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篇1
Keywords: pit supporting; Drilling occlusive piles; Vertical degree; Piping; Steel reinforcement cage separation; Super retarding concrete
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
1引言
從2009年昆明地鐵開始修建,到如今發展到修建了4條線路,幾十個車站同時施工,很多車站是在建筑物密集的地區進行施工建設,而在進行這些地鐵車站施工的同時,滿足深基坑工程的施工安全和周邊環境保護要求應作為重要目標,因此在昆明地鐵首期工程中,地下車站基坑施工多采用的圍護結構形式為地下連續墻、 鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁、SMW工法樁等,而首期工程地鐵六標曉東村站的設計則通過對目前國內幾種應用較廣的圍護結構形式進行多方面的分析比較(見表1),在保證施工技術的前提下,采用了鉆孔咬合樁這種在昆明地區來說全新的施工工藝,來進行車站深基坑圍護結構的施工。
表1各圍護結構施工形式比較
2工程概況
昆明地鐵首期工程2號線曉東村站位于關雨路及規劃雨中路之間,站東側為東聚建材城及東聚汽配城,南北側為東聚汽車交易市場及鹿東家具沙發有限公司,西南側為云南美林品牌建材城。車站平面形狀主要為矩形,車站外包總長440.0m,標準段外包寬度19.1m,盾構井段寬23.2m,車站一般開挖深度約16.0m~18.6m,盾構井段深約18.3m,基坑采用鉆孔咬合樁+內支撐的維護方案。地下市政管線錯綜復雜,共有電力、雨水、污水、電信、自來水等l4條管線穿越基坑。地下穩定水位埋深約為1.5m~2.5m。本基坑開挖范圍內的土層主要為填土、粘土(2)1、(2)3、粉土(2)4、泥炭質土(2)5和粘土(3)4。鉆孔咬合樁底進入(3)4粘土層。
本工程圍護結構咬合樁樁長35~36.7m,樁中心間距900mm,咬合厚度為300mm,素混凝土(A)樁與鋼筋混凝土(B)樁交錯咬合布置,其中鋼筋樁內配鋼筋籠采用水下C30混凝土,素樁采用C20超緩凝混凝土。
3鉆孔咬合樁的基本原理及設備組成
3.1基本原理
鉆孔咬合樁是指按順序布置的排樁間相鄰兩樁樁身進行切割相互咬合(樁圓周相嵌)而形成具有防滲漏作用的連續擋土支護樁墻,一般作用于建筑物(構筑物)的深基坑支護結構。作為圍護結構,它一般采用素混凝土樁與鋼筋混凝土樁順序相隔布置,互相咬合。
鉆孔咬合樁在的施工機為鋼套管護壁的全套管鉆機(見圖1),與普通的鉆孔灌注樁外設樁間止水圍護結構形式相比,套管能防止孔內產生涌砂、塌孔現象,提高套管內混凝土成樁樁身質量,避免夾渣,而且施工時樁基周邊土體基本無變形或變形很小,能有效控制圍護結構施工時周邊建筑物的沉降 。
圖1咬合樁現場施工圖
3.2施工使用機械
MZ-3型捷程牌全套管鉆機,功率75kW/臺;
55t履帶式起重機一臺;
ф1000外套管40m;
錐形沖錘一只。
環形沖錘一只。
十字沖錘一只。
活瓣沖抓一只。
4鉆孔咬合樁施工原理及過程
4.1導墻施工
導墻是咬合樁施工過程中的一種措施工序,在施工咬合樁的地面上澆筑一道混凝土導墻,可以控制咬合樁的平面位置和垂直度,提高鉆機就位效率,保證施工時精度,同時起到擋土和支撐機具的作用。導墻平面結構見圖2。
圖2導墻平面示意圖
4.1.1導墻質量指標
根據設計圖紙導墻寬度為每邊1.5m,厚度為30cm,如施工現場土層較差,可根據現場實際情況將厚度適當加大。由于曉東村站施工場地工作面狹窄,一邊寬度達不到2.1m,施工時采取措施將該側寬度適當減小,另一側適當加大,施工機械垂直導墻方向擺放,采用橫打方式施工。
施工時誤差控制為:墻面與縱軸偏差為±10mm,內墻面垂直度0.3%,相鄰兩板高低差2mm,導墻頂面平整度5mm。
4.1.2施工過程
(1)平整場地:本工程場地為原有路面及房屋基礎,能夠滿足咬合樁鉆機的承壓及行走要求。進場后清除房屋拆遷留下的建筑垃圾,平整場地。
(2)測量放線:根據設計圖紙提供的坐標計算樁中心線坐標,采用全站儀根據地面導線控制點進行實地放樣。
(3)溝槽開挖:在樁位放樣合格后開始進行溝槽的開挖,咬合樁中心軸線應向外側放30mm,防止咬合樁成樁后對主體結構造成侵線。先采用切割機對原混凝土路面、房屋基礎按照導墻設計寬度進行切割,然后進行破除,再用機械開挖,人工配合清渣,直至清理到設計標高和尺寸,然后將中心線引入溝槽底,方便綁扎鋼筋和支模。
(4)鋼筋綁扎: 溝槽挖好后綁扎導墻鋼筋,導墻鋼筋采用Ф12螺紋鋼,施工時按照設計圖紙要求單層雙向布置,鋼筋間距按200×200排列,水平鋼筋置于內側。
(5)模板安裝:模板采用鋼模,鋼管支撐加固,支撐間距不大于1米,加固應牢固,防止出現跑模現象,并保證軸線和凈空的準確。為了不擾動背后的土體,導墻外側將土壁作為側模直接澆注混凝土;
(6)混凝土澆筑施工:導墻模板支立完畢后進行測量校核,待達到誤差范圍以內后方可澆筑混凝土。混凝土采用C20商品混凝土,澆筑時兩邊對稱交替進行,防止跑模。振搗采用插入式振搗器,振搗間距為300mm 左右,混凝土振搗要密實,不漏振、也要防止過振,振動棒快插慢拔,直到無氣泡冒出為止,振搗完畢后做好混凝土收面壓光并覆蓋及時進行養護。連續兩幅導墻接縫施工時,應在先澆筑的混凝土接縫面上人工鑿出新鮮混凝土面,在澆筑混凝土前充分潤濕,再進行混凝土澆筑施工。
(7)拆模:待導墻混凝土養護到達設計強度后,拆除模板。
4.1.3導墻施工要點
(1)導墻施工前應對地下各種管線,地下建筑物進行調查,及時進行清除、遷改,以防成孔困難。
(2)導墻地基應人工夯實。立模時內側圓模板直徑比樁徑大20mm,對導墻的表面平整度應嚴格把關,以方便后面鉆機成孔施工時調整垂直度。
(3)混凝土澆筑要對稱交替進行,嚴防跑模。若跑模應立即停止混凝土澆筑,重新加固模板并糾正到設計位置后,方可繼續進行澆筑,
(4)等導墻到達設計強度后,拆除模板(見圖3),重新定位放樣樁的中心位置,將點位返到導墻頂面上,作為定位控制點使用。
圖3導墻現場施工圖
4.2鉆孔咬合樁施工工藝流程
鉆孔咬合樁采用全套管鉆機進行鉆孔施工,兩個相鄰的樁之間相互咬合形成一種封閉的基坑圍護結構。樁的排列方式為一根鋼筋混凝土樁和一根素混凝土樁樁間隔布置,曉東村站施工中A系列樁采用C20超緩凝素混凝土,B系列樁采用C35鋼筋混凝土。開始施工時,先間隔跳打施工A系列樁2根,在A系列樁混凝土初凝前,用液壓套管鉆機切割已施工的A系列樁部分樁體,然后進行澆筑施工完的兩根A系列樁之間的B系列樁,最終形成 A系列樁與B系列樁的咬合結構。為方便施工,使圍護結構達到較好的圍護效果,A系列的起始樁采用砂樁(如下圖A1樁)。其施工工序是:A1A2B1A3B2A4B3A5……根據以往工程施工經驗和施工現場經過試樁得出的結論,單樁成樁時間一般控制為13小時,在時間上能保證施工鋼筋樁在素樁混凝土初凝前能夠順利切割成孔(見圖4):
圖4咬合樁施工順序圖
4.2.1單樁成樁施工工藝流程
(1)鉆機定位:待導墻混凝土強度達到設計要求后,移動套管鉆機到指定打樁位置,使套管鉆機中心對應在已放好點的導墻孔位中心。
(2)沖抓取土成孔:套管樁機就位以后,用履帶吊吊裝第一節管在樁機鉗口中,校正套管垂直度后,搖動壓入套管,壓入深度控制為2.5―3.5m,然后用抓斗從套管內取土,一邊取土,一邊繼續下壓套管,始終保持套管底口超過地下開挖面2.5m以上,套管的壓入深度應根據施工現場的實際水文地質情況而定,由于曉東村站地下水水位不高,壓入深度可適當減少。第一節套管壓入土中后,應在地面上留1.2~1.5m方便用于后續下管接管施工,并對套管的垂直度進行檢測,如不合格則進行糾偏直至符合要求,合格后則開始安裝第二節套管繼續向下施壓取土,如此反復繼續施工,直至達到設計要求孔深。
(3)吊放鋼筋籠(鋼筋樁):鋼筋混凝土咬合樁成孔后經質檢員、監理工程師檢查合格后可以進行安放鋼筋籠工序。在吊裝鋼筋籠前應先對鋼筋籠進行檢查,包括長度、直徑、焊接等,檢查合格后可開始吊裝。吊裝時采用履帶吊雙勾4點緩慢起吊,吊運時應防止拖扯、扭轉、彎曲,防止鋼筋籠變形。由于設計圖紙上的鋼筋籠過長(35~37m),因此在現場采取分段加工,分段下放。
(4)下放鋼筋籠時,應慢慢對準孔位緩慢下放,鋼筋籠應吊直扶穩,不得碰撞鋼套管壁。在分段吊裝過程中,現場的鋼筋籠分兩節吊裝下放,將下節鋼筋籠吊入孔內后,其上端應留1~1.5 m左右,采用臨時固定措施固定在孔口處,然后用焊接方法將兩段鋼筋籠連接起來,待上下節鋼筋籠的主筋對正焊接合格,監理驗收符合要求后,可繼續下放,安裝鋼筋籠前應計算并測量出鋼筋籠口的正確標高,待安放到位后采取有效措施進行固定。
(5)灌注混凝土:由于施工時天氣干旱,套管內無水,現場采用干孔導管法流態灌注。混凝土采用商品混凝土,將混凝土倒入吊斗內,履帶吊提升到管道上方進料口,倒入混凝土,通過導管灌注至孔內,、施工過程中要連續灌注,中斷時間不得超過45分鐘。導管提升時不得碰撞鋼筋籠,距套管口8m 以內時每1m 搗固一次。鋼套管隨混凝土灌注應逐段上拔,起拔套管時應搖動慢拔,保持套管順直。
混凝土剛開始灌注時,應根據套管在混凝土中的埋深適時提升套管,每次提升高度為0.5m左右。套管提升時,用起重機大鉤吊住套管,慢慢上拔套管,上拔套管需左右搖晃,使混凝土流入套管所占空間,鋼筋樁要確認鋼筋籠未上浮。當第一節套管提出孔口一定高度時,拆除第一節套管。第一節套管拆除后,套管提升應根據管節長度和埋深來進行確定,并應始終保持套管低于混凝土面不小于2.5m。
5關鍵工序質量控制措施
5.1樁的垂直度控制
為保證鉆孔咬合樁從上到下能充分咬合,起到圍護結構防滲水作用,應該對樁身垂直度進行嚴格的控制,通過參考《地下鐵道工程施工及驗收規范》等施工技術規范,咬合樁的垂直度偏差不宜大于3‰,因此在成孔過程中必須控制好樁的垂直度,避免出現咬合樁下部開叉滲漏水現象,在施工中應該采取以下措施:
(1)咬合樁鉆機套管的檢查、校正:鉆孔咬合樁施工前應在施工現場的平整地面上進行套管的順直度檢查和校正,首先檢查和校正單節套管的順直度,然后按照樁長把全部套管連接起來進行整根套管的順直度檢查和校正。
(2)保證導墻施工質量:全套管鉆機在進行下壓套管作業時,鉆機應一直保持穩定狀態,才能控制好套管的垂直度。由于本工程咬合樁設計樁長較大 (最長達37m),鉆機施工時下壓力和上拔力很大,因此必須保證鉆機下部支撐基礎的穩定性,在施工導墻時導墻的質量必須滿足設計要求。
(3)全過程檢查。在整個成孔過程中,從開孔到終孔,應保持全過程對套管垂直度的監測、檢查,根據現場施工條件和施工精度要求,整個成孔過程中垂直度監測、檢查方法分為地面監測、孔內檢查及終孔檢查三種。
