樁位放樣
首先由測量工程師對承臺樁位進行精確放樣測量,并在施工范圍外設置護樁,護樁采用鋼筋深埋入地下1.0m以上,地表用混凝土固結(jié),使護樁不會發(fā)生偏移。每個樁位設置4個護樁,在鉆機就位前首先精確測量出樁位。樁基就位后,護筒埋設完成后,用護樁對鉆機進行校核,確保鉆機中心點與樁位中心點在一條垂直線上。
鉆機就位
鉆機就位前,對鉆機坐落處的場地進行平整和加固,對主要設備、機具安裝、配套設備的就位及水電供應的接通等鉆孔各項準備工作進行檢查。
鉆機安裝就位后的底座和頂端保持平穩(wěn),確保鉆進中不產(chǎn)生位移和沉陷,否則及時處理。
鉆機先由吊車吊至樁位大致位置,然后人工調(diào)整行走鋼管準確就位,鉆機就位后,底座和頂端平穩(wěn),不產(chǎn)生位移或沉陷。鉆機架頂部的起重滑輪槽緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者在同一鉛垂線上。對鉆機平臺的水平用水平尺進行檢查,確保鉆機水平穩(wěn)定。
護筒埋設
護筒采用8mm厚鋼板卷制,對接處采用焊接,焊縫密實。護筒內(nèi)徑比樁徑大200mm,采用吊車將護筒放入事先挖好的孔洞中,并進行對中,最后四周夯填粘土。護筒中心豎直線與樁中心線重合,平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%;護壁頂高出地面0.3m。埋設后用全站儀進行復核,保證樁位準確。
鉆孔泥漿
鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,應根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進速度。
鉆孔
1、開孔鉆進時孔位必須準確。開鉆時均應慢速鉆進,待導向部位或鉆頭全部進入地層后,方可加速鉆進。
2、鉆進前先攪拌孔內(nèi)泥漿,待泥漿比重達到1.05~1.2才能開始進尺,進尺適當控制,鉆進過程中注意土層變化,量測泥漿指標,記入鉆孔記錄表,報監(jiān)理工程師。
3、鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進行,認真填寫鉆孔施工記錄,交接班時交待鉆進情況及下一班應注意的事項。經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗,不合要求的隨時改正。
4、擴孔與縮孔:擴孔多系孔壁小坍塌或鉆錐擺動過大造成,應針對原因采取防治措施。鉆錐縮孔常因地層中含遇水能膨脹的軟塑土或粉砂地層造成;鉆錐磨損過甚,亦能使孔徑稍小。前者應采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁,后者應及時焊補鉆錐??s孔已發(fā)生時,可用鉆錐上下反復掃孔,擴大孔徑。
5、鉆孔深度達到設計標高后,采用檢孔儀對孔徑、孔深、垂直度進行檢查,不能滿足設計要求的,要重新鉆進直至達到設計要求,當成孔達到設計深度和指定巖層時,經(jīng)監(jiān)理確認后,開始清孔作業(yè)。
清孔
