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文檔簡介

鉆(挖)孔樁基礎施工1.概述1.1鉆孔原理根據(jù)取出孔土(鉆渣)方法不同,主要分為以下幾種:1.1.1螺旋鉆孔螺旋鉆孔成孔多屬干作業(yè)法,無需任何護壁措施。長螺旋鉆機鉆頭和鉆桿都帶螺旋葉片,鉆孔時鉆頭切削土層,土塊隨鉆具旋轉沿螺旋葉片上升,經(jīng)出土器自動排出孔外,然后裝車運走。短螺旋鉆機的鉆桿只在臨近鉆頭2~3m內才有螺旋葉片,鉆孔時鉆頭切削土層,土塊隨鉆具旋轉沿螺旋葉片上升積累在短螺旋葉片上,形成“土柱”,后由提鉆、反轉、甩土,將鉆屑散落孔周圍,然后裝車運走,一般每鉆進0.5~1m就要提鉆甩土一次。1.1.2正循環(huán)回轉鉆孔泥漿以高壓通過鉆機的空心鉆桿在孔底射出,將鉆渣懸浮,隨泥漿上升溢出孔外。泥漿起護壁和懸浮上升鉆渣的作用,所以泥漿質量要求高。1.1.3反循環(huán)回轉鉆孔泥漿由儲漿池流入孔內,用真空泵、空氣吸泥機等將鉆渣由中空鉆桿吸出。泥漿只起護壁作用,泥漿質量要求低。1.1.4潛水鉆機鉆孔鉆機的動力裝置同鉆頭連成一體,防水密封式電動機連接在鉆頭頂上。潛水鉆機可以正循環(huán)出渣,也可以反循環(huán)出渣,原理同上一樣。1.1.5沖抓錐張開抓瓣沖入土體,收緊錐瓣繩,抓瓣將土抓入錐體,提升甩土。井壁保護可用泥漿護壁,也可全套管護壁。1.1.6沖擊鉆孔實心錐沖擊鉆機用卷揚機上下提升實心鉆錐沖擊劈碎土石,鉆渣部分擠入井壁,部分泥漿懸浮,放入掏渣筒掏渣提出孔外。本法泥漿起護壁和懸浮上升鉆渣的作用,所以泥漿質量要求高。空心錐沖擊鉆機用卷揚機上下提升空心鉆錐沖擊劈碎土石,鉆渣部分擠入井壁,部分從錐底進入空心錐管,提升鉆錐孔外棄渣。本法泥漿只起護壁作用。1.1.7鉆斗鉆(即機動推鉆)成孔鉆桿和鉆斗一起旋轉削土,土屑進入鉆斗,提升鉆斗出土。有全套管鉆進法和泥漿護壁無套管鉆進法兩種。1.1.8挖當土層內地下水很少時,采用人工挖孔,多方式支撐井壁。1.2鉆孔適用范圍和優(yōu)缺點適用范圍鉆孔方法適用范圍泥漿作用土層孔徑(cm)孔深(m)螺旋鉆粘性土,砂類土,含少量砂礫石、卵石的土(含量少于30%,粒徑小于10cm)長螺旋:40~80短螺旋:150~300長螺旋:12~30短螺旋:40~80干作業(yè)無需泥漿正循環(huán)回轉鉆粘性土,砂類土,含少量礫石、卵石的土(含量少于20%),軟巖80~25030~100護壁,懸浮鉆渣反循環(huán)回轉鉆粘性土,砂類土,含少量礫石、卵石的土(含量少于20%,粒徑小于2/3鉆桿內徑)80~300用真空泵35,空氣吸泥漿65,氣舉式120護壁潛水鉆淤泥,腐植土,粘性土,穩(wěn)定的砂類土,單軸抗壓強度小于20MPa的軟巖非擴孔型:80~300擴孔型:80~655標準型:50~80超深型:50~150正循環(huán)懸浮鉆渣,反循環(huán)護壁沖抓鉆淤泥,腐植土,密實粘性土,砂類土,砂礫石,卵石100~200大于20m時進度慢護壁沖擊鉆實心錐:粘性土,砂類土,礫石,卵石,漂石,較軟巖石??招腻F:粘性土,砂類土,礫石,松散卵石。實心錐:80~200空心錐:60~15050護壁,懸浮鉆渣鉆斗鉆填土層,粘土層,粉土層,淤泥層,砂土層,以及短螺旋不易鉆進的含有部分卵石、碎石的地層100~30078干作業(yè)無需泥漿挖孔各種土石一般120~200最大35025無泥漿優(yōu)缺點鉆孔方法優(yōu)點缺點螺旋鉆設備簡單,施工方便,振動小,噪聲低,無泥漿污染,鉆孔速度快,造價低,隱患少樁端留有虛土;有地下水的地區(qū)不能使用正循環(huán)回轉鉆鉆進出渣同時進行,成孔速度快,鉆孔深度大需設泥漿池,施工場地大;機械復雜,易故障;造漿材料多,護壁泥漿稠,降低了樁周摩擦力反循環(huán)回轉鉆較正循環(huán)功效高,鉆孔深度、直徑大,排渣無需泥漿,泥漿稀,造漿材料少,不