地面監測:在地面選擇兩個相互垂直的方向,距離鉆機大概3~4m,采用垂吊線錘的方法監測地面以上部分套管的垂直度,發現偏差隨偏隨糾,線錘糾偏應在每根樁的鉆進成孔過程中至始至終,兩名垂直度觀察員也應該全程進行監測;
孔內檢查:每節套管下壓完安裝下一節套管之前,應停止鉆進,用測環或測斜儀進行孔內垂直度檢查,如不合格則進行糾偏,直至合格后方可進行下一節套管施工;
終孔檢查:咬合樁成孔后,應按規范要求進行垂直度檢查,符合要求后進行下一道工序施工。
(4)糾偏:成孔過程中通過各種檢測方法發現垂直度偏差超出設計及規范范圍時,應及時進行糾偏調整,糾偏的常用有以下方法:
利用鉆機油缸進行糾偏。當偏差較小或套管入土深度不大于5m時,可直接利用鉆機的兩個頂升油缸、兩個推拉油缸調節套管的垂直度(全套管鉆孔咬合樁機共7個油缸:2個頂升油缸、2個推拉油缸、2個定位油缸、1個調節油缸),即可達到糾偏的目的。
如果樁在入土深度大于5m后發生傾斜時,可先采用上述方法,利用鉆機油缸直接糾偏,當達不到要求時,可根據現場實際情況向套管內填砂或粘性土,一邊填一邊拔起套管,直至將套管提升到檢查合格的地方,然后重新調直套管,對垂直度進行檢查,合格后再重新下壓。
當鋼筋混凝土樁發生傾斜時,也可以按此方法進行糾偏,但是套管內不能填土,而應灌入與素混凝土樁相同的混凝土,填土的話容易在樁間留下土夾層,影響日后圍護結構防水效果。
5.2素樁超緩凝混凝土
(1)初凝時間的確定
鉆孔咬合樁施工工藝所需的特殊材料為超緩凝混凝土 (因為這種混凝土初凝時間特別長,一般應大于60小時,所以稱為超緩凝混凝土),這種混凝土主要用于素混凝土樁,其作用是延長素混凝土樁的初凝時間, 給全套管鉆孔咬和鉆機切割素混凝土樁提供時間條件,使其相鄰鋼筋混凝土樁能夠在素混凝樁初凝之前完成成孔,因此超緩凝混凝土是鉆孔咬合樁施工工藝的關鍵。
為滿足鉆孔咬合樁現場施工的需要,在正式施工前,必須確定所使用的超緩凝混凝土的初凝時間。施工前,根據以往的施工經驗及查閱的技術規范,結合施工現場的實際情況,我們發現控制素樁混凝土緩凝時間,主要是控制單樁成樁的時間,而單樁成樁時間與現場實際的地質條件、設計樁長、樁徑和施工時采用的鉆機能力等有著直接聯系。因此素樁混凝土緩凝時間可以參照以下公式進行計算。
S=3t+F
式中:
S-----超緩凝混凝土的初凝時間
F-----備用時間(為保證施工時能應付各種特殊及突況,一般取15~20 h)
t-----單樁成樁所需時間。
根據本工程地質實際情況、樁長、商混站的距離、交通情況以及我單位所施工同類地鐵工程的類似經驗,在現場施工試驗樁得出的結論顯示:一根37m的咬合樁成孔用時6.5h,下導管、安放鋼筋籠、澆筑混凝土及拔管時間為6.5h,共用13h,由于素混凝土樁不用吊放鋼筋籠,速度將縮短約2h。
參照上面公式,可設定每根樁的成樁時間t為13h(見表2),算出素樁混凝土的緩凝時間為60h(備用時間取大值)。要考慮到施工過程中交通運輸、施工中發生意外情況等因素,為確保混凝土有足夠的緩凝時間,正式施工前應要求商品混凝土廠家提供的超緩凝混凝土緩凝時間控制在60 h以上,以保證A、B樁形成咬合。
表2鉆孔咬合樁單樁作業時間表
(2)超緩凝混凝土技術參數要求:
①混凝土緩凝時間≥60h
所需時間見上段闡述;
②混凝土坍落度:160±20mm
灌注樁基混凝土需要,防止出現素樁混凝土流入鋼筋樁而采取的措施;
③混凝土的3d強度值不大于3MPa;
在施工過程中遇到意外情況(如停電、機械故障、地下障礙物等)導致時間延誤,使得素樁混凝土終凝后才開始施工鋼筋混凝土樁,由于超緩凝混凝土早期強度不高,這樣素混凝土樁被切割的部分處理起來比較容易。
④最終強度滿足設計要求。
施工結束28d后,樁的強度必須滿足設計要求。
6常見事故預防及處理措施
6.1地下障礙物的處理
全套管咬合樁鉆機由于是在地下施工,操作空間小,對地下的障礙物處理起來比較麻煩,而且由于要連續切割咬合,處理地下障礙物還受到時間限制,因此施工鉆孔咬合樁前必須對施工現場的工程地質作比較詳細而定排查,曉東村站由于原現場是建材市場,地下一般為10米深結構柱和條石基礎,施工時遇見此類障礙物,直接用十字沖錘將其擊碎,再用沖抓鉆掏出殘渣,繼續進行樁身施工。
6.2處理素樁混凝土“管涌”措施
由于在鋼筋混凝土樁成孔過程中,素混凝土身樁混凝土未凝固,處于流動狀態,因此,素樁超緩凝混凝土有可能從兩樁相交處涌入鋼筋混凝土樁孔內,這種現象稱之為“管涌”,應采取以下措施:
(1)素樁混凝土的塌落度應盡量小一些,為16±2cm,不大于18cm,減少超緩凝混凝土的流動性,鋼筋樁混凝土塌落度稍大,為20±2cm。
(2)套管底口應始終保持超前于鉆孔開挖面一定距離,最少要大于2.5m,用來防止混凝土的流動,如果在鉆機能力許可的情況下,超前距離越大越好。
(3)當地下有障礙物而使得套管底無法進行超前時,應馬上向套管內澆注入一定量的水,使其產生的水壓力來平衡兩側素樁混凝土的壓力,防止出現管涌現象。
(4)在鋼筋混凝土樁鉆進成孔過程中,現場施工人員應隨時注意觀察相鄰兩側素樁混凝土的頂面, 當發現素樁頂面發生下陷現象必須立即停止鋼筋混凝土樁鉆進,此時素樁的混凝土已開始流入鋼筋混凝土樁孔內,應馬上將套管盡量下壓,并向鋼筋樁孔內填土或進行灌水,直到素樁頂面停止下陷為止,暫停施工,等素混凝土樁內的超緩凝混凝土塌落度減小、流動性降低再繼續進行未完成的鋼筋混凝土樁施工。
6.3分段施工接頭的處理方法
由于曉東村站前期施工場地的限制,施工鉆孔咬合樁要進行分段施工,后期場地拆遷完后為滿足工程施工進度,需要多臺鉆機分段施工,因此要解決各施工段之間的接頭問題。根據以往施工經驗,接頭處一般采用砂樁進行處理,在施工段的端頭灌注一顆砂樁(成孔后用砂灌滿),待后面施工段施工到此接頭時按照成孔方法挖出砂澆筑滿混凝土即可。由于砂樁一側的混凝土樁已經終凝,這樣在接縫處肯定會出現施工縫,為保證圍護結構的防水效果,應在施工的砂樁接縫外側補打1顆高壓旋噴樁作為防水處理。
圖5分段施工接頭預設砂樁示意圖
6.4克服鋼筋籠上浮的方法
由于套管內壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小,因此在澆筑混凝土上拔套管時,鋼筋籠容易被套管或混凝土中的粗骨料等掛住或卡住,隨著套管和混凝土往上升而跟著往上發生位移,這樣鋼筋籠就產生了上浮現象。其預防措施主要是 :
(1)調整原材料:鋼筋混凝土樁混凝土的粗骨料應盡量小一點,不宜大于20mm。
(2)加焊鋼板:在鋼筋籠底部焊上一塊比鋼筋籠直徑小點的鋼板,增加鋼筋籠的抗浮能力以防止鋼筋籠上浮。
(3)固定鋼筋籠:在鋼筋籠底部加焊尖頭定位鋼筋,定位鋼筋采用4Φ25,L=500~1000mm。安放時,在鋼筋籠頂部適當加壓,使定位鋼筋進入管底土層,從而防止鋼筋籠上浮,在曉東村站咬合樁施工過程中,直接在鋼筋籠底部選4根對稱的主筋加長1m后插入孔內,達到防止鋼筋籠上浮目的。
7結語
(1)本工程在施工中采用測斜管對咬合樁的垂直度進行檢測,從檢測結果看均符合設計要求,成孔質量較好。
(2)2010年8月基坑降水后,對基坑進行了開挖,基本沒出現滲水現象,咬合樁起到了很好的止水作用。
(3)在基坑土方開挖期間對周圍地表沉降、圍護樁水平位移等進行監測 ,其結果也均在設計警戒值以內,說明基坑穩定性是較好的。
綜上所述,鉆孔咬合樁施工技術對深基坑圍護工程是一種比較有效的技術。但由于本技術對設備要求較高,施工技術在工序上要求嚴格,施工材料、施工時間有所限制,而且在遇到地下基礎時,處理比較困難,所以在采用時應對現場的各方面因素考慮齊全后方能采取進行。
參考文獻
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篇2
鉆孔樁基施工,遇到斜巖層地質,由于巖面一邊高一邊低,鉆錘就會往巖面底的一側傾斜,很容易造成斜孔。在這種情況下,一般對于巖石硬度較低的斜巖常規采用回填片石的方法來處理;但是對于巖石較硬的斜巖采用回填片石處理需要耗費大量的人力物力,并且鉆進速度緩慢。采用“先預裂爆破斜巖層后再鉆”施工工藝,能夠有效的解決樁基在斜巖層地質中鉆進難的問題,既能保證樁基質量,又能加快施工進度。
一、施工原理
對巖面傾斜的巖層進行預裂爆破,使得巖石處于松散狀態,然后再采用鉆機鉆進,此工藝最大的優點就是施工進度快、效益高。
二、施工流程
1)施工前準備
平整場地------測定樁位中心------埋設鋼護筒-------沖擊鉆就位。鋼護筒中心、樁基中心、以及鉆錘中心應一致。
2)施工監測判斷
樁基施工前首先查看地質勘探資料,了解樁基地質巖石強度、巖層的傾斜角度。如果樁基巖層地質強度較高,達到1000kpa,且巖面傾斜,和正常鉆孔樁施工一樣,先采用沖擊鉆正常鉆孔,并在鉆孔過程中隨時觀察沖擊鉆鋼絲繩偏離孔中心位置的距離,鋼絲繩出現偏斜超過1%的孔深時立即停止鉆進,回填與樁基地質同等強度的片石2m后繼續沖孔,控制沖擊鉆的沖程不超過1m,鉆進至原來位置時,如果鋼絲繩還是出現偏斜,停止鉆進。
3)樁基清孔
經判斷確認使用小鉆機預裂爆破之前要認真清孔,保證泥漿的比重、含砂率和稠度。泥漿比重控制在1.1,含砂率控制在1.5%,稠度控制在20s,有效的控制沉渣厚度和速度,進而保證炮孔不被堵塞。
4)鉆機移位,小鉆機就位。
樁基清孔完成后,移開沖擊鉆鉆機,將小鉆機就位于孔樁位置。小鉆機采用XY-1開孔直徑為110mm的巖芯鉆機。
5)預裂爆破炮眼布孔
根據孔徑直徑,設計爆破孔眼布置。一般情況樁基孔徑在1.25m以內,在樁孔中間設置一個掏槽眼,掏槽眼直徑110mm,在樁孔四周設置三個炮眼,炮眼直徑91mm,炮眼呈等腰三角型布置,炮眼距樁邊100mm;當樁基孔徑大于1.25m時,可在樁孔四周增設炮眼。
6)小鉆機鉆孔
在鉆孔的過程中根據巖芯芯樣判斷傾斜巖層厚度,確定鉆孔深度,鉆孔深度超過傾斜巖面0.5m。但不能超過設計孔底標高,距離設計孔底高度為0.5m。每鉆完一個炮眼后,立即安裝75mm的PVC管,按照以上步驟鉆完剩余孔(掏槽眼不安裝PVC管)。
7)串藥安裝
用膠帶將乳化炸藥和雷管綁扎在非導體(木條)上面,形成一個串狀體,乳化炸藥長度與巖層深度一致。采用毫秒微差控制爆破,盡量減少一次齊爆藥量,嚴格控制爆破規模。導爆管連接時注意導爆索的搭接長度不少于20cm,務求接觸緊密,綁扎牢固,上部用結實的細繩作為下方承受物。
8)安裝炸藥
在安裝炸藥之前先撤離小鉆機,并測量炮眼孔深是否堵塞,如果測量孔深小于實際鉆孔深度則需要清孔。清孔采用清水泵清孔,清水泵出水口接直徑20mm的硬質塑料管,將硬質塑料管插入炮孔里面,利用水的壓力將炮孔里面的沉渣清出來。
9)炸藥起爆及檢查
待炸藥全部安裝完畢后將施工人員撤離至
安全位置,做好安全防護,確認無誤后由爆破員
將孔內的炸藥一起起爆,待爆破員查看情況確保
安全后將沖擊鉆重新定位,繼續鉆孔。如沖擊鉆
鉆至一定深度后還是出現斜孔現象,則繼續按以