鉆孔樁成孔檢測合格后進行第一次清孔。清孔采用循環(huán)換漿法,即讓鉆頭在距孔底20~30cm處繼續(xù)旋轉(zhuǎn),用相對密度較低的(1.06~1.10)泥漿壓入,把鉆孔內(nèi)的懸浮鉆渣和相對密度較大的泥漿換出,從而達到清孔的目的。在第一次清孔泥漿達到要求(相對密度≤1.20;粘度:18~22Pa?s;含砂率≤8%;膠體率>98%)后,放置鋼筋骨架和鋼導管。灌注混凝土之前,再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標和孔底沉淀厚度,如不滿足規(guī)范要求進行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
鋼筋制作與安裝
鋼筋籠分節(jié)在鋼筋加工場內(nèi)制作,鋼筋籠每節(jié)長度根據(jù)原材料長度可分為9米或12米一節(jié)段,鋼筋主筋連接采用焊接,雙面焊長度不得小于5D,單面焊焊接長度不得小于10D(D為主筋直徑)。箍筋在盤圓前需對其進行調(diào)直,在盤設箍筋前應采取保證箍筋間距的控制措施,可制作鋼筋籠制作胎膜,采用胎膜化制作控制箍筋間距。鋼筋主筋與箍筋之間采用扎絲綁扎,綁扎點每平米不得少于4個,且應梅花形布置。鋼筋籠的定位內(nèi)箍鋼筋與主筋采用焊接,焊接中不得燒傷主筋,且保證鋼筋籠具有一定的牢固性。在鋼筋籠制作過程中,每2米設置一環(huán)保護塊,每環(huán)設置4個,保護塊采用高強度砂漿制成。
鋼筋籠的運輸采用平板車或自制加長運輸車由鋼筋加工廠運至樁基施工位置,每節(jié)鋼筋籠的連接采用焊接,焊縫應飽滿,焊縫長度及寬度應滿足規(guī)范和圖紙要求。
二次清孔
鋼筋籠安裝結(jié)束后應進行二次清孔,二次清孔的目的是為了消除鋼筋籠安裝過程中泥漿護壁的破壞,以及應歇孔時間較長引起的沉渣厚度超標,二次清孔時間約20~30min,當孔底沉渣厚度小于50mm時可進行砼的灌注施工。
澆筑水下混凝土
4.9.1混凝土灌注前檢查
a,檢測成孔后護筒頂標高,根據(jù)護筒頂標高、設計孔底標高、設計樁頂標高、設計鋼筋籠頂標高、預留破樁頭的高度等數(shù)據(jù),計算出鋼筋籠頂標高、混凝土澆注頂標高及確定這兩個控制面。
b,現(xiàn)場已修通施工便道至各個樁位的灌注坡道,并根據(jù)灌注平臺、罐車溜槽的高度確認灌注坡道的高度。
c,根據(jù)鉆孔深度來設計導管長度,導管接頭采用絲扣連接,直徑為250mm,壁厚5mm,分節(jié)長度2~4m,最下端一節(jié)長4m。導管使用前須進行水密承壓和接頭抗拉試驗,進行水密試驗的水壓不應小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力,也不小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內(nèi)壓力p的1.3倍。導管頂部用鋼絲繩及特制卡鐵卡牢,防止掉管。
導管在使用前必須對規(guī)格、質(zhì)量和連接構(gòu)造做認真的檢查驗收,保證橡膠密封圈密封效果完好、螺紋絲扣完好。符合要求后,在導管外壁用明顯的標記逐節(jié)編號,并標明長度尺寸,有關(guān)數(shù)據(jù)必須記錄在案。
吊放導管時,導管位置必須居中,軸線順直,穩(wěn)定沉放,防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁,導管底口距孔底高度控制在40厘米左右。
d,計算首批灌注混凝土用量,保證導管埋入混凝土的深度≥1m,確保封底質(zhì)量。
首批混凝土方量計算如下:
同時在按規(guī)范計算首批灌注混凝土用量基礎上,還要考慮一定安全系數(shù)。
4.9.2混凝土灌注
混凝土灌注作業(yè)前須具備的條件:
