鉆孔灌注樁施工工藝論文

時間:2022-06-15 03:58:36

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鉆孔灌注樁施工工藝論文

1鉆孔灌注樁施工工藝

1.1施工技術要求

(1)嵌巖型灌注樁,樁嵌入微風化巖的深度,一般大于2倍的樁徑,樁的長度按終孔實際標高進行調整;鋼護筒應該打至巖面;

(2)樁頂部伸入上部橫梁的尺寸大于等于設計要求;

(3)樁頂部甩筋伸入上部橫梁部分大于等于設計要求;

(4)鋼筋籠一般分段制作,采用焊接連接,相同斷面鋼筋的接頭數量須小于等于主鋼筋數量的一半;

(5)沉渣厚度在清孔后應符合設計或相關技術規范標準,并立即灌注水下混凝土;

(6)混凝土進行水下澆筑時必須連續,以保證混凝土質量;

(7)樁頂鑿除后的混凝土,不得有裂縫、浮漿和夾渣。

1.2施工工藝

(1)施工平臺:基礎多采用鋼管樁,根據工程實際情況,確定鋼管樁的外徑、厚度、以及沉設排、列數和每排、每列的根數,排列之間的間距等。每排鋼管樁上均應設置縱梁;縱梁上再鋪設橫梁;橫梁上面鋪滿作業鋼板或者木板作施工作業面。鋼管樁的沉設,多采用震動錘進行振動沉設。鋼管樁采用GPS進行定位,以確保沉設位置的精度能夠控制在誤差范圍之內。

(2)鋼護筒的沉設:多用吊平板震動進行錘振動、分段沉設。對鋼護筒的直徑比灌注樁的直徑大于10~20cm的,鋼護筒應在現場分段加工,其長度多為卷板的寬度。實踐中根據工程的具體需要,鋼護洞的長度應滿足起重設備的吊裝能力以及船舶裝載的長度要求,沉設時把鋼護筒逐根在現場滿焊連接而成,每段鋼護筒之間應采用滿焊、密焊,以防止漏水,且應保證鋼護筒軸線應在同一條直線上。鋼護筒采用GPS進行定位,用全站儀校核,用限位架把鋼護筒限位在施工平臺上,位置偏差不應超過5cm。鋼護筒埋設深度多為1~2倍的鋼護筒直徑,對施工現場地質條件較差或者施工區域工況復雜的,為了保證安全,護筒埋設深度應加大。護筒沉設完成后,應再次檢測其位置,對偏差大的,可用千斤頂調整。護筒頂標高應比灌注樁出水以后,接樁位置的標高或者樁頂設計標高多50cm~1m,以確保樁頭混凝土的質量。

(3)成孔工藝:多用正循環式沖孔鉆機,泥漿進行護壁,懸浮渣。施工中要控制沖錘起步的高度,下放時也要注意,防止鋼護筒被沖錘碰撞、擠沖,從而導致孔心發生變化。沖孔開始時,先低速沖孔,同時向鋼護筒內緩緩注入淡水,利用沖孔形成的泥漿,進行護壁、浮渣,等到護筒內的水位緩慢上升到護筒頂,直到流入循環池槽。當槽內的水位將要達到頂部的時候,停止向筒內注水,打開泥漿泵,泥漿循環池形成。此時應該檢查護筒底有沒有漏漿,護筒是否存在松動下沉或者傾斜。當一切正常后就可以正常沖孔。在成孔過程中一定要注意,鋼護筒不得受到碰撞或擠壓。

(4)泥漿的循環與排渣:鉆孔灌注樁施工時,應在平臺端頭或者附近設泥漿循環池,進行循環排渣。泥漿泵掛放于泥漿池內,泥漿泵接上口徑相同的軟管,伸入成孔的底部,護筒和泥漿池形成循環,一邊沖擊,一邊浮渣,從而在泥漿池形成了沉渣。一般情況下,不必向鋼護筒投粘土,只在沖孔過程中不斷向護筒里注入淡水。如果土質情況差,在沖孔過程中不能造漿,應向護筒里投放粘土,有的別情況下,由于地質條件不好而造成漏漿的,則采用水泥護壁的方法進行處理。

(5)清孔、驗孔及二次清孔:清孔多用正循環懸浮方式。驗孔的主要內容有孔深、孔徑、孔位、孔形、垂直度以及孔內泥漿的相對密度、泥漿的含砂率、泥漿的粘度和沉渣厚度。下放完鋼筋籠,澆筑混凝土前要驗測沉渣厚度,沉渣的厚度如果大于規范的規定,需要進行二次清孔。①孔深檢測:采用測繩進行測量,錘重應不小于2kg,應按四周邊均分四點和中間共測量五個點,取平均值即是實際孔深;②孔徑檢測:就是鋼護筒的直徑;③孔位檢測:采用全站儀或者經緯儀測護筒的中心;④垂直度檢測:鋼尺量吊線。測量時把吊線一端系上重物,另一端系上鋼筋,平放到護筒頂上,系繩部位應盡量靠近護筒的邊緣。測量此時線與孔口邊緣的水平距離,然后除以吊繩到孔底的深度,換算出孔的傾斜度(注:與理論相比);⑤泥漿比重的檢測:采用比重儀測量即可;⑥灌注樁沉渣厚度的檢測:鉆孔結束以后,以及吊放鋼筋籠前,分別用測深水砣進行測量孔底深度,兩者的差值就是沉渣厚度。

