鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量缺陷的處治實踐(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2006年度科技論文發(fā)布會材料旋挖鉆施工工藝及灌注樁質(zhì)量缺陷的處治實踐單位： 京津項目 作者： 郭成剛 二六年 11 月 29 日旋挖鉆施工工藝及灌注樁質(zhì)量缺陷的處治實踐京津項目 郭成剛摘要 旋挖鉆機施工由于其成孔速度快，施工方便，在鉆孔灌注樁施工中得到廣泛應(yīng)用，本文著重結(jié)合工程實際對旋挖鉆鉆孔灌注樁的施工程序、要點以及在施工過程中怎樣預防和處治鉆孔樁的質(zhì)量缺陷方法作了簡要闡述。關(guān)鍵詞 旋挖鉆 灌注樁 質(zhì)量缺陷 處治一、工程概況京津城際軌道交通工程是中國第一條客運專線，質(zhì)量標準要求高。我管段（試驗段）里程為DK90+000DK91+100，共計35個墩（179#-21

2、2#），共375根鉆孔樁，其中樁徑為1m的有351根，樁徑為1.25m的有24根，樁長42m56m，采用旋挖鉆機鉆孔。二、鉆孔樁施工工藝鉆孔灌注樁的施工程序如下：測量放線樁位埋設(shè)護筒鉆機準確就位鉆孔第一次清孔質(zhì)量檢查吊放鋼筋籠吊放導管第二次清孔灌注水下砼1.施工前準備工作1.1 造漿    泥漿的作用主要是護壁和浮渣。泥漿比重小，易出現(xiàn)塌孔，護壁效果差；泥漿比重大，影響進尺和泥漿再利用速度。入孔泥漿比重為1.051.15，砂層可適當增大；黏度一般地層16-22s，松散易坍塌地層19-28s；含砂率新制泥漿不大于4%；PH值應(yīng)大于6.5。1.2

3、測量放線開工前,首先對大橋的中線、水準點進行檢查復核和補充，在平整好的場地放出樁位，用方木釘小釘筋系紅布條標示樁位。1.3 埋設(shè)護筒    樁位測量放樣后，進行護筒的埋設(shè)。護筒采用鋼護筒，內(nèi)徑大于鉆頭直徑20，長度視地質(zhì)情況而定（一般2-6m），安裝時護筒應(yīng)高出水位2m。埋設(shè)護筒時先打護樁定十字線，鉆機對中心，鉆頭中心和樁位垂直，檢查后先鉆1-2m深，然后用鉆頭把護筒垂直壓下去，護筒要高于地面20-30；最后拉十字線檢查護筒中心是否與樁中心在同一垂線上，要是重合，則再進行鉆頭對中，使三點處于同一條垂線，即可開鉆，否則繼續(xù)調(diào)整。護筒四周用粘土回填

4、，夯實，以防漏漿，排漿洞口對準泥漿沉泥池方向。1.4鉆孔1.4.1鉆孔作業(yè)必須連續(xù)進行，不得中斷。因特殊情況必須停鉆時，孔口應(yīng)加保護蓋，并嚴禁鉆頭留在孔內(nèi)，以防塌孔埋鉆。1.4.2經(jīng)常檢查泥漿的各項指標。1.4.3開始鉆進時，適當控制進尺，使初期成孔豎直、圓順，防止孔位偏心、孔口坍塌。鉆進過程中，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。每鉆進2m或地層變化處，應(yīng)撈鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與設(shè)計資料核對。1.4.4 當鉆孔深度達到設(shè)計要求時，應(yīng)對孔深、孔徑、孔位和孔形進行檢查，確認滿足要求后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)監(jiān)理工程師認可，方可進行清孔和灌注水下混凝土的準備工作。1.4.5成孔后要檢查孔的

5、垂直度，檢孔器的直徑為鋼筋籠的直徑加10，長度不小于6m，檢孔器吊入孔內(nèi)，使檢孔器中心與鉆孔中心符合，如上下各處無掛阻，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。1.4.6一次清孔可以在成孔前預留1m，沉淀一小時后再鉆，這樣既可滿足要求又可縮短二次清孔的時間或不進行二次清孔。但不得用加大孔深來代替清孔。1.5鋼筋籠的制作和吊裝就位1.5.1鋼筋籠的制作1.5.1.1 制作：按設(shè)計要求每2m設(shè)一道加強箍筋圈并在加強箍筋圈標出主筋位置，同時在主筋上標出加強箍筋位置。在一根主筋上焊好全部加強箍筋后，轉(zhuǎn)動骨架逐根焊接，焊接第二根時利用鋼筋卡一端掛第一根另一端掛第二根（鋼筋卡是根據(jù)主筋間距制成），這樣可保持第二根

