超長鉆孔灌注樁的施工方法及質(zhì)量控制(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上超長鉆孔灌注樁的施工方法及質(zhì)量控制1前言 隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，大跨結(jié)構(gòu)及高層建筑的修建對基礎(chǔ)承載力的要求愈來愈高。為滿足高層建筑的需要，鉆孔灌注樁的入土深度已達到百米。上海港匯廣場位于徐家匯，占地面積5萬平方米，55層辦公塔樓2幢，35層住宅樓2幢，其余為12層裙樓?；A(chǔ)采用鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)工程總造價達2.23億元。其中兩幢55層辦公樓樁T1為850mm×83m共556根，T2為800mm×80m共586根。本文以上海港匯廣場樁基工程施工為例，介紹了超長鉆孔灌樁成孔、成樁的主要施工技術(shù)及事故處理方法和防治措施。 2成孔、成樁施工要點2.1泥漿

2、的配制泥漿是超長鉆孔灌注樁施工質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)。泥漿作用是護壁、排碴、冷卻鉆頭。泥漿的護壁作用是因為泥漿液柱壓力作用在孔壁上，除平衡土壓力、水壓力外，還給孔壁一個向外的作用力，部分水滲入地層，在孔壁表面形成一層固體顆粒的膠結(jié)物泥皮，性能良好的泥漿失水量小，泥皮薄而密，具有較高的粘結(jié)力，對維護孔壁穩(wěn)定、防止塌孔起很大作用。上海地層為軟土層，一般使用原土造漿，對造漿能力不強，粘性差、含有腐植質(zhì)層段添加膨潤土或增加化學(xué)處理劑（純堿和CMC）。(1)純堿（Na2CO3）。在泥漿中加入純堿的目的，是除去粘土中部分鈣離子，將鈣質(zhì)土轉(zhuǎn)變?yōu)殁c質(zhì)土，使土顆粒水化作用加強，加速粘土的分散，提高粘土的造漿率。 (

3、2)羧甲基纖維素（CMC）。CMC系大分子化合物，在處理泥漿中主要用作降失水劑和增粘劑。由于水分子的作用，使泥皮質(zhì)密而堅韌，同時CMC容于水中能增加泥漿的粘度，促使泥漿失水量下降。泥漿配制及性能指標(biāo)見表1。表1泥漿配制及性能指標(biāo)泥漿配比泥漿性能指標(biāo)品名加量性能指標(biāo)膨潤土3.5%比重1.031.08Na2CO30.030.05%粘度(S)2327CMC0.1%失水量(CC/30min)20泥皮厚度(mm)2.5PH值710含砂量3%2.2鉆機就位鉆機基臺兩端用平整的基臺木墊平墊穩(wěn)，調(diào)整天車中心、轉(zhuǎn)盤中心、與樁位中心同為一垂線。安裝完畢要用水平尺和測錘校驗。2.3鉆進在鉆進過程中針對不同的地層，根

4、據(jù)試成孔施工情況及井徑曲線分析，制定不同的鉆進技術(shù)參數(shù)。由于、層為淤泥質(zhì)、流塑性土層，必須用3PNL泵回水以減少泵量鉆進，防止泥漿沖刷孔壁而造成塌孔擴徑。同時，由于其含有腐植質(zhì)，粘性差，造漿能力不強，要求使用用有護壁好、易形成泥皮、粘度在26秒以上的濃泥漿，必要時還應(yīng)添加膨潤土或提粘化學(xué)處理劑。另外，粉質(zhì)粘土層狀態(tài)為可塑性，鉆進時，必須減慢進尺，使鉆頭有足夠的回轉(zhuǎn)時間，削除孔壁變形產(chǎn)生的塑性土，防止縮徑；同時應(yīng)提高泥漿粘度，增強護壁能力，并不斷上、下竄動鉆頭，檢測孔徑形狀。層中層位復(fù)雜，其本身層位替換及層與層的層位替換時，防止鉆頭鉆進時軟硬不均，造成孔斜或形成臺階。2.4清孔樁終孔一次清孔時用

5、3PNL和4PNL雙泵并聯(lián)正循環(huán)清孔，同時還應(yīng)將鉆具一下活動并慢速轉(zhuǎn)動約5分鐘破碎泥塊，并可不斷改變泥漿循環(huán)上返通道，確保各斷面的泥塊返出，排出泥屑，時間不少于1.5小時，結(jié)束時，孔口應(yīng)無泥塊返出，泥漿密度應(yīng)控制在1.30左右，粘度控制在22-25秒。二次清孔利用雙泵正循環(huán)、導(dǎo)管反復(fù)活動替漿，逐漸替換掉濃泥漿，砼灌注前的泥漿密度控制在1.20左右，粘度在19-21秒之間，保證沉渣厚度小于100mm。2.5灌注導(dǎo)管埋入砼面的深度水下砼灌注過程中，導(dǎo)管應(yīng)始終埋在砼中，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出砼面。埋入深度除按規(guī)范執(zhí)行外，還應(yīng)觀察孔口返漿情況，如果孔口不能自動返漿，說明導(dǎo)管已埋入太深，應(yīng)適當(dāng)拔除導(dǎo)管。導(dǎo)管埋深