減弱樁的摩擦力擴孔率大于正循環(huán),鉆機復雜且造價高潛水鉆設備簡單,施工方便,振動小,噪聲低,鉆孔效率高于正反循環(huán)回轉鉆,成樁垂直度好于其它方法一旦發(fā)生塌孔,鉆頭難于取出沖抓鉆設備簡單,造價低,施工方便,無需泥漿浮渣,成孔經(jīng)濟,可在碎石、卵石、軟巖中使用,適用范圍廣無鉆桿導向,不能鉆斜孔,孔深超過20m后鉆進速度大大降低沖擊鉆適用地層廣,“無堅不摧”,鉆渣擠入孔壁可增加樁的摩擦力在土層中鉆進速度慢,不能鉆斜孔鉆斗鉆設備簡單,施工方便,振動小,噪聲低,最適宜在硬質粘土中干鉆,鉆孔速度快,造價低,施工占地小有強承壓水時施工困難,擴孔嚴重挖孔無需鉆孔設備,孔形可方可圓不適宜有大量地下水的土層,孔深不宜超過15m1.3鉆孔方法1.3.1螺旋鉆孔1.3.2正循環(huán)鉆孔淺談正循環(huán)鉆機施工鉆孔樁_______廣州西南環(huán)高速公路鉆孔樁施工簡介五處廣深工程公司袁吉李瑋摘要:本文對鉆孔樁基施工的操作程序及水下混凝土灌注等工作作了介紹,總結了鉆孔樁施工中常見問題的處理措施及水下混凝土灌注應注意的事項。關鍵詞:鉆孔樁正循環(huán)旋轉清孔水下混凝土鐵一局廣深工程公司承建的廣州西南環(huán)高速公路WD3-3標段高架橋工程,其基礎為鉆孔樁,采用正循環(huán)旋轉鉆孔施工。主橋160根鉆孔樁自1998年8月8日起訖1998工程概況廣州西南環(huán)高速公路瀝至沙貝段D3標段,自丫髻沙珠江特大橋西端至花地河1#橋西端,全長4183.697m跨徑(M)25+25(25+22)25+3030+3030+4040+4016.28+25(16.28+30)16.28+405500650075008500950060007000設計行車速度100Km/h。設計計算荷載等級為汽超—20級;掛車—120橋上部結構采用預應力混凝土T型簡支梁連續(xù)橋面,全線采用水泥混凝土路面。地質狀況本段地表沿線均為土層覆蓋,部分為人工填筑土,土層總厚一般為8.0~22.0m。下伏基巖為泥巖、粉砂巖與含礫砂巖及泥灰?guī)r交錯走向。地表水、地下水均較發(fā)育,地下穩(wěn)定水位一般在0.2~1.5鉆孔樁施工成孔方法選擇根據(jù)本段地質狀況,考慮樁基設計直徑1.3m,平均設計樁長為19.5編號成孔設備(方法)適用范圍土層泥漿作用1機動推鉆粘性土、砂土、礫石粒徑不小于1060~16030~40護壁2粘性土、砂土、礫卵石粒徑小于2cm80~20030~100浮懸鉆渣并護壁3粘性土、砂土、礫石粒徑小于鉆桿內徑2/380~250泵吸<40汽舉100護壁4淤泥、粘性土、砂土、礫卵石粒徑小于1060~15050浮懸鉆渣并護壁5同序號360~150泵吸<40汽舉100護壁6全護筒沖抓、沖擊鉆機各類土層80~20030~40不需泥漿7沖抓錐淤泥、粘性土、砂土、卵石60~15020~40護壁8沖擊實心錐各類土層80~20050浮懸鉆渣并護壁9沖擊管錐粘性土、砂土、礫石、松散卵石60~45050浮懸鉆渣并護壁10沖擊震動沉管25~5020不需泥漿注:1.土的名稱按照《公路橋涵路基與基礎設計規(guī)范》(JTJ024—85)的規(guī)定;2.單軸極限抗壓強度小于30Mpa的巖石稱軟巖;大于30Mpa的稱硬巖;小于5Mpa的稱極軟巖;3.正反循環(huán)鉆機(包括潛水鉆機)附裝堅硬牙齒鉆頭,可鉆抗壓強度達100Mpa的硬巖;4.表中所列各種鉆孔設備(方法)適用的成孔直徑和孔深,系指國內一般情況下的適用范圍,隨著鉆孔設備的改進,設備功率增強,輔助措施提高,成孔直徑和孔深的范圍將逐漸擴大;5.本表根據(jù)《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ0411—89)。3.2.鉆孔施工場地平整標段內場地除有三條南北向水溝外,均為旱地,鉆機就位前應清除場地內雜物,整平夯實。