辦理好各樁孔終孔及鋼筋隱蔽驗收手續(xù)。
樁底已清理干凈,達到設計要求。
各種原材料檢測合格、混凝土能保證連續(xù)澆筑。
所有施工設備、機具及現(xiàn)場電力、照明設施可正常使用。
了解天氣預報和本地區(qū)供電情況,確保施工能連續(xù)進行。
施工人員組織安排就緒,后勤工作能保證前方需要。現(xiàn)場有統(tǒng)一指揮和調(diào)度,
能保證順利灌注混凝土。
a,二清結(jié)束至水下混凝土開始澆灌的時間間隔不得大于30分鐘,超過30分鐘,必須再次檢測沉渣厚度與泥漿指標等各項技術(shù)參數(shù)。
b,水下混凝土灌注必須連續(xù)進行,嚴禁中途停頓,必須密切注意管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況,及時測量孔內(nèi)混凝土面高度,計算導管埋入深度(一般埋深控制在2~6m)。
c,隨著孔內(nèi)混凝土的上升,導管應勤提勤拔,及時逐節(jié)拆除,拆下的管節(jié)應立即沖洗干凈,堆放整齊。
d,混凝土實際灌注高度應比設計樁頂高出一定高度,以確保設計樁頂部位的水下混凝土強度符合設計要求。混凝土超灌高度不小于2m。但如果地表標高與樁頂標高高差小于上述要求時,必須待混凝土實體漫出護筒口后方可停止混凝土灌注。
e,在灌注將近結(jié)束時,由于導管內(nèi)混凝土高度減少,壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,比重增大,如出現(xiàn)混凝土面上升困難時,可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土,使灌注工作順利進行。
f,混凝土級配通知單必須隨車到,及時交給項目部,并按規(guī)定完成混凝土試塊。同時必須保證混凝土澆筑的連續(xù)性。
g,砼澆筑時指定專人負責填寫水下混凝土灌注記錄,并嚴格控制好混凝土的灌注間隔時間,確保首批混凝土下落后與最后一批混凝土灌注完成所間隔的時間不大于首批混凝土的初凝時間(一般不小于8小時)。否則需添加緩凝劑以保證混凝土質(zhì)量。
h,混凝土施工過程中必須每車測量混凝土坍落度。
鉆孔灌注樁質(zhì)量通病成因及預防措施
1、 坍孔、縮孔
現(xiàn)象:孔壁坍塌、成孔后鋼筋籠安放不下去。
成因
a,砂層鉆進泥漿性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到護壁作用;
b,孔斜、地層軟硬不均等原因造成擴孔;
c,在某一孔段進尺速度極不均衡或重復鉆進;
d,在非穩(wěn)定層段(如砂層)鉆進過程中反復抽吸造成孔壁局部失穩(wěn);
e,鉆進速度太快引起塌孔。
防治措施:
a,保證泥漿的性能及水頭壓力以滿足護壁要求;
b,采取合理的鉆進工藝,反對片面追求進尺而盲目鉆進;
c,在粘性土層中鉆進,每鉆進一個鉆桿重復進行掃孔。
施工過程中若發(fā)生塌孔、縮孔現(xiàn)象,可采取的具體措施有:
a,小擴孔、輕微塌孔可不做處理;
b,大擴孔、塌孔嚴重采用粘土回填;
c,保證鉆頭直徑重新下鉆掃孔,緩慢提起鉆頭,處理后重新下鉆。
7.2、斜孔
現(xiàn)象:樁孔垂直度偏差大于1%。
成因:
a,地質(zhì)原因:相鄰兩種地層的硬度相差較大,鉆頭在軟層一邊進尺速度較快,在硬巖層一邊進尺速度較慢,從而在鉆頭底部形成進尺速度差,導致鉆頭趨向軟地層方向;
