專利名稱：灌注樁混凝土真空脫水施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土真空脫水的方法，特別是涉及一種建 筑施工領(lǐng)域灌注樁混凝土真空脫水施工方法。
背景技術(shù)：
混凝土真空脫水技術(shù)是二十世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技 術(shù)，被列為70年代國(guó)外混凝土施工的四大新技術(shù)之一。在混凝土 澆筑施工中，有時(shí)為了使混凝土易于成型，采用加大水灰比提高 混凝土流動(dòng)性的方式，但隨之降低了混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度。真 空脫水法就是利用真空吸水設(shè)備，將已澆筑完畢的混凝土中的游 離水和氣泡吸出，以達(dá)到降低水灰比、提高混凝土強(qiáng)度、改善混 凝土的物理力學(xué)性能、加快施工進(jìn)度的目的。
一般抽真空混凝土是在初步密實(shí)的混凝土表面，放上真空墊 (室)并形成真空狀態(tài)，使與之接觸的混凝土表面形成負(fù)壓差。 相當(dāng)于每平方米數(shù)以千斤的壓力，將混凝土中的水?dāng)D出。隨著抽 真空的時(shí)間增加與真空度的提高，負(fù)壓差向混凝土深度傳播，多 于的水不斷被擠出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，保證混凝土水泥水化最小水 灰比為0.20左右，而混凝土被真空處理后約排出15 25%的拌和 水，最終水灰比不小于0.30，所以真空脫水不影響水泥水化；經(jīng) 過(guò)真空脫水的混凝土，密實(shí)度大，抗壓強(qiáng)度可提高25% 40%，與 鋼筋的握裹力可提高20% 25%;真空作用使混凝土體積壓縮率約 為2%，可減少收縮，增長(zhǎng)彈性模量；真空脫水過(guò)程排出部分?jǐn)嚢琛?成型過(guò)程中帶入的氣泡，減少了混凝土總空隙率?；炷琳婵彰?水后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較均勻，密實(shí)性好，硬化后的水泥石微觀結(jié)構(gòu)致 密，抗?jié)B、耐腐蝕等性能大幅提高。由于它能夠解決混凝土工作 性與強(qiáng)度之間的矛盾，具有早期強(qiáng)度高，表面質(zhì)量好，提高耐磨 性、抗?jié)B性和抗凍性，投資少見(jiàn)效快，生產(chǎn)周期短，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。目前在國(guó)內(nèi)，混凝土真空脫水技術(shù)主要用于預(yù)制構(gòu)件 和現(xiàn)澆混凝土樓地面、道路及機(jī)場(chǎng)跑道等工程施工；也有用于現(xiàn) 澆混凝土梁、柱外側(cè)面真空脫水施工，尚未在混凝土灌注樁工程 中應(yīng)用。
灌注樁用混凝土一般為水下混凝土，需采用導(dǎo)管灌注，為保 證混凝土拌和物良好的工作性， 一般要求水泥的初凝時(shí)間不宜早
于2.5h，坍落度為180-220mm，水灰比為0. 5—0. 6，遠(yuǎn)大于水化 水灰比0.2，混凝土中存在大量的游離水。同時(shí)，由于水下混凝土 是自密實(shí)混凝土，混凝土密實(shí)性差、氣體等不易排出，致使混凝 土微觀上存在大量貫通空隙，而灌注樁工作環(huán)境多在地下潮濕或 水中，因此混凝土的抗?jié)B性、抗腐蝕性一直是一個(gè)突出的工程問(wèn) 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)灌注樁用混凝土抗?jié)B 性、抗腐蝕性能差的不足，提供一種通過(guò)樁身混凝土內(nèi)部預(yù)設(shè)復(fù) 合微孔聲測(cè)管形成真空室，實(shí)現(xiàn)灌注樁內(nèi)部、豎向、局部真空脫 水施工，減少混凝土灌注樁自密實(shí)混凝土內(nèi)游離水的數(shù)量，減少 混凝土總空隙體積，改善混凝土硬化后的微觀結(jié)構(gòu)，提高混凝土 的強(qiáng)度和與鋼筋的握裹力，改善抗?jié)B性、抗腐蝕性、提髙耐久性 的灌注樁混凝土真空脫水施工方法。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 一種灌注樁混凝土真空脫水施工方法，該施工方法所用設(shè)備 包括內(nèi)置設(shè)備和外置設(shè)備，所述的外置設(shè)備的真空泵與電動(dòng)機(jī)連 接，真空泵通過(guò)管路與內(nèi)置設(shè)備連接，其特征在于，
所述的內(nèi)置設(shè)備包括多功能聲測(cè)管，該多功能聲測(cè)管的下端 為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測(cè)管密封段，該聲測(cè)管密封段的另
一端與連接頭連接，連接頭的另一端與外置設(shè)備連接；
其施工方法包括 ①埋設(shè)多功能聲測(cè)管
將多功能聲測(cè)管埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，與灌注樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)筋綁扎固定， 一起安裝就位，護(hù)壁泥漿中的水將通過(guò)
復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)滲入多功能聲測(cè)管；