樁位位于水溝邊緣處,應將水溝內淤泥軟土換填片石或礦渣,并夯填密實,同時溝床改道,待此處基礎工程完工后再恢復水溝位置;當場地為淺水時,可采用筑島法施工,筑島面積應按鉆孔方法及設備型號要求決定。筑島時應嚴格按筑島的有關規(guī)定及注意事項進行,島頂高出施工水位0.75~1.0m如場地為深水或淤泥層較厚時,應搭設牢固穩(wěn)定的工作平臺,使其能夠承受所有工作時的動靜荷載,并考慮施工機械能安全進出;如場地為陡坡時,可用型鋼枕木等搭設工作平臺;河槽幅寬較大時,各步工序可在船或浮箱上進行,但必須錨碇穩(wěn)固,樁位準確。不過考慮水位升降及水流速度,施工質量不易保證,故僅在水位平穩(wěn)、水位升降緩慢的情況下采用上述方法,而河床平順流速較大時,則宜采用浮運沉井。3.2.2護筒埋設為固定樁位、導向鉆頭、隔離地面水及并保護孔口地面穩(wěn)定,同時提高孔內水位以及增加對孔壁的側壓力,應在鉆機就位前埋設好護筒。護筒的內徑應比樁徑大約30cm磚(片石)砌護筒此類護筒適于埋深2.0m木護筒重量輕,不易下沉,一般筒壁厚3~4cm鋼筋混凝土護筒筒壁厚8~10cm鋼護筒筒壁一般厚4~6cm,旱地、河灘、深水地均可使用,比較靈活。若埋深較大時,其制作分節(jié),每節(jié)1.5~2.0本標地下水位穩(wěn)定,埋深1.0m以上,故采用1.2~1.5m高鋼護筒挖埋,挖埋以樁中心點(挖埋之前測量放線并打好護樁)為中心向四周取土,取土坑直徑比護筒直徑約大40~50cm,放置護筒按護樁恢復樁中心點,使護筒圓心與樁中心重合,用粘土回填護筒與坑壁間隙并分層夯實。同時護筒頂應高出地面20~30場地如為含水量較大的粉砂土或粘土,埋設護筒時應將部分土挖除換填粘土,地下水位較高可用埋筑法埋筑護筒,填筑的土島應使護筒頂端比地下水位高1.5m以上,土島邊坡以1:1.5~鉆機就位施工場地平整夯實后,鉆機就位,用千斤頂將基座頂起,在下面墊好方木,調平基座,使鉆架中線豎直。準確定位后,保證鉆機滑輪、固定鉆桿卡孔、樁中心點三點在同一垂線上,將鉆頭吊起,緩緩放入護筒,接上鉆桿。旋轉鉆孔施工中,鉆頭一般采用魚尾鉆頭和籠式鉆頭,本標采用籠式鉆頭。就位后的鉆機,其鉆尖與樁中心點偏差不得大于2cm泥漿制備旋轉鉆孔過程中,孔內泥漿能保護孔壁不坍塌,懸浮鉆渣將其排出孔外,并潤滑冷卻鉆頭提高鉆速,減少鉆頭磨耗。施工中泥漿太稀,排渣能力受到影響,護壁效果也大大降低,易坍孔;而泥漿太濃,則影響鉆進速度,且易增加孔壁和鋼筋上的泥漿附著量,使結構受力不利,清孔困難。故泥漿的各項性能指標應根據(jù)實際地層情況及施工方法作相應的選擇。因粘土中含有多種元素,其化學組成及粘粒大小和數(shù)量直接影響到泥漿的質量好壞,如條件允許,可對泥土進行化學結構分析,選取鈉離子含量多的粘土進行制漿,鈉離子含量多其親水能力較強。正循環(huán)回轉鉆機施工中,其泥漿性能指標參考下表使用:地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(s)靜切力(Pa)含砂率(%)膠體率(%)失水率(ml/30min)酸堿度(PH)粘性土1.05~1.2016~221.0~2.5<8~4>90~95<258~10砂土碎石土卵石漂石1.2~1.4519~283~5<8~4>90~95<158~10注:1.地下水位高或其流速大時,指標取高限,反之取低限;2.地質情況較好,孔徑或孔深較小時,指標取低限;3.相對密度(泥漿比重)為泥漿密度與4℃鉆機鉆進前期準備工作確保無虞后,啟動泥漿泵,待泥漿(本標段地質較好,滿足孔內直接造漿)進入孔內一定數(shù)量后,開始鉆進,適當控制進尺。在護筒刃腳處,應低檔慢速鉆進,保證泥皮護壁,至刃腳下1.0m正循環(huán)鉆機施工示意在鉆進過程中,讓鉆機的主吊鉤始終承受部分鉆具(鉆桿、鉆頭、壓重塊)的重力使孔底所受鉆壓不超過鉆桿、鉆頭、壓重塊總重的80%,以避免或減少斜孔、彎孔、擴孔現(xiàn)象。