b,設備因素:如提吊中心、轉(zhuǎn)盤中心、孔中心不在同一鉛垂直線上,鉆桿剛性差,鉆進過程中鉆機發(fā)生平面位移或不均勻沉降;
c,操作不當,鉆進參數(shù)不合理。
防治措施:
a,必須使鉆進設備安裝符合質(zhì)量要求;
b,根據(jù)準確的地質(zhì)柱狀圖選擇鉆進工藝參數(shù);
c,通過軟硬不均地層時采用輕壓慢轉(zhuǎn);
d,鉆進砂層時要特別注意控制泥漿性能及鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)。
具體措施:
施工過程中若發(fā)生孔斜現(xiàn)象,停止繼續(xù)下鉆,將掃孔糾斜鉆頭下到偏斜值超過規(guī)
定的孔深部位的上部,慢速回轉(zhuǎn)鉆具,并上下反復串動鉆具。下放鉆具時,要嚴格控制鉆頭下放速度,借鉆頭重錘作用糾正孔斜。
7.3、鋼筋籠碰坍樁孔
現(xiàn)象:吊放鋼筋籠入孔時,已鉆好的孔壁發(fā)生坍塌。
原因分析:
a,鉆孔孔壁傾斜、出現(xiàn)縮孔等孔壁極不規(guī)則時,由于鋼筋籠入孔撞擊而坍孔;
b,吊放鋼筋籠時,孔內(nèi)水位未保持住而坍孔;
c,吊放鋼筋籠不仔細,沖擊孔壁產(chǎn)生坍孔。
預防措施:
a,鉆孔時,嚴格掌握孔徑、孔垂直度或設計斜樁的斜度,盡量使孔壁較規(guī)則,如出現(xiàn)縮孔,必須加以治理和擴孔;
b,在灌注水下混凝土前,要始終維持孔內(nèi)有足夠水頭高;
c,吊放鋼筋籠時,應對準孔中心,并豎直插入。
7.4、 鋼筋籠放置與設計要求不符
現(xiàn)象:鋼筋籠吊運中變形;鋼筋籠保護層不夠;鋼筋籠底面標高與設計不符。
原因分析:
a,樁鋼筋籠加工后,鋼筋籠在堆放、運輸、吊入時沒有嚴格按規(guī)程施工,支墊數(shù)量不夠或位置不當,造成變形;
b,鋼筋籠上沒有綁設足夠墊塊,吊人孔時也不夠垂直,產(chǎn)生保護層過大及過小;
c,清孔后由于準備時間過長,孔內(nèi)泥漿所含泥砂,鉆渣逐漸又沉落孔底,灌注混凝土前沒按規(guī)定清理干凈,造成實際孔深與設計不符,形成鋼筋籠底面標高有誤。
預防措施:
a,鋼筋籠根據(jù)運輸?shù)跹b能力分段制作運輸,吊入鉆孔內(nèi)再焊接相連接成一根;
b,鋼筋籠在運輸及吊裝時,除預制焊接時每隔2.0m 設置加強箍筋外,還應在鋼
筋籠內(nèi)每隔3.0~4.0m 裝一個可拆卸的十字形臨時加強架,待鋼筋籠吊入鉆孔后拆除;
c,鋼筋籠周圍主筋上,每隔一定間距設混凝土墊塊或塑料小輪狀墊塊,使混凝土墊塊厚和小輪半徑符合設計保護層厚;
d,最好用導向鋼管固定鋼筋籠位置,鋼筋籠順導向鋼管吊入孔中,這樣,不僅可以保證鋼筋的保護層厚符合設計要求,還可保證鋼筋籠在灌注混凝土時,不會發(fā)生偏離;
e,做好清孔,嚴格控制孔底沉淀層厚度,清孔后,及早進行混凝土灌注。
7.5、導管進水
現(xiàn)象:灌注樁首次灌注混凝土時,孔內(nèi)泥漿及水從導管下口灌入導管;灌注中,
導管接頭處進水;灌注中,提升導管過量,孔內(nèi)水和泥漿從導管下口涌入導管等現(xiàn)象。
原因分析:
a,首次灌注混凝土時,由于灌滿導管和導管下口至樁孔底部間隙所需的混凝土總量計算不當,使首灌的混凝土不能埋住導管下口,而是全部沖出導管以外,造成導管底口進水事故;
b,灌注混凝土中,由于未連續(xù)灌注,在導管內(nèi)產(chǎn)生氣囊,當又一次聚集大量混凝土拌合物猛灌,導管內(nèi)氣囊產(chǎn)生高壓,將兩節(jié)導管間加入的封水橡皮墊擠出,致使導管接口漏空而進水;
