摘要:鉆孔灌注樁作為一種建筑物基礎(chǔ)施工形式以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便快速、安全等特點廣泛地被應(yīng)用。在水運工程中由于其技術(shù)成熟,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,廣泛被應(yīng)用為高樁碼頭及其他形式的樁基礎(chǔ),以下結(jié)合我的工程實踐簡要談?wù)勂涔に嚨南嚓P(guān)技術(shù)控制要點。
關(guān)鍵詞:沖孔成孔;鋼筋籠制安;混凝土澆筑
1、沖擊鉆成孔施工工藝
1.1拋石層中鉆孔
根據(jù)地質(zhì)資料及試樁鉆孔的情況顯示,在進(jìn)入2~5 m拋石層時,沖擊鉆降低沖程,放慢進(jìn)尺速度,同時向孔內(nèi)填入粘土,提高泥漿比重,確保拋石層的穩(wěn)定,以防坍塌和造成石層串孔漏漿。在穿透拋石層進(jìn)入於泥質(zhì)土層后2~3 m,鉆機(jī)適當(dāng)加快進(jìn)尺的速度。當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)入粉砂土層后要適當(dāng)?shù)南蚩變?nèi)加入粘土,確保泥漿護(hù)壁的完整性,并再次調(diào)整沖程,放慢速度,此時要嚴(yán)格監(jiān)控泥漿指標(biāo),以防粉砂層坍塌,在此層施工中鉆頭要不間斷的在孔內(nèi)上下提拉,保證泥漿均勻及孔壁的完整性,同時防止在此處由于震動,避免上部拋石層的活石松動下落發(fā)生卡鉆的現(xiàn)象。
1.2未真空預(yù)壓沖填區(qū)鉆孔
在未做真空預(yù)壓的沖填區(qū),且此深度內(nèi)的建筑垃圾、樁頭、砼塊等較多,地質(zhì)情況較復(fù)時。首先對施工區(qū)域進(jìn)行了硬化處理,采用回填60 cm素土擠於,面層再回填80 cm灰土。同時采用鋼板鋪設(shè)在鉆機(jī)的下面來保證鉆機(jī)在施工過程中的穩(wěn)定性,并采用了6~9 m的加長鋼護(hù)筒輔助成孔。此段施工中要對沖程、進(jìn)尺速度、泥漿比重嚴(yán)格控制,以防串孔漏漿。
1.3、沖擊鉆孔泥漿配制
鉆孔泥漿一般由水、優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤土按適當(dāng)配合比配制而成,其性能指標(biāo):泥漿比重1.25~1.5;粘度18~24S;含砂率不大于4%;膠體率不低于95%;PH值7.5~9。在鉆進(jìn)到拋石層時,適當(dāng)提高泥漿的比重達(dá)1.5和粘度達(dá)24S,以保證鉆進(jìn)成孔時孔壁的穩(wěn)定。待穿過拋石層后泥漿比重控制在1.25~1.4,粘度為l8~22 S。在進(jìn)入粉砂層時,泥漿比重控制在1.30。
2、鉆進(jìn)成孔過程中的問題探討
2.1串孔、漏漿
當(dāng)樁位離海,江、河比較近,且樁位處有2~8 m厚的石層,不均勻,多為活石,很容易產(chǎn)生串孔漏漿(泥漿順著石層縫跑漿)現(xiàn)象,漏漿后孔內(nèi)泥漿面與海(江、河)平面基本相平,二次清孔難度比較大。采取措施:針對出現(xiàn)的問題,采取隔孔施工,孔的最小間距>6 m,要控制清渣頻率,根據(jù)地層特點合理調(diào)配泥漿比重和粘度。在整個沖擊成孔過程中密切關(guān)注水頭和控制好泥漿的比重非常重要。在鉆孔過程中泥漿比重控制在1.3~1.5之間,泥漿粘度達(dá)到22~24 S。每進(jìn)5~6 m檢查鉆孔直徑和垂直度,在地層變化處撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對,注意地層變化,根據(jù)實際地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式。