上步驟處理,直至樁基成孔為止,預裂爆破鉆孔
布置示意圖如右圖所示。
三、施工注意事項
1)孔內實施爆破時,嚴格按照設計布眼以及控制 藥量,設置警戒范圍,閃電雷鳴時禁止裝藥,接線施工操作嚴格按照安全規程辦事。
2)小鉆機在鉆進的過程中必須保證鉆桿豎直。
3)小鉆機開鉆之前要認真清孔,保證泥漿的比重、稠度和含砂率,有效的控制沉渣厚度和速度。
4)樁基爆破時,首先要確認相鄰樁基是否澆筑了混凝土。混凝土強度達到100%時,才能爆破,否則會對相鄰樁基的實體質量產生一定的影響。
四、應用實例
本工藝成功運用于滬昆高鐵學足村大橋,學足村大橋位于湖南省漣源市白馬鎮。大橋全長364m,設計車速為350km/h。橋跨布置為11-32雙線簡支箱梁,橋墩基礎采用鉆孔灌注樁基礎,樁基直徑1m。本橋地質勘探顯示巖面傾斜,地質條件為粉質黏土和白云質石灰巖,白云質石灰巖強度為1200kpa。
篇3
(1)此橋位于泰山山脈,屬華北地臺型。根據勘探,橋址處地層分布依次為:人工堆積層、第四紀沉積層、震旦紀花崗巖層,持力層埋深由東到西從20m過度到45m不等;勘察期間地下水位處于現地面3.90~7.80m以下。橋址場地環境類型為Ⅱ類,地下水水質對混凝土結構以及鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性。
(2)京滬三線K400+611橋原為淺基柔性墩箱梁,共計20孔19個橋墩。采取的加固方法為:橋墩左右兩側沖擊鉆孔樁至弱風化基巖(W3),鉆孔樁上灌注承臺,承臺鋼筋深入橋墩(用植筋膠植入橋墩內),承臺上灌注斜撐,鋼絞線施加應力使斜撐與橋墩緊密連接,抱箍把鋼絞線包封,使得鉆孔樁上承臺、斜撐與墩身由抱箍形成整體。
2.鉆孔樁施工工藝與方法
2.1 施工準備
(1)圍堰筑島:鉆孔樁采用圍堰筑島方式施工,筑島填料采用黏土,島面場地并高出施工水位1.5m.。
(2)測量定位:樁位放樣后,埋設好護樁,并做好測量交底,隨時進行檢查。
(3)制作埋設護筒:護筒用4mm厚的鋼板加工制成,高度為2m,鉆孔樁的護筒內徑比鉆頭直徑大200~400mm,護筒頂高出地下水位2m。
(4)鉆機就位安裝:根據本工程地質情況及樁長設計要求嵌巖要求,鉆機擬選用CZ-30型沖擊鉆機。CZ-30型沖擊鉆機能適應各種不同地質情況,特別是卵石層、巖層中鉆孔,沖擊式鉆機較之其它型式鉆機適應性強。同時,用沖擊式鉆機造孔成孔后,孔壁四周形成一層密實的土層,對穩定孔壁、提高樁基承載能力,均有一定作用。
(5)泥漿的指標控制:a物理穩定性,靜置相當時間其性質不變化,不因重力而沉淀;b化學穩定性,不因水泥、污水等異物混人而污染;c適當的比重,比重大對護壁、浮渣有利,但比重太大會使泵的能力不足也影響鉆進速度;d良好的觸變性,要求泥漿在流動時,阻力很小,以便泵送。當停止鉆孔時,泥漿能很快凝聚成凝膠狀,避免漿中砂粒迅速下沉,同時也維持孔壁穩定。
2.2 鉆進成孔
(1)開孔鉆進的控制:開孔時應扶正錘頭用小沖程低錘密擊,如表土為淤泥、松散細沙等軟弱土層,可加黏土塊夾小片石,反復沖擊造壁,保證護筒的穩定,控制好樁位中心。必須保證泥漿的供給,使孔內漿液穩定。
(2)沖擊鉆成孔工藝:從鉆機同步卷筒引出來2根受力相等的正、反轉鋼絲繩,經沖擊梁和桅桿的導向滑輪,提引沖擊鉆頭,然后起動電動機,通過傳動機構驅動沖擊機構,拉動鋼絲繩帶動鉆頭做上下沖擊運動,形成瞬時沖擊力破碎巖土,同時在兩根主鋼絲繩之間放置由副卷揚機提引的排渣系統,排渣管的下端在鉆頭的中心管內,鉆頭做上下沖擊運動時,排渣管除了隨著鉆孔進尺間歇下放外,一般保持不動,并在沖擊的同時啟動砂石泵連續排出鉆渣。
(3)擴孔率的施工控制:擴孔率過大是因為鉆錘擺動過大或因地層松軟沖擊振動力過大,或因鉆頭直徑過大。必須控制鉆錘的擺動和沖程的大小,改善鉆頭直徑的匹配,以控制擴孔率。
(4)泥漿回收及排渣處理:鉆孔時,采用泥漿懸浮鉆渣和護壁,因施工中水泥、土粒等混人及泥漿滲人孔壁等原因使泥漿性能改變,以及為了回收泥漿原料和減少環境污染,可使用機械、物理、化學等方法使泥漿凈化與再生,可在現場設置泥漿池、沉淀池等泥漿循環凈化系統,鉆渣應集中運至棄渣場處理,切忌污染環境。
2.3 灌注樁身水下混凝土
(1)材料配合比:混凝土配合比應根據混凝土原材料品質、施工圖要求強度等級、耐久性以及施工工藝對工作性能的要求,通過試配、調整的步驟選定。配制的混凝土拌和物應滿足施工過程中混凝土工作性能的要求,配制成的混凝土應滿足施工圖標示強度、耐久性等質量要求。
(2)制安鋼筋籠及檢測管:鋼筋籠在制作、運輸和安裝過程中,應采取措施防止變形。吊人樁孔內,將鋼筋籠進行有效固定,防止灌注混凝土時鋼筋籠移位和上浮。檢測管接頭順直牢靠,與鋼筋籠的主筋焊接固定,安裝期間檢測管內注清水;檢測管上、下端口用鋼板密封,嚴禁泥漿或水泥漿進人管內,確保混凝土灌注后管道暢通。
(3)導管的配置、試壓及安裝壓漿。1)導管的配置:導管是灌注水下混凝土的重要工具,用鋼板卷制焊成或用無縫鋼管制作。其直徑按樁長、樁徑和每小時需要通過的混凝土數量決定,一般25~30cm。2)導管的試壓:在導管使用前進行水壓試驗和接頭抗拉試驗,嚴禁用氣壓試壓,禁止使用漏水導管。進行試壓的水壓不應小于孔內水深的1.3倍的壓力,也不應小于導管壁和焊縫可能承受混凝土時最大內壓力的1.3倍。3)導管的安裝:中間節一般長2m,下端節可加長至4m,漏斗下可配長0.5、1.0m的上端節導管,以便調節漏斗的高度。導管下口與孔底距離以0.2~0.4m為宜。4)灌注超樁項混凝土的控制:為確保樁頂質量,在施工圖樁頂高程以上超灌一定高度,確保樁身混凝土的質量,灌注結束后將此段混凝土鑿除。增加的高度,可按孔深、成孔方法、清孔方法確定,一般不宜小于0.5m,深樁不宜小于1.0m。5)按設計進行孔底壓槳:在樁身混凝土灌注后,在樁身混凝土強度及時間滿足設計要求后開始進行樁底壓漿,采用膨潤土、水泥、水、緩凝劑拌制成的不收縮混合漿液,其7天最小抗壓強度為5MPa。漿液按劑量通過注漿回路依次壓注,所有回路應以規定的劑量輪流壓注或達到規定的壓力后維持10min,第一循環壓注完成后不少于6h開始下一輪的壓注,直至滿足設計要求。
3.幾點體會
3.1沖擊鉆成孔時應注意以下細節:
(1)開始鉆基巖時應低錘密擊或間斷沖擊,以免偏斜,如發現鉆孔偏斜,應立即回填片石。
(2)遇弧石時可適當拋填硬度相似的片石,采用重錘沖擊,或中低沖程交替沖擊,將大弧石擊碎擠人孔壁。
(3)必須準確控制松繩長度,避免打空錘。一般不宜用高沖程,以免擾動孔壁,引起坍孔、擴孔或卡鉆事故 。
(4)經常檢查沖擊鉆頭的磨損情況,如磨損較大,切削角不符合要求時要及時更換修理,以提高鉆進效率和防止卡鉆等事故。
(5)勤松繩,防止打空錘,避免鋼絲繩承受過大的意外荷載而遭受破壞;勤補漿,保持泥漿濃度,使孔內鉆渣能及; 勤取渣,使鉆錘經常沖擊新鮮地層。
3.2灌注異常的預防及處理方法
3.2.1堵管
在灌注過程中,混凝土在導管中下不去,可用長桿沖搗管內混凝土,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使塞球下落。如仍不能下落時,則應將導管連同其內的混凝土提出孔,進行清理整修,然后重新吊裝導管,重新灌注。
3.2.2導管漏水
導管漏水主要原因有:第一、首批混凝土儲量不足,或雖然混凝土儲量足夠,但導管底口距孔底的間距較大,混凝土下落后不能埋設導管底口,以至泥水從底口進人導管。第二、導管接頭不密封,接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流人。
篇4
宜昌港枝江港區姚家港綜合碼頭工程位于湖北省宜昌市枝江姚家港鎮,建設3000噸級泊位4個,碼頭結構為高樁梁板式。碼頭平臺長410m,寬25m,共31榀排架,排架間距7m,共分3段,變形縫為20mm,邊橫梁懸臂1.5m,排架基礎采用芯柱鋼管樁復合樁型,每榀排架6根芯柱鋼管樁,全部為直樁,鋼管樁為Φ1000mm,鉆孔樁芯柱為Φ800mm。上部結構采用現澆橫梁節點澆筑預制縱梁系,面層采用預制疊合板,板厚250mm,現澆面層250~300mm。排架前沿設Φ800鋼靠船構件兼作下層系纜平臺的基礎,根據水位差的要求,設三層系纜平臺。工程設五座固定引橋,采用Φ1000mm鉆孔灌注樁,樁基上現澆地梁,其上現澆立柱、聯系梁,預制安裝空心板,現澆面層。水工建筑物安全等級為Ⅱ級。工程地質情況及主要力學參數見表1所示。
其中,設計選取⑦砂卵石(中密-密實)為本工程持力層,該層以砂和卵石為主,中密-密實狀態,卵石含量45~70%,直徑一般5~10cm,卵石成分主要為白云巖、大者大于17cm,成分由變質巖、花崗巖、白云巖等組成,且分選性和磨圓度較好,該層未穿透至基巖。
2.樁芯鋼管樁施工重難點
根據設計以及試樁資料,本工程未穿透至基巖的砂卵石層⑦為工程樁基礎持力層,因工程為水上施工工程,鋼管樁沉樁完畢后還要作為后續芯柱鉆孔樁施工平臺的樁基基礎,這就需要鋼管樁在砂卵石層中要沉入4.5m以上,從而保證樁身有足夠的側阻力(根據試樁資料,其余地層樁身側阻力非常低,只有砂卵石層可以提供足夠的側阻力,樁基端承力較小,同時考慮芯柱鉆孔樁施工過程中可能的擴孔,端承力不計入樁基承載力)來支撐鉆孔平臺的使用和施工荷載,但一般在卵石層中,鋼管樁沉樁通常還未沉入本工程設計所要求的卵石層4.5m,鋼管樁的樁尖就會因反復的大能量錘擊在卵石層中發生卷邊和變形,導致無法順利沉樁至設計標高,對芯柱鉆孔樁的施工也會造成很大麻煩,這就是本工程的重難點之一:如何使鋼管樁順利沉入所需的設計標高,又確保鋼管樁樁尖不至卷邊變形。另外,在芯柱鉆孔樁鉆進至鋼管樁樁尖標高以下后,又可能面臨著密實度不理想的中密卵石層,透水性好,并有著一定的松散度,卵石和卵石之間的砂縫隙較大,在鉆頭的作用下易產生一定的液化和移動,很可能產生漏漿和擴孔甚至塌孔的問題,這是本工程痘施工的另外兩個重難點。
3.施工方案和解決措施
3.1鋼管樁樁尖發生的卷邊變形問題
因本工程鋼管樁須沉入卵石層至少6m,但鋼管樁具有一定的柔性,在沉樁過程中反復的大能量錘擊,鋼管樁尖和卵石層中的卵石不停的沖擊、擠壓和摩擦,易使得鋼管樁樁尖產生卷邊變形,甚至可能撕裂,這對后續樁芯鉆孔樁的施工將帶來極不利的影響。
對于鋼管樁在卵石層中的沉樁,項目借鑒了公司在附近區域已完工工程施工總結中的成功經驗,采取鋼管樁樁端外加強的方式,鋼管樁的壁厚由18mm在樁端3m處改變為外加強壁厚25mm,結合試樁過程中的具體數據及周邊類似地質工程的沉樁經驗所確定的合理貫入度5mm/擊,根據地勘圖紙對地層標高的準確把握,采用打樁船重錘輕打的方式進行鋼管樁沉樁施工的控制。經后期芯柱鉆孔樁工序施工的論證,以上幾個措施相結合,既達到合理的樁尖標高,同時又避免了樁尖卷邊變形的問題,為碼頭由樁基施工轉上部結構施工奠定了良好的基礎。
3.2芯柱施工過程中漏漿問題