6、選擇見表2。卸導(dǎo)管前，應(yīng)用重錘測繩測量砼面位置，并根據(jù)砼灌注量計算復(fù)核無誤后方可卸管。砼面位置大于40米時，每次宜卸一節(jié)。表2導(dǎo)管埋深選擇孔深段<2020505080拆導(dǎo)管后的最小允許埋深（M）234拆導(dǎo)管前的最大允許埋深（M）69122.6導(dǎo)管搗插方法拔管時，用上拔1m，下插0.5m的方法逐漸升降導(dǎo)管搗插砼，使樁身砼密實和樁周砼飽滿。3事故分析及質(zhì)量控制措施 3.1孔斜 造成孔斜的原因有： 鉆機安裝時，支撐不好、地層軟硬不均勻，操作時在易斜孔段不適當(dāng)加壓鉆進、轉(zhuǎn)速過高造成晃動等因素引起鉆機整體或鉆頭在鉆孔過程中發(fā)生偏斜，導(dǎo)致出現(xiàn)偏孔。 為避免鉆孔傾斜，在鉆機就位和鉆孔過程中，要隨時注意

7、校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必須作好準(zhǔn)備。在不均勻地層中鉆孔時，鉆機自重大、鉆桿剛度大較為有利。進入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時，鉆速要開慢檔。處理大孤石和堅硬巖石，采用自重大的復(fù)合式牙輪鉆頭都是有效的方法。3.2縮徑和擴徑液性指數(shù) IL0.75呈軟塑狀態(tài)和流塑狀態(tài)的粘性土而在 IL1.0 呈流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)軟土層中成孔易造成縮孔現(xiàn)象。防治的主要措施是加強對孔徑的檢測與控制，提高泥漿質(zhì)量，增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應(yīng)適當(dāng)加大，在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進或起鉆的過程中起掃孔作用。減少空孔時間

8、也是非常重要和有效的措施。擴徑有些人認(rèn)為有利無害，樁身有幾處大肚子是好事，其實不然。經(jīng)過多年的實踐， 一些樁身混凝土質(zhì)量沒問題而承載力大大低于設(shè)計預(yù)計值的試樁，除了沉渣可能較大外，孔徑實測和動測資料都顯示有強烈擴徑現(xiàn)象，通過再次復(fù)壓也提高不多?？梢哉J(rèn)為是擴徑影響了整樁的共同工作和側(cè)摩阻力的整體發(fā)揮。3.3鋼筋籠上浮或下沉鋼筋籠上浮或下沉系指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)計位置的現(xiàn)象。上浮較大時，降低了樁體抗水平剪切能力；下沉過多，給土建施工帶來麻煩和損失。原因分析：鋼筋籠放置初始位置過高或過低；混凝土流動性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大(6m以上)鋼筋籠被混凝土頂托上??；導(dǎo)管掩埋過長，提升時，易搖

9、晃，難以對準(zhǔn)籠的中心，易發(fā)生掛籠現(xiàn)象；導(dǎo)管提升過程，混凝土下沉太快，瞬時反沖力使鋼筋籠上浮；鋼筋籠制作質(zhì)量不佳，或吊裝不當(dāng)而變形；或樁孔傾斜，鋼筋籠隨之而變形，增加了混凝土上升力；籠底鋼筋向內(nèi)彎折鉤掛導(dǎo)管；鋼筋籠與孔口固定不變，在自重及受壓時將鐵絲拉長下沉；或鋼筋籠自重太輕，被混凝土頂起。 防治措施：鋼筋籠旋轉(zhuǎn)初始位置準(zhǔn)確無誤，并與孔口固定牢固。為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力，可采用吊裝加套管等方法頂住鋼筋籠上口；加快灌注速度，縮短澆灌時間，或添加緩凝劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠底時，控制導(dǎo)管埋深在1.52m，盡量減少穿插導(dǎo)管，改用轉(zhuǎn)動導(dǎo)管密實混凝土；每澆灌一斗混凝土

10、，檢查一次埋深，勤測深，勤拆管，直到鋼筋籠埋牢后，恢復(fù)正常埋置深度，一般控制在2-4m，最大不超過6m，便于轉(zhuǎn)動移位；鋼筋籠上升時，停止?jié)补嗷炷?，檢查埋管深度，拆除部分導(dǎo)管，保持埋管1.5-2m，導(dǎo)管鉤掛筋籠時，要下降導(dǎo)管，轉(zhuǎn)動移位脫鉤后上提。3.4斷樁    混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁。影響了樁本身的整體性，降低了樁體強度和承載力，以至不滿足設(shè)計要求。產(chǎn)生斷樁的原因有：坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續(xù)是造成斷樁的重要原因，灌注過程中發(fā)生埋管、卡管以及發(fā)生坍孔等其他一些情況都將造成斷樁。埋管：導(dǎo)管在混凝土中掩埋過長，鋼筋籠變形，灌注時間過長，混凝土已初凝，內(nèi)阻力成倍增長，導(dǎo)管被卡死在混凝土內(nèi)；法蘭盤頂住鋼筋籠下端，由于孔斜大，籠與孔壁摩擦阻力過大，加上籠內(nèi)已有一定高的混凝土使導(dǎo)管無法提升?？ü埽汗橇霞壟洳缓侠恚写罅降穆咽?、漂礫；混凝土出拌和待機時間或運輸路程過長，已產(chǎn)生離析局部初凝現(xiàn)象而直接用于灌注，導(dǎo)管密封不良局部漏水。防治措施：按有關(guān)規(guī)范要求，通過計算機和試配，確定混凝土配合比，混凝土應(yīng)具良好的和易性和流動度，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求，初凝時間應(yīng)為正常灌注時間的2倍，要求灌注過程連續(xù)、快速，防止出現(xiàn)上述埋管、卡管及其他情況。4結(jié)束語 超長樁形似細長桿件，既要保證成孔安全，又保證樁孔垂直度