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摘要:鉆孔灌注樁是樁基工程中最常用的樁基形式,是橋梁工程中重要的工程部位,若樁基出現問題,將直接影響到整個工程的質量和進度,甚至給國家造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。作者通過多年來在橋梁工程中的工作經驗,介紹一下鉆孔灌注樁施工工藝及施工工序。僅供參考。
關鍵詞:鉆孔灌注樁;施工技術;質量控制
Abstract: Bored pile is the most commonly used in pile foundation engineering pile in bridge engineering, it is important engineering sites, Wakatsuba Ki problems, will directly affect the quality and schedule of the project, and even leads to enormous economic loss and bad society influence. The author through the years in the bridge engineering experience, introduce the construction technology of cast-in-place bored piles and construction procedure, for reference only.
Key words: bored pile; construction technology; quality control
中圖分類號:[TU74] 文獻標識碼:A 文章編號
一、施工流程概述
施工工序為:場地平整→放線、定樁位→埋設護筒→鉆機就位→復核樁位→制備泥漿→鉆孔→檢查孔深→清孔→吊放鋼筋籠就位→下導管→檢孔→二次清孔→檢孔合格→澆筑樁身混凝土。
二、施工工序詳解
1.場地平整及測量放樣。確定要施工的部位,用人工配合推土機整平。樁位的測量放樣,采用全站儀坐標法來進行樁的中心位置放樣,根據橋梁三角控制網并復測,誤差控制在5mm以內并報監理復核合格后方進行下道工序。
2.埋設鋼護筒。護筒采用δ=8mm鋼板卷制而成,護筒內徑宜比樁徑大20~40cm,護筒底角設置加強箍,連接處在護筒內無突出,耐拉、壓,不漏水。鋼護筒埋設的平面位置準確,垂直度偏差小于樁長的1%。長度應滿足護筒底進入粘土層不少于0.5m的要求,護筒頂端高出地面0.3m。
3.泥漿循環系統的設置。合適的泥漿性能對成孔至關重要,施工中要求測定泥漿性能并及時調整到規范要求。本工程泥漿用紅粘土進行現場造漿。泥漿各項指標必須滿足《公路橋涵技術規范》 (JTJ041-2000)的規定要求,對于易坍地層,泥漿護壁是關鍵,鉆進過程中泥漿比重宜控制在1.20~1.40之間,泥漿粘度控制在22~30Pas,含沙率≤4。
4.鉆孔。1)鉆機就位前準備工作。現場技術員先對鉆機各種性能進行全面檢查,并對即將使用的鋼絲繩,鉆頭外徑進行檢查,確保設備能正常運作。2)鉆機就位。護筒埋設后再將樁位中心通過四個控制護樁引回,使護筒中心與樁位中心重合,并在護筒上用紅油漆標識護樁方向線位置。鉆機就位必須穩固、周正、水平,確保三點成一線,鉆機的轉盤中心與樁位中心誤差不大于10mm。3)開孔。開鉆時先在孔內注入水,投入黏土,用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿。泥漿相對密度根據土層定為1.2-1.4。開孔及整個鉆進過程中,保持孔內水位高出地下水位(河中水位)1.5米并低于護筒頂面0.3米以防溢出,掏渣后及時補水補漿。護筒底角下2-4米范圍內一般比較松散要認真對待。
5.鉆進。1)如選用JZ-500型沖擊鉆機沖擊鉆進。該鉆機沖程為根據土質計算,沖擊頻率約為每分鐘9次。2)在成孔過程中采用泥漿護壁。沖擊成孔,利用沖擊鉆頭對泥土的沖擊作用造漿,沖擊鉆進形成的泥漿比重往往比較大(比重一般在1.3以上)。3)通過掏渣筒掏渣以及給孔內加清水的方法來調節泥漿的比重,根據實際施工需要,泥漿比重一般控制在1.3以上,這樣有利于沖擊鉆進和孔壁的穩定。4)棄渣外運與鉆進同步進行,每從孔內出幾桶鉆渣,就用裝載機及時的外運至棄渣場,以減少現場施工干擾,減少棄渣對樁孔的壓力,確保施工現場的文明和質量安全。5)鉆渣的存樣:在每根基樁開鉆前,必須專門加工一個用于存放鉆孔土層渣樣的樣盒。鉆進時,應經常注意地層變化,在地層變化處均應撈取渣樣,并標上土層的層頂標高、層底標高及層厚并確定其地質類型由監理工程師確認。6)檢孔。孔徑、孔形和傾斜度宜采用專用儀器測定,當缺乏專用儀器時,可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm,長度為4~6倍外徑的鋼筋檢孔器吊入孔內檢測。7)驗孔。當鉆至設計標高時現場技術員應及時通知監理工程師,經監理工程師檢查符合要求后才可進行下到工序。8)清孔。一次清孔:鉆孔深度達到設計標高后,報監理對孔徑、孔深檢查合格后,方可進行清孔。根據設計要求沖擊鉆孔清孔采用換漿法,把沖孔內懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使泥漿的相對密度減小到1.03-1.10,粘度到17-20Pas,含砂率小于2%。報監理工程師驗收確認后方可進行下鋼筋籠就位及下導管。二次清孔:在吊入鋼筋籠及下導管后,灌注水下砼之前,再次檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉淀厚度,如超過規定,應該進行第二次清孔,待符合要求后方可灌注水下砼。