因本工程卵石層卵石含量下限僅為45%,其余空間均為泥沙所填滿,整體性相較其他碼頭樁基工程的巖基類嵌巖樁地質就鉆孔樁的護壁提出了更高的要求。在施工過程中,鉆孔樁孔內泥漿很可能沿穩定性較差的卵石之間的縫隙流失,形成漏漿的現象,這一點在初期芯柱鉆孔樁鉆進過程中確實時有發生。經討論和總結后采取如下解決方法使該問題得到較好的改善和解決:施工過程中發現,在芯柱施工至剛出鋼管樁樁尖時,發生漏漿的現象最為嚴重,經過經驗總結發現,若卵石之間的縫隙被泥漿等粘性填充物填滿,漏漿的情況就會改善很多,所以在施工過程中,項目部針對芯柱施工,準備了比普通鉆孔樁泥漿需求量多出3倍的優質泥漿。而在芯柱施工至快出鋼管樁樁尖時,先暫時提高泥漿濃度,保證孔內有高濃度的泥漿填充卵石縫隙,同時降低鉆進進尺效率,提高孔內護壁形成的效能,待孔內泥漿濃度穩定后,再增加適當提升進尺速率。若漏漿現象更加嚴重,除了及時補充泥漿以外,還采用適量的水泥粉、優質膨潤土和黏土進行緊急封堵,此方法效果較好,見效也較快,施工如圖1、圖2所示。
3.3樁芯鉆孔樁塌孔的問題
在施工過程中,因卵石層的不均勻性和不穩定性,除了漏漿,還發生了塌孔的現象,嚴重時還容易造成已沉樁完畢的鋼管樁向下“溜樁”。針對此問題,施工中發現孔內泥漿濃度和孔內水壓力對塌孔是最大的兩個影響因素,適當提高水頭以及泥漿性能,基本可以避免塌孔現象的發生。施工過程中要保持孔內水頭始終高于地下水位3m以上,鉆進過程中始終保證足夠的高質量泥漿,定時對水頭進行監測,避免因漏漿導致水頭突然下降最終發生塌孔。優質的泥漿可使護壁更加牢靠,在孔壁形成粘結性好、滲透性差的泥漿皮,這層皮既可防止漏漿,也可大大降低塌孔的可能性。
此外,在卵石層進尺過程中,若有鉆機停機時間長、泥漿配置和循環不合理、清孔后砼澆筑等待時間長等,也容易造成塌孔的現象,所以在鉆孔前還需對鉆機、鉆頭的進行及時維護和保養,鉆孔中準備足夠的泥漿材料和場地,成孔后提前合理安排鋼筋和砼澆筑工序的銜接。
4.結束語
篇5
Key word: bored pile technology; Building construction; Drilling process; application
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
鉆孔灌注樁技術是指通過機械鉆孔使用導管進行混凝土等材料灌注的施工工藝。它在建筑工程施工中的應用較廣泛。在實際建筑工程應用中,雖然鉆孔灌注樁的施工技術不很復雜,容易操作掌握,但是鉆孔灌注樁施工質量容易受到很多施工因素的影響,而且鉆孔灌注樁施工質量對于建筑工程質量有著很大的影響。因此在具體的建筑工程施工操作中,對于鉆孔灌注樁的應用必須要按照相關工程的施工要求標準,進行規范操作。本文主要對鉆孔灌注樁技術在建筑工程應用中施工工藝以及施工技術要點進行總結,并結合建筑工程實例對鉆孔灌注樁技術的相關應用進行討論。
1、鉆孔灌注樁技術施工工藝及技術優點
鉆孔灌注樁技術是指通過機械鉆孔使用導管進行混凝土等材料灌注的施工工藝。在建筑工程施工過程中,對于鉆孔灌注樁技術的施工首先要求鉆孔的大小以及鉆孔標準必須符合相關工程的施工要求,能夠保證施工材料順利通過鉆孔進行灌注,在進行工程施工混凝土材料等灌注時要注意控制好灌注速度,進行勻速平穩的灌注,而且灌注導管要連接緊實,不能在進行混凝土等漿材料灌注時,出現脫落等現象影響正常的泥漿灌注施工。對于注漿連接導管的位置固定等也有一定能夠的要求,注漿連接導管的放置位置要與地面之間有一定的高度距離,而且注漿導管要保持通暢。另外,還可以通過向注漿導管內灌水來檢測注漿地區的密封性,如果不存在漏水或者滲水現象就說明注漿地區的密封很好,反之就需要進行補救。對于工程施工泥漿的材料配制,各種材料要嚴格按照一定的配比進行,泥漿攪拌時間一定要充分,在泥漿攪拌配制成功后,還要進行過濾以防止在進行鉆孔注漿的過程中,出現注漿導管被堵的現象,在進行泥漿灌注的過程中,對于泥漿灌注的壓力以及泥漿灌注的速度一定要注意控制合適,以影響灌漿工程施工質量。
運用鉆孔灌注樁技術進行建筑工程泥漿灌注施工的技術優點主要表現在,和一般的灌注技術相比,鉆孔灌注樁技術的灌注樁承載力較大,并且在進行泥漿灌注時,對于灌注泥漿的壓實作用及效果較明顯。其次是在進行灌漿施工過程中,由于灌注樁壓力的作用使得泥漿黏性較大,因此在灌注進工程結構中后,非常堅固,而且具有一定的抗震作用。另外,鉆孔灌注樁技術在進行工程施工設計中非常注意對灌注樁的承載作用力,因此即使在進行灌漿后,灌注裝的承載性能依然非常好,對于整個工程承載情況沒有負面影響,而且對于灌注樁的承載作用設計,使得灌注樁結實耐用,也可以相對減少工程投資成本。
2、鉆孔灌注樁技術在建筑工程的應用
篇6
引言
為了更好的解決人們的居住問題,房屋的設計早已由原來的橫向發展變為縱向發展,樓層變得越來越高,為了進一步提高城市土地的利用率,緩解人口的壓力。隨著我國建筑行業的不斷進步,新型施工材料及其施工工藝不斷的被研制和進一步推廣,為我國建筑業的進一步發展提供了堅實的技術支撐。然而受到了設計、施工技術、材料、監督等因素影響,高層建筑后期使用的過程中常常會出現裂縫、脫落甚至倒塌事故等事故,有時甚至會帶來嚴重的人員傷亡事故,嚴重影響著建筑物的功能及使用壽命,危及公民的人身財產安全。
一、樁基工程鉆孔施工技術的介紹
(一)鉆孔灌注樁施工前期準備工作
1、雜務處理
鉆孔灌注樁在正式作業前,首先要把現場雜亂的物品處理掉,各種舊建筑物、地上地下的廢棄管線、暗溝暗塘等,都應該及時清理干凈,做好場地平整工作,為施工過程提供方便。各項臨時設施,如照明、動力、通風、安全設施準備就緒。
2、樁位放樣
現場準備工作完成后,依據施工圖紙,通過測量與定位將圖紙上樁的位置在地面上標示出來,掛上線(用卷尺配合),進行檢查,并對控制點進行檢查(經緯儀),允許偏差不超過5公分。由施工隊埋設十字護樁,十字護樁必須用砂漿或混凝土進行加固保護,以備開挖過程中對樁位進行檢驗。最后需要根據實際要求制定一套完善的規劃制度。
(二)鉆孔灌注樁施工技術
1、泥漿配制
在實際施工過程中,泥漿配制是非常關鍵的一步。泥漿可以攜砂排土、護壁、冷卻鉆頭、切土等作用。其中護壁是它最主要的作用。要選用高塑性粘土或膨潤土,將普通粘土與水進行攪拌形成泥漿,在泥漿池中用攪漿機將泥漿攪拌好后,采用高壓泥漿泵注入孔內,旋挖鉆均勻緩慢鉆進,在鉆進過程中泥漿會借用其上升流速不斷的在孔壁內部涂抹,這樣既鉆進又起到泥漿護壁的作用。
泥漿制備時應依據土質的條件制備泥漿,其比重應控制在1.05~1.2之間,采用泥漿比重計檢驗;粘度應控制在17~22s,采用50000/70000漏斗法檢驗;含砂率是新制泥漿不大于8%,用量杯法檢驗。
2、鉆孔
鉆孔前,要根據施工設計的要求,針對不同的地質層選擇合適的鉆頭,根據實際情況調節鉆進壓力與速度,調節泥漿的比重等。做好鉆孔過程中的施工記錄,不斷觀察及時發現鉆孔時地面情況的變化,并及時采用相應的技術措施處理。
鉆進過程中,鉆桿的垂直度與深度、鉆頭的旋轉度、鉆進的速度等,都應該有很好的控制。一般情況下,通過觀察與測繩來調節鉆桿的垂直情況,用測繩來測量鉆孔深度。鉆頭的旋轉情況要根據實際情況而定,鉆進速度與壓力有關,采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓,150Mpa壓力下,進尺速度為20cm/min;200Mpa壓力下,進尺速度為30cm/min;260Mpa壓力下,進尺速度為50cm/min。
3、清孔
清孔時,鉆孔深度達到設計要求后,采用灌注樁孔徑檢測系統進行檢查,達標進行清孔,嚴禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。當成孔深度與標高要求相符,利用至少兩個小時的時間來清洗孔內,采用換漿法施工,抽渣或吸泥,將孔內殘留的渣子排出,保持孔內水位,以免發生坍塌現象。在孔內清洗完畢后,將鋼筋籠與導漿管及時放入,并將導漿管的接口密封,同時進行水密性試驗。等到導漿管安裝成功之后,質量監督人員應對孔的實際深度進行測量,如果沉渣厚度大于200mm時,則需要進行二次清孔,二次清孔的流程主要是用高壓風沖射孔底沉淀物,以此排出孔內沉渣,使其干凈,清孔完成后立即澆注水下混凝土。要確保樁基的頂部承載力與設計要求相符,只有這樣,鉆孔樁的施工整體質量才會得到很大的提升。
二、關于施工中常見問題及防治措施研究
(一)防止坍孔問題
在鉆孔過程中,坍孔問題發生時一般表現為孔內水位急劇下降,并有氣泡伴生,出碴量顯著增加,鉆機進尺不動,鉆機負荷明顯增大。坍孔問題的產生,可能是由于施工前地層情況分析不清,沒有制定合理的施工方案,在泥漿制備方面做得不夠到位,泥漿比重、黏度、膠體率等調配不當。也有可能是由于孔壁水壓不平衡和護筒埋置太淺漏水、地下有流砂層等造成坍孔。
坍孔的預防在于要對各地層地質情況做到心中有數,隨時注意鉆進情況,隨時觀察水位情況。當鉆進松散,粉砂土或流砂中時,要及時補充較大比重粘度的泥漿,甚至可補充投入摻片石或卵石的粘土。此外,要有專人負責補水,以保證鉆孔內必要的水頭高度。坍孔發生后,如坍塌部位不深,可采取深埋護筒法繼續施工,若坍孔嚴重,應立即回填粘土密實后重新鉆孔。
(二)孔位偏移或孔身傾斜
孔位偏移或孔身傾斜出現的原因可能是樁架不穩固,鉆桿不垂直或土層軟硬不均。也可能是由于導向不嚴格或遇到探頭石及基巖傾斜所引起的。應該在鉆孔的時候,充分做到一人一機嚴格監督,將樁架重新安裝牢固,使其平穩垂直。如果孔的偏移過大,應填入石子粘土,重新作業使其成孔;如果有探頭石,可用取巖鉆將其除去或低錘密擊將石擊碎;如果遇基巖傾斜,可以投入毛石于低處,再開鉆或是密打。
三、鉆孔灌注樁施工安全及環保要求
所有工作人員必須持證上崗,嚴禁酒后上崗,在施工工地不能出現易燃易爆物品,以確保人生安全。所有施工人員必須嚴格按照有關安全規章、規程、規定進行施工。所有的施工工具,例如鉆機、鉆具、起吊設備、卡具等必須符合設計要求,并有專業人員人進行檢查維修。泥漿池應該設在偏僻的地方,或者設置防護欄,以防不知者墜入。加強對各種施工機械擦操作人員的安全操作規程教育,使其能熟練地掌握有關技術。
四、總結
房屋建筑的鉆孔灌注樁的施工技術現在已經十分成熟可靠,它已經被很多大型的施工企業所認可,并且積極投入各個工程領域中去。然而想要很好的控制鉆孔灌注樁技術也不是一件容易的事,它受很多因素的影響,且與地形地質、施工材料以及工作人員自身的素質也有關。為了很好的避免發生質量事故,我們必須大量的總結經驗,并且大膽的開發創新更好的施工辦法。將理論與實踐相結合,具體問題具體分析,嚴格控制和管理好施工中的各個環節。同時也不能忘了對施工企業人員的思想教育,努力做到嚴格按規范和操作規程施工,不偷工減料,認真負責。只有加強對鉆孔灌注樁施工過程的控制,不斷積累和總結經驗,不斷加以創新,才能生產出優質工程和精品工程。
參考文獻
[1]熊茂平.泥漿性能對超深大直徑灌注樁成孔效率與成樁質量的分析[J].施工技術,2005(1).