鉆進的速度控制由土層性質決定,鉆進中應定時打撈鉆渣,根據(jù)渣樣的性質配合地質剖面圖明確實際地質情況,以確定鉆進速度。粘土中,籠式鉆頭以中速、稀泥漿鉆進;砂土中,籠式鉆頭宜減壓,以低檔慢速、稠泥漿鉆進;進入巖層或較硬的碎石土中,宜用低檔慢速、優(yōu)質泥漿慢進尺鉆進。鉆進過程中,應注意基座的平穩(wěn)、鉆桿的擺幅、鉆機震動等情況,及時修整鉆機的位置,防止斜孔。鉆機每鉆進2.0m孔深度及基巖強度達到設計要求后,配合地質工程師決定終孔。當鉆孔入巖深度超過了設計值,但基巖強度達不到設計要求時,應繼續(xù)鉆進,并按規(guī)定計算其單樁軸向受壓承載力P,如滿足單樁軸向容許承載力[P],即可終孔。3.2.6.鉆孔中應注意事項鉆進過程中,每進尺5~8米應檢查鉆具磨損情況及孔豎直度,確保鉆孔直徑和垂直度符合要求。如泥漿有損耗、漏失,應予以補充,并按有關技術規(guī)范檢查泥漿指標,遇土層變化應增加檢查次數(shù),并適當調整泥漿指標。鉆孔過程中,不使用彎曲鉆桿,不使用磨損嚴重鉆桿,控制鉆進進尺,以防止鉆桿折斷。3.2.7.鉆孔施工中常見問題處理斜孔或彎孔由于地層走向及層面傾斜或遇到探頭石等原因,可能出現(xiàn)斜孔、彎孔,可在孔偏斜處用鉆頭反復掃孔,直至鉆孔豎直??灼眹乐貢r,應回填片石、塊石至偏斜部位以上,夯實后再緩緩鉆進。擴孔因孔壁坍塌或鉆桿擺幅過大等造成,在鉆進中應適當控制好泥漿比重及防止使用彎曲變形鉆桿??s孔為避免因鉆頭磨損過甚焊補不及時或地層中遇到膨脹軟土、粘土等造成縮孔,應及時焊補鉆頭并采用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁,如已發(fā)生縮孔現(xiàn)象,宜在該處用鉆頭上下反復掃孔以擴大孔徑。糊鉆泥漿濃度太大或地層中有膨脹軟土,容易引起糊鉆,前者可適當稀釋泥漿,后者可向孔內拋填一定數(shù)量紅磚等脆性易碎物。如已嚴重糊鉆,應提出鉆頭清除鉆渣。掉鉆在鉆進中,由于鉆速選用不當,鉆桿扭矩過大或進入堅硬地層中,進尺過快,使鉆桿超負荷運作,都有可能折斷鉆桿,發(fā)生掉鉆現(xiàn)象。掉鉆一般表現(xiàn)在鋼絲繩松弛,鉆機鉆進平靜,緩沖彈簧不伸縮等狀況。發(fā)生掉鉆應立即停機,查找原因,測量掉鉆位置及鉆頭在孔內情況,及時以繩套、打撈鉤、漸開鉤等工具打撈,以防時間過長沉渣埋住鉆頭,造成打撈困難。經(jīng)測量,當鉆頭上留有的斷桿長度小于孔徑時,可用強度高,尺寸重量適合的冷彎或鍛制打撈鉤進行撈取,這種情況下鉆頭應為籠式鉆頭或鉆頭上焊有鋼環(huán)。如鉆頭上留有的鉆桿不太長,可用繩套撈取,當鉆頭上鉆桿長在兩節(jié)以上,深埋土中或鉆桿插入孔壁,則可將漸開鉤接在鉆桿上,伸入斷桿位置慢速旋轉,將斷桿卡進漸開圓心再向上提出。流砂本標段土質不均,常夾有薄層粉砂層,并含少量貝殼碎片及有機腐殖質。當鉆頭通過這一細砂或粉砂層時,由于滲水量大,同時地層受鉆頭撞擊震動,易發(fā)生流砂現(xiàn)象,此時應及時提高孔內水位,多投粘土塊,加大泥漿比重,利用鉆頭的旋轉擠壓將粘土擠入流砂層,以加固孔壁。如流砂嚴重,可在流砂段加鋼護筒防護。鉆頭損壞鉆進過程中,應經(jīng)常檢查鉆頭的磨損程度,及時修補,以防孔徑因鉆頭的磨損而縮小。在使用籠式鉆頭施工中,鉆頭小三叉(如圖)是較易損壞的部位,且小三叉與鉆頭的焊接質量要求高,損壞后修復起來比較麻煩,在實際施工中,將鉆頭小三叉再套一直徑比小三叉旋轉直徑約大2CM的鋼圓筒,其高度比小三叉約大2CM為宜,鋼圓筒與鉆頭接觸部牢固焊死。經(jīng)過對比,套鋼圓筒的鉆頭在鉆進中進尺比不套鋼圓筒的鉆頭快,而且鉆頭不易損壞。4.水下砼灌注4.1.下鋼筋籠當鉆孔深度符合設計要求并確定終孔后,應盡快下鋼筋籠著手清孔工作,準備灌注混凝土,以避免成孔到灌注混凝土時間間隔太長而引起的坍孔、縮孔發(fā)生。