② 水下混凝土澆筑
采用導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測(cè)管全部 被混凝土封閉，其聲測(cè)管密封段及連接頭漏出樁頂面至少500 mm， 在灌注樁混凝土內(nèi)的多功能聲測(cè)管形成真空室，真空室通過(guò)聲測(cè) 管密封段及連接頭與外置設(shè)備的真空吸水機(jī)相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)灌注 樁內(nèi)部豎向真空吸水施工；
③ 抽吸復(fù)合聲測(cè)管內(nèi)積水
混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測(cè)管內(nèi)滲入的積
水；
④ 真空脫水
用軟管將混凝土真空吸水機(jī)與多功能聲測(cè)管連接頭連接，進(jìn)行 真空脫水，真空度要求大于80%，真空作業(yè)時(shí)間10 15min，真空 作業(yè)范圍以聲測(cè)管中心軸為中心。其半徑為150 200mm的局部混 凝土；
多功能聲測(cè)管的保護(hù) 抽真空后將連接頭封閉。
采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是本方法 利用樁身聲測(cè)管做真空室，實(shí)現(xiàn)了灌注樁內(nèi)部、豎向局部真空脫 水施工，是對(duì)傳統(tǒng)真空吸水施工工藝的一個(gè)突破。借助樁身聲測(cè) 通道為真空室，使施工成本增加小，使樁身混凝土微觀結(jié)構(gòu)得到 明顯改善，提高了樁身混凝土的強(qiáng)度，大大改善了樁身混凝土密 實(shí)性。對(duì)于易侵蝕環(huán)境下，適當(dāng)增設(shè)聲測(cè)管數(shù)量，可改善灌注樁 整體混凝土的抗?jié)B性、抗腐蝕性，提高耐久性。


圖l是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、圖3是復(fù)合微孔聲測(cè)管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
6一種灌注樁混凝土內(nèi)部真空脫水施工方法，該施工方法所用 的設(shè)備包括內(nèi)置設(shè)備和外置設(shè)備。
見(jiàn)圖l，外置設(shè)備由電動(dòng)機(jī)9、真空泵8、集水箱5、吸水管 等組成。電動(dòng)機(jī)9與真空泵8連接，真空泵8通過(guò)管路與集水箱5 連通，集水箱5上安裝真空表7。工作時(shí)，吸水管進(jìn)口6與真空泵 8連接，另一端與連接頭4連接。內(nèi)置設(shè)備由多功能聲測(cè)管l、聲 測(cè)管密封段3和連接頭4組成。多功能聲測(cè)管1的下端為復(fù)合微 孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測(cè)管密封段3，該聲測(cè)管密封段3的另一端與 連接頭4連接，連接頭4的另一端與外置設(shè)備的連接管連接。 設(shè)施、設(shè)備選擇實(shí)施例
射流泵揚(yáng)程大于50米或樁長(zhǎng)，用于抽吸多功能聲測(cè)管l內(nèi) 的積水。
混凝土真空吸水機(jī)用連接軟管與多功能聲測(cè)管1連接。
多功能聲測(cè)管本發(fā)明的多功能聲測(cè)管由外層帶有略大于水分
子直徑微孔的防滲復(fù)合織物土工布袋13與內(nèi)層聲測(cè)用帶孔鋼管 18及非密封連接裝置16組成，由于其結(jié)構(gòu)的特殊型，也將其成為 復(fù)合微孔多功能聲測(cè)管。它是灌注樁聲測(cè)管裝置，兼做抽真空輔 助設(shè)施一真空室。
圖2、圖3是復(fù)合微孔多功能聲測(cè)管1的典型結(jié)構(gòu)圖，圖中防
滲復(fù)合織物土工布袋13;非密封連接裝置快速連接螺桿14;聲測(cè)
管小孔(孔徑為0.2-0.3咖，橫向均勻布置3個(gè)，豎向間距 250 500mm);非密封連接裝置16，是內(nèi)徑略大于帶孔聲測(cè)管18 外徑的鋼管，其中上部預(yù)設(shè)三個(gè)螺栓孔，下部通過(guò)連接焊縫17與
聲測(cè)管18焊接；聲測(cè)管18用帶孔鋼管；聲測(cè)管外水分子19;聲
測(cè)管外空氣20。
連接頭3:多功能聲測(cè)管1與外部設(shè)備連接裝置，高出樁頂面 500mm(至少500 mm)。
其施工方法實(shí)施例
①埋設(shè)多功能聲測(cè)管1
如圖1，將多功能聲測(cè)管1埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，多功能聲測(cè)管1采用復(fù)合聲測(cè)管，多功能聲測(cè)管1頂端部分設(shè)置為傳
統(tǒng)密封型結(jié)構(gòu)即聲測(cè)管密封段3，聲測(cè)管密封段3與連接頭3焊接。 多功能聲測(cè)管1與用主筋12編織的鋼筋籠內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋11綁扎固 定， 一起安裝就位，帶有復(fù)合微孔的多功能聲測(cè)管1為非密封聲 測(cè)管，護(hù)壁泥漿中水隨即進(jìn)入多功能聲測(cè)管l，使多功能聲測(cè)管l 的內(nèi)外壓差大大降低，使復(fù)合織物土工布袋13得到保護(hù)。
② 水下混凝土澆筑