[2]尚順波.淺談橋梁鉆孔灌注樁的常見病害及對策.四川建材,2009年第1期.
[3]黃正華.淺談橋梁基礎工程泥漿護壁鉆孔灌注樁的質量管理[J].江蘇工程質量,2006,(6).
篇7
引言
隨著我國建筑行業的不斷進步,新型施工材料及其施工工藝不斷的被研制和進一步推廣,為我國建筑業的進一步發展提供了堅實的技術支撐。然而受到了設計、施工技術、材料、監督等因素影響,高層建筑后期使用的過程中常常會出現裂縫、脫落甚至倒塌事故等事故,有時甚至會帶來嚴重的人員傷亡事故,嚴重影響著建筑物的功能及使用壽命,危及公民的人身財產安全。
一、土木工程的鉆孔灌注樁施工技術的介紹
(一)鉆孔灌注樁施工前期準備工作
1、雜務處理
建筑工人在正式作業前,首先要把現場雜亂的物品處理掉,各種舊建筑物、地上地下的無用電纜等,都應該及時清理干凈,為施工過程提供方便。各項臨時設施,如照明、動力、通風、安全設施準備就緒。
2、樁位放樣
現場準備工作完成后,依據施工圖紙,通過測量與定位將圖紙上樁的位置在地面上標示出來,掛上線(用卷尺配合),進行檢查,并對控制點進行檢查(經緯儀),允許偏差不超過5公分。由施工隊埋設十字護樁,十字護樁必須用砂漿或混凝土進行加固保護,以備開挖過程中對樁位進行檢驗。最后需要根據實際要求制定一套完善的規劃制度。
(二)鉆孔灌注樁施工技術
1、泥漿配制
在實際施工過程中,泥漿配制是非常關鍵的一步。泥漿可以攜砂排土、護壁、冷卻鉆頭、切土等作用。其中護壁是它最主要的作用。要選用高塑性粘土或膨潤土,將普通粘土與水進行攪拌形成泥漿,在泥漿池中用攪漿機將泥漿攪拌好后,采用高壓泥漿泵注入孔內,旋挖鉆均勻緩慢鉆進,泥漿會借用其上升流速不斷的在孔壁內部涂抹,這樣既鉆進又起到泥漿護壁的作用。
泥漿制備時應依據土質的條件制備泥漿,其比重應控制在1.05~1.2之間,采用泥漿比重計檢驗;粘度應控制在17~22s,采用50000/70000漏斗法檢驗;含砂率是新制泥漿不大于8%,用量杯法檢驗。
2、鉆孔
鉆孔前,要根據施工設計的要求,針對不同的地質層選擇合適的鉆頭,根據實際情況調節鉆進壓力與速度,調節泥漿的比重等。做好鉆孔過程中的施工記錄,及時發現鉆孔時地面情況的變化,并及時采用相應的措施處理。
鉆進過程中,鉆桿的垂直度與深度、鉆頭的旋轉度、鉆進的速度等,都應該有很好的控制。一般情況下,通過觀察與測繩來調節鉆桿的垂直情況,用測繩來測量鉆孔深度。鉆頭的旋轉情況要根據實際情況而定,鉆進速度與壓力有關,采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓,150Mpa壓力下,進尺速度為20cm/min;200Mpa壓力下,進尺速度為30cm/min;260Mpa壓力下,進尺速度為50cm/min。
3、清孔
清孔時,鉆孔深度達到要求后,采用灌注樁孔徑檢測系統進行檢查,達標進行清孔,嚴禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。當成孔深度與標高要求相符,利用至少兩個小時的時間來清洗孔內,采用換漿法施工,抽渣或吸泥,將孔內殘留的渣子排出,保持孔內水位,以免發生坍塌現象。在孔內清洗完畢后,將鋼筋籠與導漿管及時放入,并將導漿管的接口密封,同時進行水密實驗。等到導漿管安裝成功之后,質量監督人員應對孔的實際深度進行測量,如果沉渣厚度大于200mm時,則需要進行二次清孔,二次清孔的流程主要是用高壓風沖射孔底沉淀物,以此排出孔內沉渣,使其干凈,清孔完成后立即澆注水下混凝土。要確保樁基的頂部承載力與設計要求相符,只有這樣,鉆孔樁的施工整體質量才會得到很大的提升。
二、關于施工中常見問題及防治措施研究
(一)防止坍孔問題
在鉆孔過程中,坍孔問題發生時一般表現為孔內水位急劇下降,并有氣泡伴生,出碴量顯著增加,鉆機進尺不動,鉆機負荷明顯增大。坍孔問題的產生,可能是由于施工前地層情況分析不清,沒有制定合理的施工方案,在泥漿制備方面做得不夠到位,泥漿比重、黏度、膠體率等調配不當。也有可能是由于孔壁水壓不平衡和護筒埋置太淺漏水造成坍孔。
坍孔的預防在于要對各地層地質情況做到心中有數,隨時注意鉆進情況,隨時觀察水位情況。當鉆進松散,粉砂土或流砂中時,要及時補充較大比重粘度的泥漿,甚至可補充投入摻片石或卵石的粘土。此外,要有專人負責補水,以保證鉆孔內必要的水頭高度。坍孔發生后,如坍塌部位不深,可采取深埋護筒法繼續施工,若坍孔嚴重,應立即回填密實后重新鉆孔。
(二)孔位偏移或孔身傾斜
孔位偏移或孔身傾斜出現的原固可能是樁架不穩固,鉆桿不垂直或土層軟硬不均。也可能是由于導向不嚴格或遇到探頭石及基巖傾斜所引起的。應該在鉆孔的時候,充分做到一人一機嚴格監督,將樁架重新安裝牢固,使其平穩垂直。如果孔的偏移過大,應填入石子粘土,重新作業使其成孔;如果有探頭石,可用取巖鉆將其除去或低錘密擊將石擊碎;如果遇基巖傾斜,可以投入毛石于低處,再開鉆或是密打。
三、鉆孔灌注樁施工安全及環保要求
所有工作人員必須持證上崗,嚴禁酒后上崗,在施工工地不能出現易燃易爆物品,以確保人生安全。所有施工人員必須嚴格按照有關安全規章、規程、規定進行施工。所有的施工工具,例如鉆機、鉆具、起吊設備、卡具等必須符合設計要求,并有專業人員人進行檢查維修。泥漿池應該設在偏僻的地方,或者設置防護欄,以防不知者墜入。加強對各種施工機械擦操作人員的安全操作規程教育,使其能熟練地掌握有關技術。
四、總結
土木工程的鉆孔灌注樁的施工技術現在已經十分成熟可靠,它已經被很多大型的施工企業所認可,并且積極投入各個工程領域中去。然而想要很好的控制鉆孔灌注樁技術也不是一件容易的事,它受很多因素的影響,來自地形地層、施工材料以及工作人員自身的素質也有關。為了很好的避免發生質量事故,我們必須大量的總結經驗,并且大膽的開發創新更好的施工辦法。將理論與實踐相結合,具體問題具體分析,嚴格控制和管理好施工中的各個細節。同時也不能呢個忘了對施工企業人員的思想教育,努力做到不偷工減料,認真負責,嚴格按照規程和規范施工。加強對鉆孔灌注樁施工過程的控制,不斷積累和總結經驗,不斷加以創新,才能生產出優質工程和精品工程。
參考文獻 :
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篇8
時下,砼鉆孔灌注樁樁底后注漿施工技術是對樁底沉渣、樁端持力層及樁周泥皮起到滲透、劈裂填充、壓密和固結作用,它對提高樁的承載力,減少其變形起到很大的作用,同時還以其噪音低、對周邊環境影響較小、無擠土效應、單樁承載力大等特點,被廣泛應用到一些高層房屋建筑施工中。中天優詩美地花園工程就采用了砼鉆孔灌注樁樁底后注漿施工技術,在工程實際施工中起到了很好的實際效果。文章將對其施工要點做個闡述總結。
1工程概況
中天優詩美地花園工程由淮安天翔房地產開發有限公司承建,總建筑面積約21萬平方米。建筑層數:八棟三十三層;一棟二十一層;六棟三層別墅;地下人防一層;標準層層高:2.9 m;建筑分類為一類高層;建筑結構體系:剪力墻;抗震設防烈度:七度;建筑使用功能:商品房。
2樁基設計說明
2.1樁基設計。本子項室內±0.000標高相當于黃海高程12.450m。依據市水利勘測設計研究院有限公司2011年1月份提供的《中天優詩美地住宅小區(二期工程)巖土工程勘測報告》進行基礎設計。主樓基礎采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁,樁端持力層為地質報告所揭示的6 層中細砂層,樁端進入持力層深度不小于2.5m,且要求至黃海高程--30.500m;設計單樁豎向承載力特征值為4700KN。樁基設計等級為甲級。
2.2有關標準。主樓下鋼筋砼鉆孔灌注樁設計采用國家標準圖集《鋼筋砼灌注樁圖集》(10SG813),共布樁71枚,選用集中的樁編號為:YZ700-38±-3.5,19±/(10HRB400 16+2 HPB235 32×2.5),19(4 HRB400 16+2 HPB235 32 ×2.5)-C40,其中2 HPB235 32 ×2.5 表示2根2.5mm壁厚焊接鋼注漿管,與其余主筋沿樁身對稱均勻布置;長度后有“±”表示隨樁有效長度而變化。箍筋為HPB235 8,加密區間距100,非加密區間距250;加勁箍為 HRB400 14。
3.樁基施工要求
3.1鉆孔灌注樁成樁控制。設計要求樁身混凝土灌注充盈系數不小于1.10,泛漿高度不小于1.5D,其余要求均按《鋼筋砼灌注樁圖集》10SG813有關規定執行。
3.2樁底后注漿施工依據。樁底后注漿施工根據JGJ94-2008中6.7節及設計試樁情況提供詳細方案后實施;設計注漿量單樁不小于1.4t(水泥用量),控制水灰比不大于0.5。
4基樁承載力試驗和工程樁成樁質量檢驗
4.1樁基施工完成后需對工程樁進行承載力檢測。鉆孔灌注樁可采用靜載荷試驗或自平衡法,最大終止壓力為9400KN,檢測樁一枚。
4.2樁身質量完整性檢測按《建筑樁基檢測技術規范》(JGJ106-2003)及《淮安市樁基工程質量管理規定(試行)》執行。
4.3未注明處均按國家及江蘇省當地有關規范和規程執行。
5樁基施工措施
該工程采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁施工技術。具體施工要點總結如下。
5.1注漿設備的選擇。在工程中要選擇符合實際要求的注漿施工設備,像高壓注漿泵、單向逆止閥、注漿管等。高壓注漿泵參數要滿足注漿壓力要求,且在使用前必須進行注漿泵和管線的密封性試運行;注漿管我們采用A30mm 或A38mm 直徑的黑鐵管,壁厚大于 2.8mm;單向逆止閥選擇能承受1MPa 靜水的壓力。
5.2注漿工藝的控制。中天優詩美地花園工程在成樁后7~25 天內為宜,但是要注意在開始注漿前應對水泥漿進行控制,根據不同土層的滲透率確定不同的水灰比,以保證水泥漿液的均勻滲透。注漿時候采用2 根樁循環注漿,即先注第一根樁的A 管,注漿量約占總量的70%,注完后再壓第二根的A 管,然后依次為第一根樁B 管和第二根樁B 管,這樣就能保證同一根樁 2 根管注漿時間間隔 30~60min 以上,給水泥漿一個擴散的時間,注漿流量以75L/min 為宜。注漿壓力要以 3~10MPa 為宜。
5.3注漿順序的控制。我們知道后注漿的最優時間在7 天左右,這樣就會與周邊樁基施工產生沖突,所以我們在注漿順序應在樁基施工中樁機走位時即予以考慮。一定堅持整個承臺群樁一次性壓漿,先施工周圍樁位再施工中間樁的原則,保證下部水泥漿處于整體封閉環境而不會四下擴散。
總結
通過對中天優詩美地花園工程采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁施工技術后發現,對提高基樁豎向承載力的效果比較顯著,同時得出提高幅度與采用的工藝參數、方法、持力地層條件及樁的長度(入土深度)等因素有很大關系。
在實際工程施工中,因為樁端持力層的壓力注漿,在樁底和樁周形成砂卵石土漿倉,因此我們得出注漿后提高了樁土的承載能力,增強了樁端持力層的剛度,這樣就會使單樁承載力從注漿前到注漿后其增幅值超過20%,這樣也會增加樁的抗荷載能力。