鉆孔樁的實際長度因地質情況的變化各異導致樁底標高不能確定,使設計樁長僅成為一個參考值。成孔前樁長的不確定使鋼筋籠的制作滯后,為避免此種情況的發(fā)生,鉆孔樁開鉆即可按本樁設計樁長制作鋼筋籠。鋼筋籠骨架可按整體制造或分段制作,其最長段以不超過鉆機鉆架高度為宜,以便能利用鉆機自身下鋼筋籠并進行各段鋼筋骨架的焊接。待終孔后,根據(jù)實際孔深調整相應鋼筋骨架長度。制作好的鋼筋籠應及時、準確的就位。為保證鋼筋籠位置準確,除了在鋼筋骨架上按設計要求設置定位筋以外,鋼筋骨架定位后,還應在骨架頂部四周墊上短方木、竹筒等物將鋼筋籠頂部準確定位,使鋼筋骨架頂圓心與樁中心重合,待砼灌注完畢并初凝后方可解除。4.2.清孔為保證樁底持力層的承載力及防止成樁后樁基下沉,必須將孔底濃泥漿及鉆渣沉積物全部清除,滿足規(guī)范要求沉渣厚度不大于5cm清孔方法應根據(jù)設計要求、鉆孔方法、機具設備條件及土層情況而定,正循環(huán)旋轉鉆孔法成孔一般可用換漿清孔法及抽漿清孔法清孔。換漿清孔法適用于正循環(huán)旋轉鉆孔法成孔。終孔停機后,將鉆錐提離孔底10~20cm抽漿清孔法適用于不易坍塌土層及巖層地質情況下的各種鉆孔方法成孔。此種方法將高壓空氣經(jīng)射風管射入孔底翻起沉渣,用反循環(huán)鉆機或空氣吸泥機、水力吸泥機、真空吸泥泵等設備將其吸出孔外,同時向孔內補充施工用水,以防孔內水頭下降而導致孔壁坍塌。不論采取何種清孔方法,在清孔排渣時,必須注意保持孔內水頭。清孔完畢后,泥漿各項指標應符合質量標準要求,灌注水下混凝土前,用測繩測出孔底標高,算出的沉渣厚度必須滿足要求,應注意測出的孔底標高比終孔孔底標高低時,要找出原因,防止孔底遇有破碎巖層或卵石夾砂層等特殊地質情況因清孔而使孔深增大。在任何時候,不得以加深孔深代替清孔。4.3.灌注水下混凝土清孔滿足要求后,應及時進行水下混凝土的灌注。水下混凝土一般采取垂直導管法灌注,導管由內徑為25~35cm的鋼管分段制作,接頭處設法蘭盤(底節(jié)出口端不設)。拼裝好導管后應進行導管的水密、承壓和接頭抗拉等試驗。導管沿孔中心緩緩下放,管底口應提離孔底0.3~0.5m高度,同時導管與料斗接頭處法蘭盤提出泥漿面,接頭處放上活塞或球閥,在漏斗內儲滿混凝土。首批混凝土的數(shù)量應能滿足導管初次埋深≥式中V——首批混凝土所需數(shù)量(m3);h1——孔內混凝土面高度達到Hc時,導管內混凝土柱的高度(m),h1≥γWHW∕γc(如上圖)Hc——灌注首批混凝土時孔內混凝土面至孔底的高度(m),Hc=h2+h3;HW——孔內混凝土面以上水或泥漿深度;D——孔徑(m);D——導管內徑(m);γW——泥漿比重(kN/m3);γC——混凝土容重(kN/m3);h2——導管初次埋置深度,h2≥1.0mh3——導管底至孔底間隙,0.3~0.5m。灌注過程中,宜將導管上下插動,以增加樁身密實度。導管的埋深一般在4~6m,如埋深太大應及時拆卸,以防止因混凝土從孔底向上翻,造成鋼筋籠上浮。拆管前必須測量混凝土標高,計算導管埋入混凝土的深度。在任何情況下,導管都應保證埋深在1.0灌注的實際樁頂標高應比設計值高出約0.5~1.0m,灌注完畢后應及時清除樁頭浮漿,使露出的混凝土面比設計樁頂高約0.1~0.2m4.4.水下混凝土灌注注意事項首批混凝土灌注后導管進水時,應將已灌注的混凝土拌和物吸出,再改正操作方法重新進行灌注;在混凝土面處于孔內泥漿面以下不很深的情況下導管進水時,可采用底塞隔水的方法,并外加一定壓力重新插入導管,恢復灌注;灌注開始不久發(fā)生導管堵塞時,可用長桿沖搗或用震動器震動導管;灌注開始不久發(fā)生故障,用前述方法處理無效時,應及時將導管拔出,將已灌的混凝土吸出,重新清孔和灌注。按上述方法處理達不到要求時,應重鉆補樁或會同有關單位研究補救措施。5.結語雖然在施工中所遇具體情況不一樣,鉆孔樁施工的方法和過程就各有差異,但均大同小異。