6、順直而且便于焊接，依次焊好所有主筋，然后吊起骨架擱于支架上，套入盤筋按設(shè)計綁扎螺旋筋。1.5.1.2 鋼筋籠骨架側(cè)邊應(yīng)設(shè)置控制保護層厚度的部件。我們采用自制的圓形混凝土墊塊，中心穿鋼筋焊于鋼筋籠主筋上，每2m設(shè)置3塊，呈梅花形布置，在下鋼筋籠時墊塊可以順孔壁轉(zhuǎn)動，不會增加阻力。墊塊形狀及尺寸見圖1：        1.5.2 吊裝鋼筋籠利用汽車吊進行吊裝，為保證骨架起吊骨架不變形，采用吊點布置見圖2。起吊時，先提前吊點，使骨架稍提起，再與滑輪吊點同時起吊。待骨架離開地面后，停止滑輪吊點，繼續(xù)提升第一吊點，隨著前吊點

7、不斷上升，慢慢放松滑輪吊點，直至骨架同地垂直。這種起吊方法可以迅速起吊鋼筋籠且不易變形。當骨架進入孔口后應(yīng)將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁，逐個解吊點，當骨架下降到前吊點與孔中接近時，用型鋼穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支撐于孔口，然后掛上吊架，起吊取出零時支撐，繼續(xù)下鋼筋籠等放到設(shè)計標高后把型鋼穿入吊架的鋼筋格中支撐在孔口枕木上。吊架圖見圖3，吊架尺寸可根據(jù)實際情況確定。吊架可以重復利用，灌注混凝土后，用吊車抽出鎖筋，再用吊車拔出吊架，使用吊架可以節(jié)約大量鋼筋，當遇到浮籠也可以把吊架焊接到護筒上，阻止浮籠。1.6吊放導管導管底口距孔底為0.2-0.4m，導管上接漏斗，接口處設(shè)隔水栓（通常情

8、況下放個皮球在導管中）隔絕砼與導管內(nèi)水的接觸。1.7二次清孔導管下放完畢，下測繩檢查孔深，計算沉渣厚度，滿足規(guī)范摩擦樁小于20的要求，不用二次清孔，如果不滿足以上條件，則需要二次清孔，二次清孔的方法是用泥漿泵從導管中注漿，把孔底沉渣沖起來置換出，旋挖鉆這種清方法會使導管中產(chǎn)生負壓力，漿會從導管中涌出，使灌注混凝土時產(chǎn)生阻力，在灌注前必須降壓，降壓方法是將導管提出孔外或部分提出。1.8灌注水下混凝土1.8.1首次灌注混凝土量要提前計算，確保導管埋入混凝土的深度不小于1.0；首次灌注量計算如下：  h1×d2/4 + Hc×D2/4式中： 

9、;Hc導管初次埋深加開始時導管離孔底的距離；h1孔內(nèi)混凝土高度 Hc時，導管內(nèi)混凝土柱與導管外水壓平衡所需高度（m）h1=Hww/c其中： Hw孔內(nèi)水面到混凝土面的水柱高 w 、c孔內(nèi)水（或泥漿）及混凝土溶重d 、 D導管及樁孔直徑1.8.2首批混凝土灌入后，立即測探孔內(nèi)混凝土面高度，計算出導管埋置深度，如符合要求再進行正常澆筑。1.8.3澆注開始后要連續(xù)有節(jié)奏地進行，盡可能縮短拆除導管的時間；當導管內(nèi)混凝土不滿時，應(yīng)徐徐澆注，防止在導管內(nèi)造成高壓空氣囊，壓漏導管。1.8.4在澆筑過程中，應(yīng)保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔，同時保持導管出口在混凝土中的標準埋深（不小于2m）。1.8.