c,導管拼裝后,未進行水密性試驗,由于接頭不嚴密,水從接口處漏入導管;
d,測深時,誤削造成導管提升過量,致使導管底口脫離孔內(nèi)的混凝上液面,使泥水進入。
預防措施:
a,確保首批灌注的混凝土總方量,能滿足填充導管下口與樁孔底面間隙和使導管下口首灌時被埋設深度≥1m 的需要,首灌前,導管下口距孔底一般不超過0.4m;
b,在提升導管前,用標準測深錘(錘重不小于4kg,錘呈錐狀。吊錘索用質(zhì)輕,
拉力強,浸水不伸縮的尼龍繩)測好混凝上表面的深度,控制導管提升高度,始終將導管底口埋于已灌入混凝上液面下不少于2m;
c,下導管前,導管應進行試拼,并進行導管的水密性、承壓性和接頭抗拉強度的試驗。試拼的導管,還要檢查其軸線是否在一條直線上。試拼合格后,各節(jié)導管應從下而上依次編號,并標示累計長度。入孔拼裝時,各節(jié)
導管的編號及編號所在的圓周方位,應與試拼時相同,不得錯、亂,或編號不在一個方位;
d,首灌混凝土后,要保持混凝土連續(xù)地灌注,盡量縮短間隔時間;當導管內(nèi)混凝土不飽滿時,應徐徐地灌注,防止導管內(nèi)形成高壓氣囊。
7.6、導管堵管
現(xiàn)象:導管已提升很高,導管底口埋入混凝土接近1m,但是灌注在導管中的混凝
土仍不能涌翻上來。
原因分析:
a,由于各種原因使混凝土離析,粗骨料集中而造成導管堵塞,
b,由于灌注時間持續(xù)過長,最初灌注的混凝土已初凝,增大了管內(nèi)混凝土下落的阻力,使混凝土堵在管內(nèi)。
預防措施:
c,灌注混凝土的坍落度宜在18~22cm 之間,并保證具有良好和易性,在運輸和
灌注過程中不發(fā)生顯著離析和泌水;
d,保證混凝土的連續(xù)灌注,中斷灌注不應超過30min。
7.7、 導管進水提升導管時,導管卡掛鋼筋籠
現(xiàn)象:導管提升時,導管接頭法蘭盤或螺栓掛住鋼筋籠,無法提升導管。
原因分析:
a,導管拼裝后,其軸線不順直,彎折處偏移過大,提升導管時,掛住鋼筋籠;
b,鋼筋籠搭接時,下節(jié)的主筋擺在外側(cè),上節(jié)的主筋在里側(cè),提升導管時被卡掛住,鋼筋籠的加固筋焊在主筋內(nèi)側(cè),也易掛在導管上;
c,鋼筋籠變形成折線或者彎曲線,使導管與其發(fā)生卡、掛。
預防措施:
a,導管拼裝后軸線順直,吊裝時,導管應位于井孔中央,并在灌注前進行升降是否順利的試驗,法蘭盤式接口的導管,在連接處罩以圓錐形白鐵罩,白鐵罩底部與法蘭盤大小一致,白鐵罩頂與套管頭上卡住;
b,鋼筋籠分段入孔前,應在其下端主筋端部加焊一道加強箍,入孔后各段相連時,應搭接方向適宜,接頭處滿焊。
7.8、 鋼筋籠在灌注混凝土時上浮
現(xiàn)象:鋼筋籠入孔后,雖已加以固定。但在孔內(nèi)灌注混凝土時,鋼筋籠向上浮移。
原因分析:
混凝土由漏斗順導管向下灌注時,混凝土的位能產(chǎn)生一種頂托力,該
種頂托力隨灌注時混凝土位能的大小,灌注速度的快慢,首批混凝土的流動度,首批混凝土的表面標高大小而變化;當頂托力大于鋼筋籠的重量時,鋼筋籠會被浮推上升。
預防措施:
a,摩擦樁應將鋼筋骨架的幾根主筋延伸至孔底,鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定;
b,灌注中,當混凝土表面接近鋼筋籠底時,應放慢混凝土灌注速度,并應使導管保持較大埋深,使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的沖擊;