本文比較全面地介紹了傳統(tǒng)型正循環(huán)鉆孔樁施工的全過程,希望能在同類施工中隊大家有所裨益。1.3樁位放樣樁位放樣搭設平臺場地準備埋設護筒檢驗護筒檢驗鉆機備件鉆機就位安鉆機和設備檢驗鉆架設備鉆孔泥漿設備向鉆孔內灌泥漿清孔測量鉆孔深度、斜度直徑,作好鉆孔記錄吊裝鋼筋骨架測量沉降厚度鉆孔完畢后,移去不用的設備鋼筋骨架制作,運輸及安放導向設備接導管和砼料斗設置隔水栓檢驗導管和設備檢查填證灌注水下砼砼制備及運輸砼養(yǎng)護拆除護筒樁身超聲波無損檢查樁身質量總鑒定250反循環(huán)鉆機施工C05標芝川河特大橋17#~25#墩為φ180鉆孔樁,每墩28根樁,樁長分別為65m~69m,地質為粉土、卵石土、細砂等,根據(jù)鉆孔直徑深度及地質情況施工選用250鉆機是轉盤帶動鉆具旋轉鉆進的回轉式鉆機,鉆機配有龍門鉆架,卷揚小車可在鉆架上行走安裝和拆除鉆具方便可靠。該鉆具是大型鉆孔機械,采用解體拼裝形式,便于運輸,便于現(xiàn)場安裝。鉆孔樁基礎的地質為上部覆蓋層、粉土卵石層,下部為細砂。根據(jù)地質情況和鉆孔深度,選用250鉆機。⑴埋設護筒鉆孔樁施工前,先平整場地,消除雜物,換除軟土,夯打密實,然后埋設護筒。在砂類等土層中埋設護筒時,先在樁位處挖出比護筒外徑大80~100cm的圓坑。然后在坑底填筑30cm~50cm左右厚的粘土,分層夯實,然后安設護筒,周圍用粘土填筑,其埋深度不小于4.5m~6m。護筒頂面宜高出地面0.3m,保證高出地下水位2.0m以上。鋼護筒高度根據(jù)不同樁位處地質情況確定,鋼護筒內徑比樁徑大30cm,由10~12mm鋼板制作。⑵鉆孔①鉆機就位前,應對主要的機具進行檢查、維修。②鉆孔時,制漿池、儲漿池及沉淀池均設在鉆機周圍,并用循環(huán)膠管連接,泥漿選用粘土,摻入膨潤土制成,比重控制在1.1~1.3。③旋轉鉆機就位施工時,將鉆機底盤調成水平狀態(tài),開始第一鉆時,應小心使錐尖對準設計中心,然后蓋上封口板,卡上推鉗,空鉆數(shù)圈。④旋轉鉆機開鉆時,在樁孔內投入一定數(shù)量的粘土及相應的水,利用鉆頭空鉆攪制泥漿,攪拌后抽至循環(huán)池,待循環(huán)池及樁孔全部儲夠泥漿時,先啟動泥漿泵和轉盤,后進行鉆進,進尺需適當控制。⑤表層至卵石層采用三翼鉆頭,宜用I、II檔轉速嚴格控制進尺,并采用鉆進一段稍停止片刻再鉆進的方法,以免抽吸鉆碴過多,發(fā)生管路堵塞現(xiàn)象。如遇大量的地下水時,宜低檔慢速鉆進,減少對填充物的攪動,同時提高水頭,加大泥漿比重,以加強護壁,防止坍孔。鉆進較深時,可根據(jù)鉆進與排渣情況,調整鉆壓及轉速,選擇最優(yōu)參數(shù),以達到較快進尺。⑥采用氣舉反循環(huán)鉆進,20m3/min空壓機提供壓力空氣,最大風壓0.8MPa取0.7MPa為施工風壓,在施工過程中,孔深超過60m后,難以帶動泥漿循環(huán),可將風室從鉆頭上方提高⑦在鉆進過程中的鉆進加壓主要靠自重來完成。另外在鉆頭上方配重3t,在鉆進過程中利用鉆機龍門起重機,起吊鉆具加壓,根據(jù)地層的不同決定加壓的多少和進尺的快慢,以防止軟地基鉆進時的縮孔及硬地質鉆進時扭矩過大造成鉆桿失穩(wěn)。⑧在鉆進過程中,旋轉鉆機進尺快慢根據(jù)地質情況來控制,并經(jīng)常對鉆孔泥漿的相對密度和漿面等觀察,在粘性土層中,宜用中等轉速稀泥漿鉆進,在砂性土及含砂率高的地層中,宜用低速慢進稠泥漿鉆進。⑨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,孔口應加保護蓋,并嚴禁鉆頭留在孔內,以防埋鉆。⑩及時詳細地填寫鉆孔施工記錄,交接班時交代鉆進情況及下一班應注意的事項。當鉆孔深度達到設計要求時,應對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查,確認滿足設計要求后,立即填定終孔檢查證,并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認可,方可進行孔底清理和灌筑水下混凝土的準備工作。