10、5為確保樁頂質(zhì)量，混凝土澆注時應(yīng)高出設(shè)計樁頂以上0.51.0m。1.9注意事項和事故處理1.9.1鉆孔前1.9.1.1注意測量的準確性，保證護筒埋置位置準確1.9.1.2護筒埋置時，其土質(zhì)應(yīng)密實不漏水和不漏漿。1.9.1.3鉆具安裝時應(yīng)檢查其垂直度和穩(wěn)定性，施工過程中也應(yīng)經(jīng)常檢查。1.9.2鉆孔時1.9.2.1經(jīng)常檢查保證護筒內(nèi)的水頭高度和泥漿稠度。鉆進過程中，應(yīng)隨時檢查和記錄土質(zhì)情況， 與設(shè)計土質(zhì)對照，及時控制和調(diào)整鉆進速度和泥漿稠度。1.9.2.2鉆孔要連續(xù)作業(yè)，中途不能停鉆。相鄰樁開鉆需等鄰孔砼達到一定強度后才開始。終孔后要對成孔進行全面檢查。1.9.2.3出現(xiàn)坍孔，應(yīng)仔細分析查明原因和

11、坍孔位置，然后采用小礫石夾粘土回填至坍孔位置，待 回填土穩(wěn)定后，采取加強泥漿稠度、加高水頭和深埋護筒等措施，重新鉆進。1.9.2.4鉆孔偏斜、彎曲，應(yīng)吊住鉆錐在偏斜、彎曲處，反復掃孔，或回填至偏斜、彎曲處，重新 鉆進。1.9.2.5鉆孔漏漿，此時可適當減小水頭高度，加稠泥漿，慢速轉(zhuǎn)進。1.9.3成孔后成孔后，應(yīng)抓緊進行清孔，吊裝鋼筋籠和安放導管，快速灌注水下砼。此時應(yīng)注意如下幾點：1.9.3.1吊裝鋼筋籠時，應(yīng)避免沖撞孔壁，影響孔壁穩(wěn)定。1.9.3.2鋼筋籠吊裝后，要再次檢測孔內(nèi)的泥漿比重、含沙率和孔底沉淀層厚度是否符合要求，否則應(yīng)再次清孔。1.9.3.3導管吊裝前，管內(nèi)壁應(yīng)擦潤滑油，管接口密

12、實不漏水。漏斗的容積應(yīng)滿足首次埋深。1.9.3.4砼拌和物，應(yīng)按照設(shè)計配合比，砼的和易性、坍落度應(yīng)符合要求。1.9.3.5灌注砼時，應(yīng)隨時測量灌注標高和導管埋深，埋深不得小于2米。太深應(yīng)及時拆管，否導管很難撥出，就會造成斷樁。灌注時，應(yīng)經(jīng)常提升、插進導管，防止砼塞管。三、質(zhì)量缺陷的處治實踐1幾種缺陷樁的形成與處治1.1斷樁1.1.1形成斷樁原因分析斷樁是嚴重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準備相應(yīng)的對策，預防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個方面：(1)灌注混凝土過程中，測定已灌混凝土表面高度出現(xiàn)錯誤，導致導管埋深過小，

13、出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測儀器不精確時，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此，必須嚴格按照規(guī)程用規(guī)定的測深錘測量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現(xiàn)失誤。(2)在灌注過程中，導管的埋置深度是一個重要的施工指標。導管埋深過大，以及灌注時間過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力，加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管，在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。 (3)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機械配料不及時校核)隨意性大，責任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，

14、使坍落度波動大，拌出混合料時稀時干。坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導管；坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導管，都會導致卡管事故，造成斷樁。所以嚴格控制混凝土配合比，縮短灌注時間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。  (4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位施工時重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗，在灌注過程中，孔壁坍塌嚴重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥沙性斷樁。(5)另外，導管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認真對待灌注前的準備工作，這對保證樁基的質(zhì)量很重要

15、。1.1.2斷樁處理的幾種方法 (1)原位復樁：對在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長、費用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷位置等因素選擇采用。如211#-7（ K91032.26 ），樁采用將孔內(nèi)回填土經(jīng)沉淀后（沉淀期最少15天）用沖擊鉆對已澆成的壞樁進行沖擊二次成孔，重新澆注。注意如果灌注期間斷樁，鋼筋籠已經(jīng)拔不出，回填孔時要回填一部分石料。 (2)接樁：如197#-1 （K90602.58）樁，在灌注過程中距樁頂6m處發(fā)生混凝土卡管，無法繼續(xù)灌注，只好停止混凝土的澆筑并拔出導管。確定接樁方案，根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料表明樁頂以下17m均為粘土層，確定環(huán)形井點降水-開挖-鋼護筒護壁，鋼護筒壁厚5，直徑1.1m，由機械將其打入，然后開挖護筒內(nèi)土方，挖至現(xiàn)有樁頭處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進行混凝土的澆注。四、鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與。對鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，我認為現(xiàn)在仍應(yīng)強調(diào)以下幾點：(1)對質(zhì)量控制應(yīng)注重預防為主，即在施工前做好