c,混凝土液面進入鋼筋籠一定深度后,應適當提升導管,使鋼筋籠在導管下口有一定埋深,但注意導管埋入混凝土表面應不小于2m。
7.9、 灌注混凝土時樁孔坍孔
現(xiàn)象:灌注水下混凝土過程中,發(fā)現(xiàn)護筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護筒,隨即驟
降并冒出氣泡,為坍孔征兆,如用測深錘探測混凝土面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。
原因分析:
a,灌注混凝土過程中,孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差,在潮汐地區(qū),沒有采取措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位;
b,護筒刃腳周圍漏水,孔外堆放重物或有機器振動,使孔壁在灌注混凝土時坍孔;
c,導管卡掛鋼筋籠及堵管時,均易同時發(fā)生坍孔。
預防措施:
a,灌注混凝土過程中,要采取各種措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位,還要防止護筒及孔壁漏水;
b,用吸泥機吸出坍人孔內(nèi)的泥土,同時保持或加大水頭高,如不再坍孔,可繼續(xù)灌注;
c,如用上法處治,坍孔仍不停時,或坍孔部位較深,宜將導管、鋼筋籠拔出,回填粘土,重新鉆孔。
7.10、埋導管事故
現(xiàn)象:導管從已灌入孔內(nèi)的混凝土中提升費勁,甚至拔不出,造成埋管事故。
原因分析:
a,灌注過程中,由于導管埋入混凝土過深,一般往往大于6m;
b,由于各種原因,導管超過0.5h 未提升,部分混凝土初凝,抱住導管。
預防措施:
a,導管采用接頭形式宜為卡口式,可縮短卸導管引起的導管停留時間,各批混凝土均摻入緩凝劑,并采取措施,加快灌注速度;
b,隨混凝土的灌入,勤提升導管,使導管埋深不大于6m。
7.11、 樁頭澆注高度不足
現(xiàn)象:已澆注的樁身混凝土,沒有達到設計樁頂標高再加上0.5~ 1.0m 的
高度。
原因分析:
a,混凝土灌注后期,灌注產(chǎn)生的超壓力減小,此時導管埋深較小,由于測深時,儀器不精確,或?qū)⑦^稠漿渣、坍落土層誤判為混凝土表面,使導管提冒漏水;
b,測錘及吊錘索不標準,手感不明顯,未沉至混凝土表面,誤判已到要求標高,造成過早拔出導管,中止灌注;
c,不懂得首灌混凝土中,有一層混凝土從開始灌注到灌注完成,一直與水或泥漿接觸,不宜受浸蝕,還難免有泥漿、鉆渣等雜物混入,質(zhì)量較差,必須在灌注后鑿去。因此,對灌注樁的樁頂標高計算時,未在樁頂設計標高值上增加0.5~1.0m 的預留高度,從而在鑿除后, 樁頂?shù)陀谠O計標高。
預防措施:
a,盡量采用準確的水下混凝土表面測深儀,提高判斷的精確度,當使用標準測深錘檢測時,可在灌注接近結(jié)束時用取樣盒等容器直接取樣,鑒定良好混凝土面的位置;
b,對于水下灌注的樁身混凝土,為防止剔樁頭造成樁頭短澆事故,必須在設計樁頂標高之上增加0.5~1.0m 的高度,低限值用于泥漿比重小、
灌注過程正常的樁,高限值用于發(fā)生過堵管、坍孔等灌注不順利的樁;
c,無地下水時,可開挖后做接樁處理;
d,有地下水時,接長護筒,沉至已灌注的混凝土面以下,然后抽水、清渣、按接樁處理。