最后得出,我們在注漿后減少了樁底的沉降量,試樁在注漿前當荷載增至7200kN時,樁頂沉降僅為8.77mm。同樣荷載下,樁頂沉降僅為8.77mm,由此我們可見,樁底注漿在很大程度上改善了樁的沉降指標。所以這也是我們諸多地方采用這種方法施工的主要原因之一。
參考文獻
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篇9
一、概述水利施工中鉆孔灌注施工的原理
隨著時代的發展,各種水利施工技術的成熟,傳統只在建筑基礎施工中應用的灌注樁已經引入水利施工之中。但就目前來看,應用水平還有待進一步提升,因而為了更好的探討水利施工技術中的鉆孔灌注樁技術,作為施工人員必須對該技術的施工原理有一定的認識。其施工原理如下:在備足原材料和清孔之后,在混凝土中埋設導管的出料口,并利用進料口將混凝土連續不斷的注入樁孔之中,再將導管提升的同時在混凝土中埋設導管的進料口,從而形成一定深度,使得進料口和出料口將產生強大的壓力,從而將再次澆灌的混凝土擠入已澆混凝土之中,從而提高鉆孔灌注樁的堅固性和嚴實性,最后將最初澆灌混凝土的上部作為灌注樁的隔離頂層,直至后續澆筑的混凝土被頂向灌注樁樁口。
二、水利施工技術中的鉆孔灌注樁技術的初探
通過上述分析,我們對水利施工技術中的鉆孔灌注樁技術有了一定的認識,以下筆者結合自身工作實踐,分別從鉆孔、鋼筋籠的制作與安放以及水下砼的灌注等方面對水利施工技術中的鉆孔灌注樁技術作出以下幾點分析和探討。
(一)鉆孔施工技術
在鉆孔施工之前,應結合護筒埋設的情況,針對性的調整偏差,有助于鉆機的就位。在就位之前,應利用砂卵石填筑平臺,再將鉆機平穩地架設平臺上,在鉆機就位后,應注意收集每根樁的施工參數,并對其進行及時歸納和總結,并結合地質資料對施工所在地地層的情況基本了解,再根據施工工藝設備和自身的實踐工作經驗,對鉆孔參數進行校核,為確保整個鉆孔施工有序進行奠定堅實的基礎。與此同時,還應嚴格按照圖紙進行測量放線,并確定鉆孔位置,利用水平尺對磨盤平整度進行檢查,利用經緯儀對主鉆桿垂直度進行檢查。在鉆進施工中,應對孔內的泥漿指標進行嚴格的控制,并對鉆進垂直度進行隨時校核和檢測,確保整個鉆進過程無偏差,再將鉆孔時排出的泥漿進行沉淀和廢水處理之后方能排入河道,并將廢渣運到指定的堆放場所,尤其應對鉆進速度進行控制,當從較硬地層鉆進較軟地層時,可以適當的提速,若從較軟地層鉆進較硬地層時,而應放慢速度緩慢鉆進,而遇到易縮徑地層時,應加大掃孔頻率,嚴防縮徑情況的出現,當遇到砂層時,應確保壓力中等并適當地造價泥漿的比重與黏度。當鉆至設計深度之后,應空鉆不進尺,再注入稀泥漿,從而置換濃泥漿,確保泥漿比重到1.1到1.2左右方能提鉆,再用測量繩對孔深進行測量。當終孔之后,還應進行清孔換漿,并對孔內的泥漿含砂率進行嚴格地控制,若在鉆進過程中,遇到障礙物時,應馬上停止鉆進,并迅速查明原因和排除障礙。
(二)鋼筋籠的制作與安放技術
1、鋼筋籠的制作技術
鋼筋籠的制作應進行精心的設計,一般應根據孔徑和孔深進行加工,并確保其位置、間距、根數的正確,再嚴格按照規定進行焊接和牢固,并每隔2兩米加設箍筋,預防其在運輸和吊裝過程中發生變形。在制作過程中,應確保鋼筋表面無銹蝕,且各規格尺寸與設計要求相符,尤其應對鋼筋籠的外形尺寸嚴格按照設計要求進行控制,一般豎向的鋼筋偏斜必須控制在2%以內,且在清孔之前,必須將鋼筋籠全部制作完成,并對其進行編號,尤其是上下端應有明顯的標示,再將其平放在場地上,嚴防變形清孔的出現,尤其應確保鋼筋籠底部輪廓必須與鉆孔洞的基底巖面線之間的相符。
2、鋼筋籠的安放技術
在安放鋼筋籠之前,應對主鋼筋及其接頭的長度進行正確丈量,且對制作和運輸之后的鋼筋籠變形和編號正確與否進行檢查,換言之,只有鋼筋籠質量達標之后,方能進行鋼筋籠的安放,在安放過程中,應緩慢下放,當遇到卡籠的情況或下放受阻時,應對其原因進行及時查明,切勿利用鋼筋籠強行施壓,嚴防鋼筋籠的變形和孔坍塌,并采取相應的措施,必要的時候提出鋼筋籠,排除障礙之后方能進行鋼筋籠的安放。
(三)水下砼施工技術
鋼筋籠安放之后,應進行混凝土澆筑,由于在水利施工中,因而一般采取水下導管進行灌注,將各導管節用絲扣連接起來,且其內徑為250毫米,在泵送混凝土時,應將料斗設置在孔口,并在澆灌混凝土之前,應準備足量的混凝土,以確保封孔一次性完成,再下完導管之后,應利用導管對所鉆孔洞實行二次清孔,并在灌注混凝土之前對孔深進行二次測量,且達標之后方能灌注混凝土。其中,樁孔砼的澆筑速度是影響砼質量的重要因素,速度太慢會使砼坍落度損失,容易造成堵管。澆筑速度一般應達到6-8米每小時,最高可達10米每小時。在澆筑過程中,應定時測量砼面的上升情況,并與所澆入的砼量相核對,避免導管拔離混凝土面,并根據混凝土面的上升情況及時調整各導管的混凝土注入量,保證混凝土面的均勻上升。試驗人員進行抽樣檢測砼坍落度,并在現場對砼試塊進行見證取樣。每澆注50m3有1組試塊,小于50m3的單根樁,每根樁要有1組試塊,并做編號,編號與樁號相對應。孔樁砼澆筑面的最終高程要高于設計標高10cm以上,以便成樁后清除強度較低的表面砼,清除表面砼在砼強度達到2-2.5N/mm2時進行。對成樁的各項試驗、測試達到要求后進行下道工序施工。
三、結語
總之,對水利施工技術中的鉆孔灌注樁技術具有十分重要的意義。作為新時期背景下的水利施工人員,必須切實掌握這一技術,認真分析該技術的原理,并嚴格按照施工工序施工,尤其是鉆孔、鋼筋籠的安放以及水下砼的澆筑尤為重要,只有切實掌握這一技術,才能更好的夯實水利樁基礎,為整個工程質量的提升奠定堅實的基礎。
參考文獻
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篇10
2.1大直徑超長鉆孔灌注樁主要施工工藝流程
結合洞庭湖周邊軟土類工程地質以及施工便捷程度考慮,決定選取鉆孔灌注樁施工工藝進行地基處理,對施工技術進行總結。
2.2湖區超長鉆孔灌注樁施工技術難點
洞庭湖區的湖相軟土地質條件給該區域超長鉆孔灌注樁施工造成了很大的困擾,增大了施工難度,將引發一系列質量問題。總結如下:1)由于上層土體的自重壓力作用,鉆孔后出現孔壁巖土內縮現象,極易引起孔壁失穩,進而出現塌孔事故。2)由于孔隙水壓力以及土壓力對鉆孔造成影響,將誘發縮頸事故,即鉆孔內徑變小。3)隨著混凝土澆筑施工的進行,導管底端將逐步遠離孔底,底部混凝土極易出現稀釋情況,增大了混凝土凝固難度,若此類凝固情況不佳的混凝土存在于樁身部位,極易導致出現斷樁事故。
2.3影響湖區超長樁成樁質量的主要因素
1)土質。對超長樁成樁質量而言,土質不良極易導致孔壁的坍塌,砂土、粘土即為該類不良土質,其中又以砂土為甚。洞庭湖周邊區域廣泛分布著湖相沉積土,該區域上層分布為粘土,中層即分布著厚度較大的砂性土,其下則為深度較大的全風化沉積巖。另一方面,室內試驗結果表明,工程涉及的淺層粘土以高液限粘土為主,亦為不良土質,使得孔壁坍塌事故發生的概率增大。2)水。在超長樁施工過程中,鉆孔時孔壁內外的靜水壓力平衡十分關鍵,是成樁的控制因素之一,一旦出現失衡,極易引發塌孔、縮頸等事故。與之相應的,洞庭湖湖區地下水活動頻繁,且水位較高,在其影響下,鉆孔內部往往存在滲流現象,嚴重時會出現管涌,這些都是誘發孔壁坍塌、斷樁等質量事故的因素。3)施工技術。對于湖區軟土區域內的鉆孔灌注樁建設過程,很多施工細節制約著成樁質量,稍有不慎即將導致樁體不合格,因而合理的施工手段及技術安排十分重要。在背景工程施工過程中,出現了很多由主觀原因造成的質量問題,包括鉆孔時鉆頭與孔壁出現碰撞,使得鉆孔過大、偏斜;鉆孔至砂土層時未能控制好鉆進速度,導致護壁泥漿與孔壁間的粘結情況不良等,都將使得成樁效果出現問題。
3超長鉆孔灌注樁施工過程中事故發生的原因及對策
超長鉆孔灌注樁因其較高的鉆孔和成孔深度,在施工過程中,難以保證成孔及成樁質量。本文依據超長鉆孔灌注樁的施工實踐,借鑒國內外先進經驗,分析其事故原因,并提出處理措施。
3.1斜孔、串孔的原因及防治措施
在超長鉆孔灌注樁的施工過程中經常會發生斜孔、串孔現象。由于護筒埋置深度淺,易造成串孔。鑒于此,其最好的處置措施即為增加護筒的埋置深度。鉆機自重小、鉆桿剛度小、抗扭能力差,鉆機的磨盤位置不當,土層結構變化等是造成斜孔現象的主要原因。其防治措施如下:根據工程實際情況選擇合適的鉆機;鉆孔時要始終保證磨盤處于水平狀態;遇到土層結構變化處應及時更換鉆頭類型。
3.2塌孔、錯臺、縮頸和擴孔的原因及防治措施
縮孔現象常出現在軟塑狀態和流塑狀態的粘性土層,究其原因在于鉆孔時泥漿稠度不夠。因此為防治縮孔現象,需根據工程情況,適當增大泥漿比重、粘性及稠度,增加鉆頭的直徑進行掃孔處理。泥漿稠度小、鉆孔過程中鉆頭及鋼筋籠與孔壁的刮擦、孔壁滲水、混凝土灌注時間長等是造成塌孔、擴孔的主要原因。塌孔和擴孔的防治措施如下:1)鉆孔過程中應適當增大泥漿比重。2)盡量避免鉆頭及鋼筋籠對孔壁的刮擦。3)盡量減少混凝土的灌注時間。4)可采用擠壓套筒或滾壓直螺紋連接的方式安裝鋼筋籠,減少安裝時間。5)塌孔發生后可重新回填土,待土基本固結后,重新開鉆。土層中存在弧石或存在傾斜的軟硬土層變化處是造成錯臺的主要原因。其最好的防治措施為:1)向孔內投入混凝土,待孔內石頭膠結后,重新開鉆。2)在軟硬土層變化且呈傾斜狀處,應減速慢鉆,并反復提鉆掃孔。
3.3卡鉆、糊鉆的原因及防治措施
造成卡鉆現象主要是因為在鉆進過程中遇到堅硬巖石。其防治措施為:1)如遇到巖層,應更換合適的鉆頭,進行減壓低速慢鉆。2)在鉆進過程中應注意鉆機鉆壓、扭矩、轉速、電壓等參數,如果這些數據突然發生變化,應立即停鉆。3)如發生卡鉆,則應慢速反轉退出,清理孔底。造成糊鉆的主要原因為孔內粘土粘性大、厚度深。其處治措施為:1)選擇鉆速較快的鉆機。2)根據樁徑和土質情況,選擇合理的鉆頭型式,并對鉆頭進行改進。3)降低鉆壓,上下提降鉆頭,及時更換被糊的鉆頭。4)適當降低泥漿的比重。
3.4沉渣過多的原因及防治措施
沉渣過多主要原因為:清孔方法不當;孔壁剝落、坍塌現象嚴重,清孔泥漿指標控制不當。其防治措施有:1)宜采用反循環清孔方式對超長鉆孔灌注樁進行清孔,徹底清除沉渣。2)若采用正循環清孔,則應增大泥漿泵量,提高泥漿循環速度,增強泥漿攜帶鉆渣的能力,用優質膨潤土和化學外加劑如純堿提高泥漿粘度,以減緩砂粒沉淀速度。
3.5鋼筋籠上浮的原因及防治措施
鋼筋籠上浮的主要原因為:混凝土灌注過程中,其產生的涌動力大于鋼筋籠的自重,從而使得鋼筋籠上浮。防治措施:1)對鋼筋籠進行固定,如將鋼筋籠固定在護筒頂部施工平臺。2)加快灌注速度,延遲混凝土的初凝時間。3)鋼筋籠上升時,停止澆灌混凝土,檢查埋管深度,拆除部分導管,保持埋管1.5m~2m,導管鉤掛鋼筋籠時,要下降導管,轉動移位脫鉤后上提。
3.6斷樁、埋管、卡管的原因及防治措施