6.樁基鋼筋加工及制作。
1)材料選用。根據設計圖紙選用材料,所選材料必須符合設計規范要求。進場時,物資部、試驗室及時對所進材料進行檢查驗收。并通知監理進行檢驗,檢驗合格后再使用。
2)鋼筋籠制作
a.根據合同文件鋼筋采用集中加工、編號堆放。鋼筋加工場地經過硬化,具備完善的排水系統。鋼筋籠加工操作嚴禁在露天進行,加工場地進行加鋪枕木,骨架成型在枕木上進行。并且上蓋彩條布防止鋼筋生銹。
b.嚴格按照設計圖紙和規范加工結構尺寸。鋼筋籠分節施工,制作鋼筋骨架時,按設計尺寸做好加強筋圈,標出主筋的位置,把主筋擺在平整的工作臺上,并標出加強筋的位置。
c.鋼筋在加工場加工成型后報請監理工程師進行驗收,合格后進行安裝定位。
3)鋼筋籠安裝
a.鋼筋骨架利用汽車吊起吊,選用兩點吊。第一吊設在骨架的下部,第二吊設在骨架上部,對于長骨架,起吊前應在骨架內部臨時綁扎兩根杉桿以加強其剛度,起吊時先提第一吊點待骨架稍提起,再與第二吊點同時起吊,當骨架離開地面后,第一吊點停止起吊繼續提升第二吊點,隨著第二吊點不斷上升,慢慢放松第一吊點,直到骨架同地面垂直,停止起吊,解除第一吊點,檢查骨架是否垂直,如有彎曲應整直,當骨架進入孔口后,應將其扶正徐徐下降,嚴禁擺動碰撞孔壁。
b.鋼筋籠入孔要對準孔位,垂直輕放,緩慢放入孔中,遇阻時應停止下放,查明原因進行處理,嚴禁提高猛落和強制下入。
c.鋼筋籠下放到位后,將鋼筋骨架加焊四根固定鋼筋與臨時焊接在護筒上,固定鋼筋籠防止澆筑砼時鋼筋籠上浮。
d.鋼筋骨架的制作安放符合規范和設計要求,安放完畢,自檢合格后,報請監理工程師驗收合格后方可進行下一道工序。
7.樁基混凝土施工。
1)灌注樁混凝土澆筑施工程序。施工準備→樁孔驗收→鋼筋安裝→驗收→下入導管→混凝土澆筑→拆導管→混凝土澆筑→澆筑結束。
2)砼灌注
a.鋼筋籠安裝完成并予以牢固固定后,鉆機隊用測錘(測錘系在用標準鋼尺復核過的測繩上)吊入孔底測試孔底沉淀厚度,若超出要求,立即進行二次清孔,直至滿足要求后經監理工程師同意后進行砼灌注。
b.采用導管法澆筑水下混凝土方法澆筑,導管采用絲扣式鋼導管,管徑300mm。導管必須密封良好,在使用前,先進行水密性和接頭抗拉試驗,并備有充足的墊圈,保證在混凝土灌注過程中不漏水、不脫扣,吊裝時導管位于孔口中央,導管底口距孔底距離控制在0.3~0.4m左右,首批混凝土經監理工程師驗孔完畢和導管下好后立即澆筑混凝土,連續作業不中斷。
c.為保證首批混凝土能使導管初次埋置≥1m,采用的儲料斗容量滿足要求,
在現場應采用臨時修筑便道,坡度能滿足砼罐車倒車上坡的要求,使得砼罐車后的溜槽高度高于儲料斗頂高30-50cm。在“剪球”時罐車應連續將混凝土送入儲料斗,在首批混凝土灌注后,馬上利用測繩測量混凝土面標高,同時通過計算砼方量來反推出砼面標高,雙向控制砼頂面標高,防止塌孔、浮渣等影響標高測量因素。確保樁基的導管初次埋置深(≥1.0m)。
d.灌注時,采用鋼板制作的外徑略大于導管內徑的餅狀物,用鋼絲繩懸吊作合頁型“剪球”裝置。
e.混凝土澆筑過程中,提升儲料斗和導管的鋼絲繩以及卷揚機的吊裝能力,要考慮導管和充滿導管內的混凝土的總重力及導管壁與導管內外混凝土間的摩阻力,要有一定的安全儲備。
f.在灌注過程中拆卸導管時,用測繩探測井孔內混凝土面位置,及時調整導管埋深。
g.當首批砼方量能滿足埋深要求后,專人指揮操作工人開啟閥門進行灌注砼。砼在灌注過程中,現場技術員勤測孔深,掌握導管埋深情況,并嚴格按照技術規范要求控制導管埋深(埋深控制在2-6米,并根據不同孔徑在2—6米范圍內作適當的調整)。
h.灌注的樁頂時,標高要比設計高出一定高度,不小于80cm,保證混凝土強度。
i.灌注完成后待砼強度達到設計強度的70%開始破樁頭,樁頭破除后其截面是相對平整的截面,且樁無松散的砼,破除時鋼筋的彎折角度不超過15度,破除樁頭后鋼筋外側必須保證有大于5cm的保護層。
j.鑿除樁頭后,須由專門的檢測單位進行檢樁,并出檢樁報告,確定樁的類型,指出樁基的(I.II.III.IV類)類別等。報請監理工程師進行樁身簽字確認后方可進行下道工序,各項指標均應滿足《公路工程質量檢驗評定標準》。
三、結束語
鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質量檢查比較困難,要保證鉆孔灌注樁的施工質量,其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心,以防為主,對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。