⑶鉆孔事故的原因分析、預防和處理①坍孔A.坍孔原因a.泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮。b.由于出渣后未及時補充泥漿(或水),或鉆孔通過砂礫等強透水層,孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。c.護筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,由于振動使孔口坍塌,擴展成較大坍孔。d.在松軟砂層中鉆進進尺太快。e.水頭太高,使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。f.清孔操作不當,清孔時間過久或清孔后停頓時間過長。g.吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。B.坍孔的預防和處理a.在松散粉砂土中鉆進時,應控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿,以防護孔和縮孔及斜孔。b.發(fā)生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。c.如發(fā)生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m~2md.清孔時應指定專人補漿(或水),保證孔內必要的水頭高度。e.吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。②鉆孔偏斜A.偏斜原因a.鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石。b.在有傾斜的軟硬地層交界處,或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進,錐頭受力不均。c.擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。d.鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。B.防護和處理a.安裝鉆機時要使轉盤、底座水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上,并經(jīng)常檢查校正。b.在有傾斜的軟、硬地層鉆進時,應回填卵石沖平后再鉆進。待沉積密實后再繼續(xù)鉆進。③鉆孔漏漿A.漏漿原因a.在透水性強的砂礫中,特別是在有地下水流動的地層中鉆進時,稀泥漿向孔壁外漏失。b.護筒埋置太淺,回填土夯實不夠,致使刃腳漏漿。c.護筒制作不良,接縫不嚴密,造成漏漿。d.水頭過高,水柱壓力過大,使孔壁滲漿。B.處理方法a.加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復沖擊增強護壁。b.接縫處漏漿不嚴重,可由潛水工用棉、絮堵塞,封閉接縫。如漏水嚴重,應挖出護筒,修理完善后重新埋設。反旋轉鉆施工樁基礎本標段鉆孔樁有φ1.8m、φ1.5m二種直徑,樁身最長達65m,根據(jù)地質條件及樁長情況擬選用反循環(huán)回轉鉆機成孔。鋼筋籠每節(jié)8~10m鉆孔施工前,對橋位及墩臺樁位進行復測、放樣,對施工圖進行復核,平整孔位處場地,清除雜物,換填軟土,夯打密實,以避免產(chǎn)生不均勻沉陷,導致鉆機傾斜。護筒采用5mm厚鋼板卷制,內徑比樁徑加大20cm,埋設位置偏差不大于5cm,頂端高出地面0.3在埋好護筒和備足護壁泥漿粘土后,將鉆機就位,立好鉆架并調整和安設好起吊系統(tǒng),將鉆機調平并對準鉆孔,然后安上轉盤,轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上,鉆桿位置偏差不得大于2cm。