造成斷樁的主要原因有:混凝土坍落度大;澆灌過程不連續;灌注過程中發生埋管、卡管;發生坍孔現象。造成埋管的主要原因有:導管在混凝土中掩埋時間過長。造成卡管的主要原因有:骨料級配不合理;產生局部初凝現象的混凝土直接用于灌注。斷樁、埋管、卡管的防治措施有:使用合適的混凝土配合比,同時保證連續、快速的混凝土灌注。
3.7混凝土灌注不連續的原因及防治措施
混凝土灌注不連續的主要原因有:混凝土供應速度慢;導管出現卡管等異常現象。其防治措施有:1)注重機械的日常維修和保養。保證混凝土拌和樓應不少于兩臺,必要時還應考慮備用商品混凝土。2)因導管的原因而不能連續灌注時,可二次插下導管重新進行灌注,按首盤灌注的方法進行施工,可適當提高此處灌注混凝土的強度等級,導管應插入到混凝土中,埋深不小于2m,并采用小潛水泵將導管內的泥漿抽掉,灌注的過程中,導管應上下、左右移動,目的是將導管內未抽掉的泥漿和少量的沉渣、浮漿與混凝土攪拌均勻。
篇11
目前,鉆孔樁基礎施工在我國的公路、橋梁、鐵路等眾多大型基礎設施建設的工程中都有所應用,因為其具有操作簡單,施工方便、快捷等特點。尤其是這種鉆孔樁施工所選用的施工設備類型豐富,主要施工方法就是在泥漿護壁條件下利用機械鉆進形成樁孔、采用導管法灌注混凝土。可是在施工的過程中也存在一系列問題,例如:護筒脫落、鉆孔偏斜、縮孔、卡鉆、掉鉆頭等。所以,如何解決好這些問題成為鉆孔樁施工快速、安全、穩定發展的關鍵內容。
2 鉆孔過程中出現的常見問題及相應的處理措施
2.1 護筒脫落的原因及處理措施
在進行鉆孔的過程中,常出現護筒脫落的現象,出現這種狀況的原因主要是護筒背后回填的質量沒有達到標準或者是受到地面積水的長時間浸泡等因素,導致其失去了原有的穩定性,從而出現脫落。在遇到這種情況時應馬上停止繼續鉆孔,并且采取及時有效的措施進行處理。如果是由于地面積水而引起的,就要先進行排水工作,然后在把水排干后鋪上一層粘土,最后在干燥的地面上重新安裝護筒,這樣才可以繼續進行鉆孔工作。
2.2 鉆孔偏斜的原因及處理措施
在施工中,也會經常發生鉆孔偏斜的現象,出現這一狀況的原因是在鉆機安裝的過程中,可能由于沒有支撐好或者是地質構造不均勻等原因造成的鉆孔出現偏斜。在遇到這種情況時應馬上把鉆機移開,檢查鉆孔壁,并根據其具體情況采取相應的措施。如果是由于沒有支撐好引起的鉆孔偏斜,解決措施為:孔壁比較穩定的情況下,可以在加大支撐面積或者是加強地基穩固性的前提下繼續施工;鉆壁不穩定的情況下,可能會出現坍塌,所以要對鉆孔進行填埋,等地面狀況重新恢復穩定后在重新進行鉆孔。如果是由于地址構造不均勻引起的鉆孔偏斜,解決措施為:首先要分析地下巖石的走向,之后根據具體情況選擇相應的材料進行回填,要將鉆孔回填至易坍孔分界點高程處,在過一段時間后才可繼續施工。
2.3 縮孔的原因及處理措施
在施工的過程中也會出現縮孔的現象,尤其是在飽和性粘土、淤泥質黏土,特別是IL> 1.0處于流塑性狀態的土層中出現孔徑縮小的特有現象,出現這一狀況的原因是此類地層含水量高、塑性大,鉆頭經過后鉆孔壁回縮,導致鉆孔的直徑小于設計的樁直徑。在遇到這種情況時應該根據具體情況采取相應的解決辦法,用塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠密鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導正器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。
2.4 卡鉆的原因及處理措施
在施工的過程中有時也會出現卡鉆的現象,出現這一狀況的原因一般是由于機械故障、在鉆進過程中“探頭石”脫落等原因引起的。在遇到這種情況時,應該根據發生卡鉆現象的具體原因,進行相應的處理。如果是由于機械故障導致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現象,應采取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理;如果是由于“探頭石”引起的卡鉆現象,可以適當往下放鉆頭,而后強力快速往上提升,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。
2.5 掉鉆頭的原因及處理措施
在施工的過程中鉆頭落入孔底的現象通常被稱為掉鉆,出現這一狀況的原因大概為機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等。在遇到這種情況時,應及時采取恰當的方法實施打撈鉆頭。如果鉆孔壁穩定,就可以直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。打撈前,先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。如果鉆孔壁不穩定,出現局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩定情況下,應先加大孔內泥漿的濃度,將旋轉鉆頭放人安全的深度范圍攪動泥漿以加固鉆孔壁,而后采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥,確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。
3 混凝土灌注中出現的常見問題的處理措施
3.1 封底失敗的處理措施
封底失敗就是沒有能夠完成水下混凝土的封底工作,造成這一狀況出現的原因一般是由于首批混凝土數量過小、孔底的沉碴厚度過大等。封底失敗發生后,應立即暫停灌注混凝土,及時對孔內已灌注的混凝土進行清理。如果地層穩定性較好的話,應采取導管內安裝高壓風管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈,經檢查符合規范要求后可以重新開始水下混凝土灌注;如果地層穩定性差或高壓清孔的方法不能奏效的話,則應及時拆除導管、拔除鋼筋籠,將未灌注混凝土部分鉆孔回填,待地層沉積穩定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土成孔,灌注。
3.2 堵管的處理措施
在混凝土灌注的過程中也會出現堵管的現象,發生這一狀況的原因一般是由于混凝土的質量較差,其中含有部分體積較大的材料堵塞管道,或者是在灌注的過程中向下的沖擊力不足,導致其無法繼續流動,而出現堵管的現象。在遇到這種情況時,如果是由于混凝土質量造成的堵管,就應該在確保導管埋深的前提下,可以最大限度提升而后快速下落導管的方法或加大一次性灌注混凝土數量而后快速提升再迅速下放,以沖擊力疏通導管的方法進行處理;如果是由于混凝土沖擊力不足造成的,應及時加長上部導管的長度,而后以一次性較大量混凝土灌注沖擊達到疏通導管的目的。
3.3 斷樁的處理措施
在進行混凝土灌注的過程中,導管中已灌注的混凝土與導管的混凝土隔斷,無法繼續灌注的現象通稱為斷樁。其原因可能是由于灌注中提升導管失誤、一些特殊原因導致混凝土供應突然中斷或者是導管漏水等。在遇到這種情況時,應立即停止繼續灌注,提拔導管和鋼筋籠,盡量將損失降低到最小,并根據斷樁的具置采取相應的解決措施。如果斷樁截面位置距樁底距離小于設計樁長的三分之一以下時,一般采取沖擊鉆清除已灌注部分,再實施原位恢復。如果斷樁截面位置距樁底距離大于設計樁長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時,宜優先采用對鉆孔壁先進行加固,而后進行鉆孔樁的接長比較經濟。
3.4 鋼筋籠上浮的處理措施
在進行混凝土關注的過程中,也會出現鋼筋籠上浮的現象,出現這一狀況的原因一般是由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過程中操作因素帶來的鉆孔樁鋼筋籠移位現象。在遇到這種情況時,應立即暫停灌注,并根據鋼筋籠上浮的具體情況采取相應的解決措施。如果鋼筋籠上浮后其位置仍滿足施工規范要求的話,就可以在采取有效防止上浮的措施后繼續灌注。懸吊鋼筋焊縫脫落的,應及時補焊;懸吊鋼筋彎曲的情況應增加鋼管支撐;如果鋼筋籠上浮比較嚴重的話,就應該拔出鋼筋籠,比照斷樁進行處理。鉆孔樁施工還應加強樁長的控制、樁頂護樁預留部分高度的控制等工作,作到樁長、樁徑、樁位準確,樁體質量滿足設計及施工規范要求。
綜上所述,在應對橋梁鉆孔樁施工的過程中出現的各種問題時,應將各種處理方法進行對比、分析,選擇經濟、可行的處理方法。而且在選擇好適合的應對處理方案后,還應詳細論證后再著手解決,以免由于盲目操作而帶來不必要的損失。
篇12
該類機型的基本結構如圖1所示,其中1為注漿管道、2為內動力頭、3為外動力頭、4為外套管和螺旋內鉆桿、5為保護套、6為支腿、7為可擴履底盤、8為配重、9為可旋轉平臺、10為卷揚機、11為立柱、12為立柱頂部滑輪組。
一些細節結構根據不同機型可適當調整,例如底盤可采用如圖所示的履帶結構,還可以采用步履結構。雙動力頭鉆機相對于已有普通鉆機噪音低、效率高,而且這種鉆機可以在空間狹小的臨近建筑物間進行施工。
1 雙動力頭鉆孔機的成孔機理
雙動力頭鉆孔機若按照動力頭的工作方式分類常見的有兩種,一種為雙動力頭可分離式,另一種則為雙動力頭不可分離式。無論雙動力頭是否可分離,雙動力頭鉆孔機的成孔機理基本類似,兩個動力頭懸掛在樁架上,分別驅動外側套管和內側鉆桿。兩種情況最明顯的不同就是如果兩個動力頭可分離則外套管和內鉆桿可進行豎直方向的相對運動,這樣的優勢則為可根據施工工藝需要,內側動力頭與外側動力頭能同軸逆向旋轉,使扭轉反力自平衡,雙動力頭上下任意分離、相對運動、逆向旋轉分別驅動內側鉆桿和外側套管鉆孔,適用于多種工法的施工。當內動力頭帶動鉆桿鉆進的同時外動力頭驅動外套管反向旋轉跟進,這樣就可以達到護壁的目的,避免鉆孔坍塌(尤其是在提鉆時),又可糾偏保證垂直度,還有利于鉆屑的排出,成孔精度高,施工速度快,能夠應對各種復雜的地形。當然,如果兩個動力頭采用一個,雙動力頭鉆孔機就可以像普通鉆機一樣進行施工。與普通長螺旋鉆孔機相比,雙動力頭鉆孔機克服了其輸土速度與鉆孔速度相矛盾的問題,一般長螺旋鉆機施工時要實現快速輸土,必然鉆孔速度就要提高,因為鉆頭與負責輸土的螺旋葉片是一個整體,但是鉆頭轉速一旦提高扭矩就會下降,不利于鉆機掘削鉆進。雙動力頭鉆孔機解決了這一矛盾問題,內動力頭帶動的內鉆桿在外套管的存在下鉆進時,可以提高速度向孔外進行輸土,它也可以進行掘削,外動力頭帶動的外套管能夠實現大扭矩的掘削鉆進,兩者同時施工,因而相對于已有鉆機效率較高。若套管式螺旋鉆機由可分離式的雙動力頭、高穩定性履帶式樁架和先進的液壓電氣控制系統組成,配置套管螺旋鉆及潛孔錘等組合鉆具,就可進行多功能、多用途施工。特別是能在卵石、漂石層及堅硬巖石層等復雜地層高效率鉆孔,成樁孔徑、孔壁形狀規整、質量好,垂直精度高,施工無泥漿污染;可解決大直徑樁基礎高效率打孔“入巖”的技術難題,克服泥漿對環境的嚴重污染。全液壓驅動的動力頭具有恒功率變量的動力性能、轉速可隨負載自動調整,輸出扭矩大、過載能力強,比電動式動力頭體積更小、重量更輕、工作更平穩。