采用普通導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測(cè)管 1全部被混凝土封閉，其聲測(cè)管密封段3及連接頭4漏出柱頂混凝 土頂面10大于或等于500 mm，在灌注樁混凝土內(nèi)的多功能聲測(cè)管 1形成真空室2，真空室2通過(guò)聲測(cè)管密封段3及連接頭4與外置 設(shè)備的吸水管連接，吸水管與真空泵8相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)灌注樁內(nèi) 部豎向真空吸水施工。
③ 抽吸復(fù)合聲測(cè)管內(nèi)積水
混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測(cè)管1內(nèi)滲入的積水。
@真空脫水
用連接軟管將混凝土真空泵8與多功能聲測(cè)管的連接頭4連 接，進(jìn)行真空脫水，真空度要求大于80%，真空作業(yè)時(shí)間為10 15min，真空作業(yè)范圍以聲測(cè)管中心軸為中心，其半徑為150 200mm的局部混凝土。
⑤多功能聲測(cè)管1的保護(hù) 抽真空后即刻將連接頭4封閉，以防雜物進(jìn)入多功能聲測(cè)管1 造成堵塞。
以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于 此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1、一種灌注樁混凝土真空脫水施工方法，該施工方法所用設(shè)備包括內(nèi)置設(shè)備和外置設(shè)備，所述的外置設(shè)備的真空泵與電動(dòng)機(jī)連接，真空泵通過(guò)管路與內(nèi)置設(shè)備連接，其特征在于，所述的內(nèi)置設(shè)備包括多功能聲測(cè)管，該多功能聲測(cè)管的下端為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測(cè)管密封段，該聲測(cè)管密封段的另一端與連接頭連接，連接頭的另一端與外置設(shè)備連接；其施工方法包括①埋設(shè)多功能聲測(cè)管將多功能聲測(cè)管埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，與灌注樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)筋綁扎固定，一起安裝就位，護(hù)壁泥漿中的水將通過(guò)復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)滲入多功能聲測(cè)管；②水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測(cè)管全部被混凝土封閉，其聲測(cè)管密封段及連接頭漏出樁頂面至少500mm，在灌注樁混凝土內(nèi)的多功能聲測(cè)管形成真空室，真空室通過(guò)聲測(cè)管密封段及連接頭與外置設(shè)備的真空吸水機(jī)相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)灌注樁內(nèi)部豎向真空吸水施工；③抽吸復(fù)合聲測(cè)管內(nèi)積水混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測(cè)管內(nèi)滲入的積水；④真空脫水用軟管將混凝土真空吸水機(jī)與多功能聲測(cè)管連接頭連接，進(jìn)行真空脫水，真空度要求大于80％，真空作業(yè)時(shí)間10~15min，真空作業(yè)范圍以聲測(cè)管中心軸為中心。其半徑為150~200mm的局部混凝土；⑤多功能聲測(cè)管的保護(hù)抽真空后將連接頭封閉。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注樁混凝土真空脫水施工方法， 其特征在于所述的多功能聲測(cè)管是雙層結(jié)構(gòu)，其外層是復(fù)合織物 土工布袋，內(nèi)層是聲測(cè)用帶孔鋼管及非密封連接裝置，雙層結(jié)構(gòu) 組成復(fù)合微孔多功能聲測(cè)管。
全文摘要
一種灌注樁混凝土真空脫水施工方法，該施工方法所用的外置設(shè)備的真空泵與電動(dòng)機(jī)連接，真空泵通過(guò)管路與內(nèi)置設(shè)備連接，內(nèi)置設(shè)備的多功能聲測(cè)管的下端為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，上端為聲測(cè)管密封段。聲測(cè)管密封段與連接頭連接，連接頭的另一端與外置設(shè)備連接。其施工方法包括埋設(shè)多功能聲測(cè)管，水下混凝土澆筑，抽吸復(fù)合聲測(cè)管內(nèi)積水，真空脫水和多功能聲測(cè)管的保護(hù)。本方法利用樁身內(nèi)的聲測(cè)管做真空室，實(shí)現(xiàn)了灌注樁內(nèi)部、豎向局部真空脫水施工。借助樁身聲測(cè)通道為真空室，降低施工成本。使樁身混凝土微觀結(jié)構(gòu)得到明顯改善，提高了樁身混凝土的強(qiáng)度，大大改善了樁身混凝土密實(shí)性。改善了灌注樁整體混凝土的抗?jié)B性、抗腐蝕性，提高耐久性。
文檔編號(hào)E02D5/34GK101487250SQ20091000947
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者朱煥柏 申請(qǐng)人:中冶京唐建設(shè)有限公司