(6)鋼筋工藝:為了保證鋼筋籠的質量,施工中通常分段施工,然后采用搭接焊來連接,按照單面焊來下料,焊接的時候用雙面焊接。異型段要單獨下料加工。為了確?;炷翆Ч苣軌蝽樌担苑冷摻罨\卡掛,加工焊接鋼筋時,鋼筋籠主筋內緣應保持順直光滑,并且不得出現鋼筋接頭,鋼筋籠下端應用加勁筋全部封住露頭,保證下端平齊。經陸運或水上運輸鋼筋籠到施工現場,分段進行吊裝就位、焊接入孔沉放。吊裝焊接鋼筋籠時,上、下段之間中心軸線必須保證在同一條線上。鋼筋籠入孔時,應保持垂直,輕放、慢放入孔。對孔后應慢慢下放,不得左右旋轉,更不能高提猛落或者強制下入。在鋼筋籠的上沿籠周,每隔一定間距應設置圓墊塊,以保證鋼筋保護層的厚度,同一斷面布置4個為宜。下放完鋼筋籠,在其頂部設置橫杠,使之與鋼護筒焊接加固,以防在澆筑混凝土時鋼筋籠上浮。另外,在下放完鋼筋籠后繼續進行循環清孔。

(7)混凝土工藝:水下混凝土多用導管法澆筑。澆筑前驗測沉渣的厚度,如不滿足要求,須進行第二次清孔,待滿足要求后,應馬上灌注混凝土。首批混凝土的澆筑量,要根據施工機具實際進行設計。待首批混凝土灌注正常以后,就要緊湊、不斷地進行灌注,決不允許中途停工。導管埋深要適中,太小會使污染嚴重的混凝土被卷入樁內,太大混凝土又流通不暢,更有可能產生鋼筋上浮;混凝土澆筑速度不要太快,防止造成鋼筋上浮,特別在拆除導管時,須據混凝土抬升的高度,計算應拆管子的節數。提升導管時,也應把握好導管埋入混凝土的深度。混凝土灌注接近樁的頂部時,漏斗和導管中混凝土的高度與孔內混凝土面高差不該小于2m;另外,灌注混凝土的樁頂標高要比設計標高提高0.5~1m為宜,以便增加鑿樁富余量。灌注最后一罐混凝土時,要注意觀察最后溢出來的混凝土的質量,直到泥漿完全排完以后才能停止灌注,以防灌注的混凝土內有泥漿夾雜,從而保證混凝土質量的完好。(8)樁頭的處理:待混凝土的強度達到70%以后,鑿除樁頂混凝土到設計標高?;炷翝仓螅瑧⒓唇爻龢俄敳繕烁叽笥?0cm處的鋼護筒,一方面便于鋼護筒周轉使用,另外也減少鑿樁強度。

2漏漿、塌孔及鋼護筒下降情況的處理

2.1漏漿、塌孔處理

灌注混凝土的過程中,如果出現塌孔的,若混凝土時間比較短,灌注量又不大,混凝土還沒有初凝,則下放混凝土導管沖擊已經灌注的混凝土,一邊沖擊一邊正循環懸浮清渣,同時向孔內投入水泥,不斷造漿。待清孔達到要求以后,再重新灌新的注混凝土。

2.2鋼護筒下沉情況處理

如果鋼護筒沉設時未達到持力層或者因地質的原因造成鋼護筒下沉的,混凝土沒有辦法灌到設計標高,多采用比原護筒直徑大約10cm的護筒,套在原護筒上,由潛水員用油麻等材料把內外層鋼護筒之間的縫隙堵嚴,再將鋼護筒內的水抽出,直至原鋼護筒頂以下露出,供施焊人員進行焊接施工。施焊人員進入鋼護筒內,把原鋼護筒與套接的鋼護筒進行滿焊、密焊處理。

2.3混凝土灌注出現長時間中斷的處理

在混凝土灌注過程中,由于多種因素,導致灌注時出現時斷時續,并出現較長時間的中斷情況,就應該停止施工,按照斷樁進行處理。斷樁處理應混凝土強度還小時盡快進行。首先把護筒內水和泥漿全部抽出,再把外露鋼筋全部切割,直到混凝土強度達到設計強度的70%左右的時候,再用沖錘強行破碎,同時要進行清渣,直至沖到樁底。沖孔完成以后,還需要繼續進行清孔,待驗孔滿足要求后,灌注混凝土。

作者:楊舟成 單位:京杭運河江蘇省邳州航道管理站