2 雙動力頭鉆孔機的施工工法
雙動力頭的存在,使鉆孔機能夠進行多種工法施工,例如CFA工法和CFG樁,可根據實際工況如地質條件、工作環境等的需求進行相應選擇,實現一機多用。這樣使得這種鉆機正好滿足未來發展的需求。
CFA工法是Continuous Flight Auger的簡稱,即螺旋鉆機連續鉆進和灌樁。通過鉆桿內部空腔直接向鉆孔內灌注混凝土,形成鉆孔壓注樁。CFA工法是一種地基處理方法,突出優點是功效高、機械化程度高、經濟效益明顯等。在適宜的施工環境中,施工效率為150~200m/d。適用于填土層、粘土層、砂土層、卵石層等。采用的主要設備為長螺旋鉆機和砼泵及其它輔助設備,如攪拌機。該種工法在法國、英國、德國、美國流行較早,由于其突出的優點,目前在我國應用也較為廣泛。
CFG樁在90年代后期以來以其施工速度快、質量易于控制、工期耗時短、工程造價低廉等優點,在國內、外發展迅速。CFG是水泥粉煤灰碎石樁英文縮寫的簡稱,它是由水泥、碎石、粉煤灰、適量中粗砂加水按照一定的配合比攪拌形成的具有高粘結性強度的樁,和樁間土、褥墊層一起形成復合地基,充分發揮了樁間土的承載能力。這種樁體的剛度在碎石樁和混凝土灌注樁之間,適用于多種土質地基的加固,包括粘性土、粉質土、淤泥質土等,尤其是軟土地基,加固效果更為顯著。另外從經濟方面來講,這種樁的成本較低,因而發展迅速。根據樁間疏密程度和承載力的不同,可分為長樁和短樁。
圖2所示為雙動力頭鉆孔機施工的工法1,此種工法為內動力頭驅動內部的長螺旋鉆桿,外動力頭驅動外部的套管,圖2從左到右依次表明,套管和長螺旋鉆桿同時進行下鉆工作,以相反方向逆向旋轉。渣土、巖屑等在鉆進時沿著鉆桿上的螺旋葉片排出,外套管上留有排出孔。達到預定鉆進深度后拔出鉆桿和套管,向鉆孔內下放鋼筋籠,然后澆注混凝土,最后成樁。
雙動力頭鉆孔機可制作鋼管樁,如圖4所示,鉆到預定深度后,從長螺旋鉆桿內部壓注一定量的混凝土,在鋼管底部形成混凝土樁頭。然后由內動力頭驅動的螺旋內鉆桿拔出,外動力頭驅動的鋼管則留在鉆孔內形成鋼管樁。
若是遇到復雜地形,如地質中含有卵石、漂石甚至是堅硬巖石時,就可采用圖5所示工法4。這種工法是在由內動力頭驅動的螺旋鉆桿下方連接一潛孔錘,外動力頭驅動套管,它可跟進護壁,鉆到預定深度后,拔出鉆桿和潛孔錘,套管留在地下,向孔內下放鋼筋籠,鋼筋籠安放好后澆注混凝土,最后拔出鋼管成樁。這樣可使成孔的孔徑、孔壁形狀規整,樁身綜合質量好,垂直精度高。如果雙動力頭輸出扭矩大、組合鉆具整體剛性高,就可以使得這類鉆孔機不但能夠在卵石層、巖石層快速鉆孔外,還可以在傾斜基巖、廢舊基礎、殘留地下建筑物等各種復雜條件下打孔和清除舊樁。
雙動力頭可使鉆孔機形成圖6所示的兩種墻樁和圖7所示的咬合樁。具體選擇哪種依據現場的需求。圖6墻樁是一個一個按順序制作的,之間可有間隙或者是兩個相鄰樁之間相切。間隙的大小取決于土質情況和施工中對樁基礎的要求。比較硬的土質本身的承載能力大,樁與樁之間的距離就應該適當增大些,在樁的間距之間可增加別的起到安全的措施。若樁相切,鉆孔就有兩種方式,間距足夠時按順序一個一個樁進行施工,間距不夠時,先制作1、3、5等奇數位置的樁,大約兩個小時后再制作2、4、6等偶數位置上的樁。對于圖7所示咬合樁的制作順序,先鉆1、5、9等位置上的孔并灌注成樁,然后3、7、11位置上的,最后2、4、6等位置上的。
篇13
施工準備是質量預控的關鍵,主要將圖紙及施工中可能遇到的不利影響(因素)提前考慮、做好措施準備,作為鉆孔灌注樁質量控制的前提。施工準備階段質量控制措施如下:
(1)熟悉設計圖紙,確定樁長、樁徑、標高、鋼筋籠規格、聲測管布置等,對鉆孔灌注樁總體進行熟悉、認識。熟悉地勘報告,以指導首根樁施打。
(2)重視圖紙會審和技術交底,盡量把圖紙上的疑惑、不理解的地方提出來,通過設計解決。提前確定好樁基檢測要求,做好選樁表,并備案。
(3)結合圖紙、地勘報告及現場等,做好專項施工方案。改擴建工程,做好相關管線和障礙物的調查,確保打樁安全。臨近重大危險源,必須在方案中專門編寫安全保護措施。提前請商品砼廠到現場踏勘,對便道及泵送等施工工作面做指導,根據砼廠的意見,做好相應的調整。
(4)做好鉆樁前的準備工作,挖好沉淀池,盡量延長泥漿循環路徑、充分沉淀。池子四周要求采用鋼管維護,廢漿不允許排入河道內。泥漿泵、鋼絲繩等定期檢查維護,鉆頭直徑及電纜線檢查,損壞及時更換。由專業電工和安全員對樁機臨時用電進行檢查,做好檢查記錄。常用的易損設備、器具等,需有備用件。
(5)做好樁位復核:1、施工單位放樣,監理復核,偏差1厘米以內為復核通過,準許樁位保護;2、移機對中,定四個角樁,監理對中復核;3、開鉆前全站儀再次復核,保證開鉆前的樁位正確性。
(6)護筒埋設:控制好護筒四周的粘土回填質量,避免護筒底口處泥漿流失;護筒變形,及時修理或更換,護筒要求比樁徑大20~40厘米。
(7)樁基平臺檢查:平臺要求堅實穩固,對于后填筑平臺,定期檢查,發現影響樁機穩定現象,須暫停施工,待平臺修整符合要求后方可復鉆。對于樁位處原來是老駁岸或老房子基礎的,底下的老基礎必須清除干凈,避免影響鉆孔。
(8)對于有粉砂層等不利土層的工程,必須提前備好膨潤土。
(9)項目監理部用水平尺檢查鉆機平臺平整度。符合要求后項目部檢查鉆機平臺標高,項目監理部復核,復核通過后,兩者標高統一,作為確定孔深的依據。焊工、樁機工等特殊工種由目監理部審核資格證、特殊工種證等,審核通過后方準上崗。施工前制作探籠,探籠直徑符合樁徑要求,長度5米左右。
(10)針對鉆孔灌注樁的重要性,項目監理部在開鉆前可召開專門監理交底會,項目部主要管理人員及樁機長參加,會后再由項目部層層交底到操作人員。可以把首根樁作為試樁,施工結束后,進行總結,特別要聽聽操作人員的打樁心得,總結的內容作為后續打樁的參考。
2 成孔質量控制
成孔控制主要指標:泥漿比重;砂率;粘度;鉆進速度。
(1)對于老黃土,鉆進困難,該土層的控制重點是泥漿比重:開始鉆進時允許泥漿比重稍小,要求控制在1.15~1.20之間,接近土層變化處,泥漿比重逐步調高,到粉土和粉砂層間泥漿比重控制在1.28~1.4之間。根據該土層性質,砂率、粘度和鉆進速度基本能滿足要求,只需隨機抽測即可。
(2)對于粉砂土層:粉砂層極易出現縮頸、塌孔、沉渣過厚等質量通病。四個指標均為控制重點。泥漿比重宜控制在1.28~1.5之間,砂率控制在8%以內,粘度控制在22s以上,鉆進速度控制在2m/h以內,采取減壓鉆進。土層變化處必須檢查四個指標,中間至少抽測一次。
(3)粉土層:土層性能也不是太有利,控制不好,也易出現縮頸、塌孔等。對該土層應進行全面的質量監控,泥漿比重宜控制1.28~1.45之間。砂率較大時(6%~10%之間)應摻加彭潤土至粘度為22s左右,砂率較小時(6%以下)需控制粘度至20s以上。采取提鉆鉆孔,鉆速控制在3.5m/h以內。該層各項指標至少抽測2次。
成孔中的輔助措施:
1) 在粉砂和粉土等不利土層交界處建議增加掃孔。在土層交界處,建議摻加膨潤土,在粉砂層中,需適量摻加膨潤土,其他土層中,根據泥漿性質確定是否摻加膨潤土。粘度和砂率達不到指標要求,須摻加膨潤土,直到達到泥漿指標為止。
2) 泥漿比重增減必須遵循逐步增加,不允許泥漿比重突降或者突升,更不允許出現泥漿比重加大(或減小)超過規定值后,猛然減小(或增大)比重。
3) 一般按照每施工5~6根樁,項目監理部抽查一次鉆頭直徑,兩次測值磨損超過1厘米,更換或調整鉆頭。施工5根樁(不利土層3根樁),必須清理一次沉淀池。發現超過要求清理,需及時整改到位,確保泥漿質量。測繩損壞及時更換。
4)鉆孔過程需要連續進行,出現等待澆灌砼等,必須打開泥漿循環。
5)抽查鉆速,對不利土層,重點抽查,將鉆速控制在監控范圍內。
(4)一清和二清的泥漿相關指標見附表一。
3 鋼筋籠質量控制
1、鋼筋籠制作檢查:(1)檢查每根樁鋼筋籠的總長度。方法:分別丈量每根樁所有鋼筋籠的長度,匯總后計算總長度,扣除焊接接頭的搭接長度,和設計值比較,確保鋼筋籠長度。(2)加強箍和主筋的焊接質量,主控焊接搭接長度和焊縫飽滿度。(3)焊條采用502級及以上焊條,發現不符要求的,退場處理。
2、鋼筋籠吊裝和下籠控制:(1)主筋的焊接質量是監控重點,主控焊縫長度和飽滿度,焊渣必須敲除。項目監理部逐個檢查焊接接頭質量,確保焊接質量。(2)焊接時間:在確保質量的前提下,盡量縮短下籠時間,這對避免縮頸、塌孔等很重要,尤其對不利的土質條件,贏取時間會更重要。(3)鋼筋籠定位(對中):采用事先準備好的四個點,進行對中處理。對中完成后,再緩慢下放鋼筋籠。(4)采取臨時固定措施,防止浮籠。(5)保護塊按照設計間距放置。
4 終孔質量控制
終孔后,先由項目部人員對孔深、孔徑等進行檢查。終孔自檢符合要求后,通知項目監理部檢查,檢查符合要求后,可以開始一清。一清和二清控制指標見附表一。
5 水下砼施工質量控制
(1)首灌方量控制:首灌多采用一次連續澆筑8m3砼的方式進行施工,施工中必須做到料斗內砼與外部砼同時向導管內灌注,灌注過程不得間斷。對潤濕導管用的砂漿,不允許灌入孔內。鋼導管內徑宜為200~350mm。
(2)導管埋深:導管底距離孔底控制在30~40厘米內。導管插拔按砼液面上升高度控制,可按照導管埋深6m進行計算,宜控制在2~4m以內,既能確保導管埋設要求,也利于砼灌注。重點控制每車澆筑方量及砼面上升高度,必須經過實際測繩測量并按時記錄,以反映該樁成孔質量的情況,回饋上部質量控制的效果。
(3)混凝土材料質量控制:一:確保供料及時,二清后需及時灌注混凝土。一般二清結束后半小時內澆筑砼,最長不宜超過1小時。二車須同時到后方允許澆筑砼。澆筑過程中等待砼的時間不宜超過15分鐘,最長不宜超過30分鐘,如出現長時間等待砼,需及時和商品砼廠溝通。定期提拔導管。混凝土供應需滿足混凝土初凝時間的要求,砼澆筑必須在混凝土初凝前完成,實際施工中若出現混凝土運距過長、或混凝土供應不連續的情況,可在混凝土中摻加緩凝劑。
(4)砼的檢測要求:一是每根樁至少抽查1次坍落度,要求在18~22厘米,發現不符的,第一次,提醒商品砼廠及時調整;第二次,同商品砼廠交涉,如果屢屢出現坍落度不符要求的,做退場處理。二是平均每3~4根樁洗1次石子,石子粒徑要求控制在導管直徑的1/6以內,同時不宜超過40mm,以避免卡管等。如果發現石子粒徑明顯不符合要求,要求混凝土公司及時調整砼配合比。
6 總結
(1) 本橋梁工程鉆孔灌注樁質量控制主要用于控制鉆孔灌注樁的施工質量。
(2) 施工項目部可以根據本質量控制,加強鉆孔灌注樁施工的自控能力,項目監理部依據本質量控制,加強監控能力。
(3)施工中,一旦出現異常情況,立即上報,由業主組織設計、監理、施工等各方會商,采取措施后,待異常情況排除后,方可正常施工。
附表一:一清、二清泥漿性能控制參考
泥漿比重 砂率 粘度 備注
一清 1.20~1.35 6%~8% >22s 泥漿比重逐步下降
二清 1.15~1.25
沉渣控制在20cm以內