2.2塌孔
在進(jìn)入拋石層和粉沙層時,由于進(jìn)尺慢且震動大,易導(dǎo)致塌孔。采取措施:鉆進(jìn)過程中,升降鉆頭時要平穩(wěn),不得碰撞護(hù)壁和孔壁。鉆孔作業(yè)必須連續(xù),詳細(xì)作好鉆孔施工記錄,鉆孔泥漿要隨時調(diào)整,現(xiàn)場隨時回填粘土加大泥漿比重,并間隔30 min測一次泥漿比重,且經(jīng)常上下提鉆保證上下泥漿比重一致。鉆進(jìn)時起落鉆頭速度要均勻,不得過猛或驟然變速,以免碰撞孔壁或護(hù)筒,或提速過快而造成負(fù)壓引起塌孔。
在未真空預(yù)壓沖填區(qū)域鉆孔過程中,我們在原粘士泥漿中加入5%的膨潤土,同時嚴(yán)格控制泥漿比重在1.25~1.4之問,并不斷調(diào)整粘士及膨潤土的摻量,保持泥漿比重穩(wěn)定在1.3左右。
2.3卡鉆
在拋石層上或者地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域鉆孔,由于石層較厚,沖擊振動力大,很容易造成上部護(hù)壁松動,有拋石掉落卡鉆。采取措施:在此處鉆進(jìn)時首先要密切注意孔內(nèi)泥漿液面的變化,保持孔內(nèi)泥漿壓力,每層地質(zhì)均要測定泥漿的各項指標(biāo)(包括泥漿比重、粘度和含砂率)。在拋石層中鉆進(jìn)時除要及時向孔內(nèi)加填片石外,還要及時向孔內(nèi)加入粘土,使片石和粘土被逐漸擠入拋石層的間隙,以加固孔壁。穿透石層后,將事先計算好數(shù)量的水泥倒入孔內(nèi)用鉆頭在孔內(nèi)造漿護(hù)壁,均勻后放置24 h后繼續(xù)開鉆,可起到很好的護(hù)壁效果。
卡鉆處理:發(fā)生卡鉆后,要控制好孔內(nèi)泥漿的循環(huán)和泥漿的比重,防止沉渣過厚,泥漿比重要適當(dāng)?shù)募哟蟮?.4~1.5,然后鉆機(jī)松繩,使沖錐自然下落,同時用陶渣筒裝滿石塊輕輕沖擊錐項,使沖錐下落一段距離后,再用鉆機(jī)反沖卡鉆部位。要點是不能急,要有耐心,一般是輕觸卡鉆部位后,鋼絲繩不能硬拉,在上述方法還未能解決卡鉆,或錐被孔內(nèi)活石埋入過深,可用套錐法進(jìn)行處理。套錐是利用鋼板卷成比孔徑小2 cm的空心圓筒,在筒下口內(nèi)鍘焊加強鋼板和錐齒,重約2.5 t。在用套錐進(jìn)行沖孔時,要設(shè)置大泵和排漿管,保證孔內(nèi)泥漿能循環(huán),在接近卡錐部位時要用小沖程施打,在打到被卡錐底時,沖擊錐起動,要是仍不能提鉆,利用鉆機(jī)頂部加滑輪施加外力提升沖擊錐。
2.4終孔、清孔及驗收
終孔以入巖深度為標(biāo)準(zhǔn),即入巖標(biāo)高決定終孔標(biāo)高。當(dāng)沖孔進(jìn)入設(shè)計要求巖面時,及時進(jìn)行入巖判定,并決定終孔標(biāo)高。當(dāng)沖孔達(dá)設(shè)計要求后,立即采用反循環(huán)法進(jìn)行第一次清孔,清孔后的泥漿濃度控制在1.25以下。在鋼筋籠和灌注混凝土導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行第二次清孔,清孔泥漿濃度控制1.10-1.20,含砂率降至4%以下。清孔后沉渣厚度不大于50mm。
3、鋼筋籠制作安裝
鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及施工規(guī)范要求制作,制好的鋼筋籠應(yīng)架空堆放,主筋采用雙面電弧焊接,焊接長度不小于5d(或采用單面焊,焊接長度不小于10d),環(huán)形加強筋與主筋的連接點采用電焊焊接,螺旋筋與主筋采用直接點焊固定,并根據(jù)鉆孔的實際深度確定與調(diào)整鋼筋籠的長度。每節(jié)鋼筋籠上將設(shè)置不小于3組墊塊(采用鋼筋保護(hù)層形式),以保證保護(hù)層的厚度。
鋼筋籠入孔前必須嚴(yán)格檢查孔徑與垂直度情況,以便及時發(fā)現(xiàn)孔壁異常,確保鋼筋籠順利安放。鋼筋籠安放入孔時,保持垂直,對準(zhǔn)孔位輕放,避免碰撞孔壁。上下節(jié)鋼筋籠時接籠時,下節(jié)籠主筋上端露出操作平臺1米,上下節(jié)主筋焊接部分須先除污并保持上下節(jié)籠垂直對正,方可進(jìn)行焊接,焊接時采取對稱施焊,主筋采取單面焊接,焊接長度不小于10d,每節(jié)籠子焊接完畢后,補足焊接部位的箍筋和脫焊的螺旋筋。鋼筋籠安裝就位后進(jìn)行驗收,立即用吊筋將其固定,避免灌注混凝土?xí)r鋼筋上拱與下沉。待混凝土澆筑至距設(shè)計標(biāo)高3m左右時,將該吊筋拆除。
4、灌注水下砼
灌注砼采用250~300mm的鋼導(dǎo)管,每節(jié)長1~3米,安裝導(dǎo)管時要對準(zhǔn)樁孔垂直放入,導(dǎo)管以放到底為宜,并將導(dǎo)管上下升降2m數(shù)次檢查是否通暢,然后置導(dǎo)管底距孔底以上0.3~0.4m即可準(zhǔn)備灌注砼。
灌注砼前,進(jìn)行第二次清孔。檢查時,測量錘在孔內(nèi)上下拉動無阻力感時,而且泥漿比重必須符合要求,清孔泥漿濃度控制1.15以下,含砂率降至4%以下。清孔后沉渣厚度不大于50mm。砼的坍落度控制在20±2cm,灌注的鋼導(dǎo)管使用前須檢查水密性,及內(nèi)壁干凈,剔除變形和磨損嚴(yán)重的和漏水的導(dǎo)管。導(dǎo)管安放時須軸線順直,穩(wěn)固,防止卡掛鋼筋籠。導(dǎo)管底口距孔底高度控制在30~40cm,對吊孔內(nèi)的導(dǎo)管長度將逐級記錄。導(dǎo)管的隔水采用鋼板隔水塞。
混凝土灌斗:灌斗的容量須滿足初灌量及導(dǎo)管的埋管深度要求。
初灌量V≥(πh1×d2)/4+(πh2×D2)/4
施工時考慮充盈系數(shù)1.1,同時考慮地泵的每分鐘供料量能形成連續(xù)施工。導(dǎo)管的澆注過程中,導(dǎo)管埋入混凝土面的深度3~6米,最大埋深嚴(yán)格控制在8米,施工中勤探混凝土面,及時提升與拆灌,并做好澆灌記錄與3組試塊留置。在施工過程中,為保證樁的澆筑質(zhì)量,灌斗可以加大。
5 結(jié)語
(1)鉆孔時泥漿要隨時調(diào)整,泥漿指標(biāo)控制是關(guān)鍵。采用加粘土和膨潤土造漿護(hù)壁,能有效地防止孔壁坍塌及孔底沉渣過大等問題,確保成孔質(zhì)量和速度;
(2)沖擊鉆在穿過拋石層施工時,通過加強對清渣頻率、進(jìn)尺速度及沖程控制,保證了孔徑、孔壁的完整性和垂直度;
(3)在拋石層可采用水泥漿護(hù)壁成孔,改變了傳統(tǒng)的鋼護(hù)筒的施工工藝,保證了工期,節(jié)約了材料,降低了施工成本,取得了良好的效益;
(4)未真空預(yù)壓沖填區(qū)施工可采用了簡單的場地硬化及加長鋼護(hù)筒,縮短了地基處理的時間及費用,保證了施工工期及灌注樁的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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