料随着导管12进入到挖孔桩孔14底部的水底，使得在水底形成初期灌注混凝土层，作为隔水层；

(4)将导管12插入到初期灌注混凝土层中＞1.5m，并持续向导管12中浇筑混凝土18物料，使得混凝土18物料不断从导管12进入到初期灌注混凝土层中，在灌注混凝土过程中，不断提升导管12，使得导管12内的混凝土18层进入到初期灌注混凝土层内部，顶着初期灌注混凝土层、泥浆以及水17上升，在提升导管12过程中，保持导管12底部长期处于初期灌注混凝土层中1.5-6m，直至从下而上灌至距离挖孔桩孔14顶部5m时，停止导管12的提升，待导管12内灌注混凝土物料至挖孔桩孔14高度后，一次性提出导管12，在提出导管12过程中，采用慢提以及震动回插的方式提出挖孔桩孔14内，拆除挖孔桩孔14上的护壁圈13和护筒19，即可。

本发明创造管的下部埋入混凝土1.5～6m，使从下而上连续不断灌入的混凝土与桩孔内的水或泥浆隔离并逐步形成桩身，孔底沉渣及污水浮出砼表面。混凝土灌注到挖孔桩孔顶上部5m时，不可再提升导管，待灌注至规定标高后一次提出导管，拔管采用慢提及震动回插，防止因上提导管过快，桩顶泥浆及沉渣回涌形成泥芯，以保证混凝土成桩质量。在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼灌注应徐徐灌入，以免导管内空气形成高压栓塞，导致导管漏水，造成砼出现夹层或离析。

在某些操作中：隔水层混凝土数量在从导管内下落时，应当有一定的冲击能量，该冲击能力能够把泥浆从导管中冲击排出来，保证隔水层能够将导管底部埋入隔水层中的深＞1.5m；再将混凝土连续浇筑，并在连续浇筑过程中，做好砼灌注记录，应随时量测孔内砼面高度，准确计算埋管深度，及时提卸导管，任何情况下，严格控制导管埋深在1.5～6m范围。避免混凝土灌注质量以及防止灌注时夹杂气体在混凝土层中，影响挖孔桩的质量。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆等会与混凝土混合，则实际浇筑桩顶应比设计桩顶高出0.5m～1.0m，确保成桩质量，最后做机械破桩头处理。在碎石层处，应增加测量次数，避免由于该处孔径出现超径后导管提出混凝土面出现断桩事故。灌注混凝土过程中，上下活动导管时要轻提慢放，避免导管挂碰钢筋笼。本发明创造在操作过程中，得出导管的埋深大小对灌注质量影响很大；埋深过小，往往会使管外混凝土面上的浮浆沉渣夹裹卷入管内形成夹层；埋深过大，导管底口承压过大，管内混凝土不易流出，容易堵管。本发明创造在某些操作中，混凝土灌注的顶升速度不得小于2m/min。在灌注过程中，后续的混凝土宜通过溜槽慢慢灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面导入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出导管节间接头、接缝处的橡胶垫使导管漏水。

本发明创造未尽事宜，参照本领域相关现有技术文献所公开的技术内容，以及本领域技术人员所能够接触到的常规技术手段和公知常识加以实现即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水下混凝土灌注用导管测压检验装置，其特征在于，包括压力机(1)，用于测量压力机(1)中压力的压力表(6)，设置在压力机(1)上的加水口(7)；导管单元(5)，导管单元(5)之间经过丝扣接头(10)连接而成的导管(12)，导管(12)进口端设置有进口封头(4)，导管(12)出口端设置有出口封头(9)；进口封头(4)经过高压水管(2)与压力机(1)的出水口连通；在进口封头(4)上设置有稳压阀(3)；在出口封头(9)上设置有球阀(8)，球阀(8)用于控制注水入导管(12)或者将导管(12)内的水排出。

2.一种如权利要求1所述的水下混凝土灌注用导管测压检验装置用于检验导管测压方法，其特征在于，根据需要灌注混凝土水下深度，计算导管所需承受的压力；将采用丝扣接头拼接好的导管预先灌入占导管体积70％的水，并将进口封头与出口封头封闭；在进口封头端焊接进水接头，并与压力机出水口经过高压水管连通；在出口封头焊接出水管接头；启动压力机给导管内注入高压水，当压力表显示压力达到导管需承受的计算压力时，恒压10min后，观察接头、接缝处是否渗漏，即可。

3.一种水下混凝土灌注方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以利用权利要求1水下混凝土灌注用导管测压检验装置和权利要求2检验测压方法检验合格的导管作为水下混凝土灌注输送通道；

(2)将导管插入挖孔桩孔，使得导管最底端至距离挖孔桩孔底300-500mm处，使得导管竖直在挖孔桩孔中，再在导管顶部设置下料斗；下料斗与导管接触位置处设置有封板，封板为临时密封，封板能够被戳破；

(3)向下料斗内浇筑混凝土，使得混凝土填充满下料斗，并在不断向下料斗内浇筑混凝土的同时，采用插棒下插，使得封板破裂；将下料斗内的混凝土物料插入导管内，使得混凝土物料随着导管进入到挖孔桩孔底部的水底，使得在水底形成初期灌注混凝土层，作为隔水层；

(4)将导管插入到初期灌注混凝土层中＞1.5m，并持续向导管中浇筑混凝土物料，使得混凝土物料不断从导管进入到初期灌注混凝土层中，在灌注混凝土过程中，不断提升导管，使得导管内的混凝土层进入到初期灌注混凝土层内部，顶着初期灌注混凝土层、泥浆以及水上升，在提升导管过程中，保持导管底部长期处于初期灌注混凝土层中1.5-6m，直至从下而上灌至距离挖孔桩孔顶部5m时，停止导管的提升，待导管内灌注混凝土物料至挖孔桩孔高度后，一次性提出导管，在提出导管过程中，采用慢提以及震动回插的方式提出挖孔桩孔内，拆除挖孔桩孔上的护壁圈和护筒，即可。

Images