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)展起來的一項新技 術(shù)，被列為70年代國外混凝土施工的四大新技術(shù)之一。在混凝土 澆筑施工中，有時為了使混凝土易于成型，采用加大水灰比提高 混凝土流動性的方式，但隨之降低了混凝土的密實性和強度。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、提高混凝土強度、改善混 凝土的物理力學(xué)性能、加快施工進度的目的。
一般抽真空混凝土是在初步密實的混凝土表面，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。實驗結(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) 過真空脫水的混凝土，密實度大，抗壓強度可提高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，增長彈性模量；真空脫水過程排出部分?jǐn)嚢琛?成型過程中帶入的氣泡，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 性與強度之間的矛盾，具有早期強度高，表面質(zhì)量好，提高耐磨 性、抗?jié)B性和抗凍性，投資少見效快，生產(chǎn)周期短，技術(shù)、經(jīng)濟效益顯著。目前在國內(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、道路及機場跑道等工程施工；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，由于水下混凝土 是自密實混凝土，混凝土密實性差、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突出的工程問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對現(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，提供一種通過樁身混凝土內(nèi)部預(yù)設(shè)復(fù) 合微孔聲測管形成真空室，實現(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。
實現(xiàn)上述發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(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)備的真空泵與電動機連 接，真空泵通過管路與內(nèi)置設(shè)備連接，其特征在于，
所述的內(nèi)置設(shè)備包括多功能聲測管，該多功能聲測管的下端 為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測管密封段，該聲測管密封段的另
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)多功能聲測管
將多功能聲測管埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，與灌注樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)的加強筋綁扎固定， 一起安裝就位，護壁泥漿中的水將通過
復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)滲入多功能聲測管；
② 水下混凝土澆筑
采用導(dǎo)管法進行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測管全部 被混凝土封閉，其聲測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)的多功能聲測管形成真空室，真空室通過聲測 管密封段及連接頭與外置設(shè)備的真空吸水機相連接，來實現(xiàn)灌注 樁內(nèi)部豎向真空吸水施工；
③ 抽吸復(fù)合聲測管內(nèi)積水
混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測管內(nèi)滲入的積
水；
④ 真空脫水
用軟管將混凝土真空吸水機與多功能聲測管連接頭連接，進行 真空脫水，真空度要求大于80%，真空作業(yè)時間10 15min，真空 作業(yè)范圍以聲測管中心軸為中心。其半徑為150 200mm的局部混 凝土；
多功能聲測管的保護 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 利用樁身聲測管做真空室，實現(xiàn)了灌注樁內(nèi)部、豎向局部真空脫 水施工，是對傳統(tǒng)真空吸水施工工藝的一個突破。借助樁身聲測 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度，大大改善了樁身混凝土密 實性。對于易侵蝕環(huán)境下，適當(dāng)增設(shè)聲測管數(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)合微孔聲測管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
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。
見圖l，外置設(shè)備由電動機9、真空泵8、集水箱5、吸水管 等組成。電動機9與真空泵8連接，真空泵8通過管路與集水箱5 連通，集水箱5上安裝真空表7。工作時，吸水管進口6與真空泵 8連接，另一端與連接頭4連接。內(nèi)置設(shè)備由多功能聲測管l、聲 測管密封段3和連接頭4組成。多功能聲測管1的下端為復(fù)合微 孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測管密封段3，該聲測管密封段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)備選擇實施例
射流泵揚程大于50米或樁長，用于抽吸多功能聲測管l內(nèi) 的積水。
混凝土真空吸水機用連接軟管與多功能聲測管1連接。
多功能聲測管本發(fā)明的多功能聲測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)合微孔多功能聲測管。它是灌注樁聲測管裝置，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
管小孔(孔徑為0.2-0.3咖，橫向均勻布置3個，豎向間距 250 500mm);非密封連接裝置16，是內(nèi)徑略大于帶孔聲測管18 外徑的鋼管，其中上部預(yù)設(shè)三個螺栓孔，下部通過連接焊縫17與
聲測管18焊接；聲測管18用帶孔鋼管；聲測管外水分子19;聲
測管外空氣20。
連接頭3:多功能聲測管1與外部設(shè)備連接裝置，高出樁頂面 500mm(至少500 mm)。
其施工方法實施例
①埋設(shè)多功能聲測管1
如圖1，將多功能聲測管1埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，多功能聲測管1采用復(fù)合聲測管，多功能聲測管1頂端部分設(shè)置為傳
統(tǒng)密封型結(jié)構(gòu)即聲測管密封段3，聲測管密封段3與連接頭3焊接。 多功能聲測管1與用主筋12編織的鋼筋籠內(nèi)側(cè)加強筋11綁扎固 定， 一起安裝就位，帶有復(fù)合微孔的多功能聲測管1為非密封聲 測管，護壁泥漿中水隨即進入多功能聲測管l，使多功能聲測管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。
② 水下混凝土澆筑
采用普通導(dǎo)管法進行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測管 1全部被混凝土封閉，其聲測管密封段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)的多功能聲測管 1形成真空室2，真空室2通過聲測管密封段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，來實現(xiàn)灌注樁內(nèi) 部豎向真空吸水施工。
③ 抽吸復(fù)合聲測管內(nèi)積水
混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測管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與多功能聲測管的連接頭4連 接，進行真空脫水，真空度要求大于80%，真空作業(yè)時間為10 15min，真空作業(yè)范圍以聲測管中心軸為中心，其半徑為150 200mm的局部混凝土。
⑤多功能聲測管1的保護 抽真空后即刻將連接頭4封閉，以防雜物進入多功能聲測管1 造成堵塞。
以上公開的僅為本發(fā)明的具體實施例，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)備的真空泵與電動機連接，真空泵通過管路與內(nèi)置設(shè)備連接，其特征在于，所述的內(nèi)置設(shè)備包括多功能聲測管，該多功能聲測管的下端為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，其上端為聲測管密封段，該聲測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)多功能聲測管將多功能聲測管埋設(shè)于灌注樁混凝土的內(nèi)部，與灌注樁鋼筋籠內(nèi)側(cè)的加強筋綁扎固定，一起安裝就位，護壁泥漿中的水將通過復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)滲入多功能聲測管；②水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法進行混凝土澆筑，混凝土澆筑后多功能聲測管全部被混凝土封閉，其聲測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)的多功能聲測管形成真空室，真空室通過聲測管密封段及連接頭與外置設(shè)備的真空吸水機相連接，來實現(xiàn)灌注樁內(nèi)部豎向真空吸水施工；③抽吸復(fù)合聲測管內(nèi)積水混凝土澆筑完畢后，用射流泵抽吸多功能聲測管內(nèi)滲入的積水；④真空脫水用軟管將混凝土真空吸水機與多功能聲測管連接頭連接，進行真空脫水，真空度要求大于80％，真空作業(yè)時間10~15min，真空作業(yè)范圍以聲測管中心軸為中心。其半徑為150~200mm的局部混凝土；⑤多功能聲測管的保護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)備的真空泵與電動機連接，真空泵通過管路與內(nèi)置設(shè)備連接，內(nèi)置設(shè)備的多功能聲測管的下端為復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，上端為聲測管密封段。聲測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)多功能聲測管，水下混凝土澆筑，抽吸復(fù)合聲測管內(nèi)積水，真空脫水和多功能聲測管的保護。本方法利用樁身內(nèi)的聲測管做真空室，實現(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度，大大改善了樁身混凝土密實性。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E02D5/34GK101487250SQ20091000947
公開日2009年7月22日 申請日期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 申請人:中冶京唐建設(shè)有限公司