在鉆進過程中要經(jīng)常檢查轉盤,如有傾斜或位移,及時糾正。開鉆時先啟動泥漿泵和轉盤,使之空轉一段時間,等泥漿輸進鉆孔中一定數(shù)量后,方可開始鉆進。開始鉆進時,適當控制進尺,在護筒刃腳處,采取低檔慢速鉆進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。當一節(jié)鉆桿鉆完時,先停止轉盤轉動,并使反循環(huán)系統(tǒng)延續(xù)工作至孔底沉渣基本排凈,然后關閉泥石泵,接長鉆桿;在接頭與法蘭盤之間墊3mm-5mm厚的橡皮圈,并擰緊螺栓,以防漏氣,漏水,然后繼續(xù)鉆進。鉆進中使用檢孔器檢孔,檢孔器用鋼筋籠做成,其外徑等于設計孔徑,長度等于孔徑的3~4倍。每鉆進3~6m,接近及通過易縮孔土層(軟土、軟塑粘土、亞粘土等)或更換鉆錐前,都必須檢孔。當檢孔器不能沉達原來鉆達的深度,或大繩(拉緊時)的位置偏移護筒中心時,則應考慮可能發(fā)生了彎孔、斜孔或縮孔等情況,若不嚴重時,可調整鉆機位置,繼續(xù)鉆孔。鉆孔完成后,迅速清孔,以免停歇過久,使泥漿、鉆渣沉淀增多,造成清孔工作的困難甚至坍孔。清孔仍舊使用反循環(huán)抽漿法清孔,在終孔后停止進尺,利用鉆機的反循環(huán)系統(tǒng)的泥石泵持續(xù)吸渣5~15min左右,使孔底鉆渣清除干凈。清孔后及時灌注水下砼。鉆孔樁鋼筋籠按照設計在模具上制作,分段制作,吊裝鋼筋籠時,在其中綁扎順直的杉木桿(或細鋼管),以加強其剛度,鋼筋籠吊入孔后,應嚴格定位,并將其牢牢固定,以防灌注砼時籠體浮起。砼采用直徑φ25cm的導管灌注,導管連接應順直、密封,使用前對其進行氣密性檢查,灌注砼前合理搭配導管,使導管口距孔底不大于0.2m。砼首批灌注數(shù)量要經(jīng)過計算確定,以保證導管下端埋入砼中1.0m以上,灌注過程中導管埋深控制在2~6m鉆孔灌注樁完成后,在砼凝固前及時挖除樁頭的1/3~1/2浮漿(予留其中一半浮漿待凝固后鑿除),鑿除樁頭時須防止損毀樁身。之后,進行無破損檢測,以保證樁身質量。施工重點注意事項:①鉆孔時鉆架應垂直,以保證鉆孔的垂直度。②鉆孔前應準備足夠的優(yōu)質粘土或膨脹土,隨時調整孔內泥漿的比例,使泥漿符合規(guī)定要求。孔內泥漿的高度應始終高于筒外水位或地下水位1.5m.1套管護壁施工MTMT—150全護筒鉆機鉆孔灌注樁施工工藝框圖平整場地樁位放樣鉆機就位鉆進及接長鋼護筒準備鉆頭清孔測量孔深、孔徑、孔斜安設清孔設備下鋼筋籠測量淤土厚度制作吊運鋼筋籠注入清水壓入鋼護管安放導管試裝檢驗導管澆筑樁身混凝土制備混凝土拔除護筒測量混凝土高度養(yǎng)護樁身超聲波檢測樁身質量總鑒定運輸混凝土混凝土檢驗隨澆筑拔鋼套管鑿除樁頭混凝土⑴鉆孔前的準備工作①場地整理施工前,施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎采取筑島圍堰,樁基處在旱地時,清除雜物后夯壓密實,對鉆機地基要求必須平整、穩(wěn)固,承載力不足時,搭設枕木以滿足地基應力要求。②按設計圖紙在施工現(xiàn)場準確放出各樁位置,并加設必要的護樁。⑵鉆機就位要使鉆機抱箍(即導向套)下龍口中心與樁位中心重合。具體做法是用“三腳尺”找出抱箍下龍口中心,用錘球與防樣樁對中。就位時要保持鉆機擺放水平,利用鉆機上的前后液壓支腿進行調整。全護筒法施工要轉動、壓入和拔出護筒,對地基有較高的要求。如鉆機就位處地基不穩(wěn)定,在鉆孔過程中會引起鉆機的傾斜和滑動,而造成樁的傾斜和偏位。通常的做法是使場地平整,排水順暢,對軟弱地基作必要的填筑和換土處理,地基上要墊上尺寸為的3m×8⑶鉆機成孔第一節(jié)護筒安放時要保證其豎直度。護筒通過抱箍將其抱緊并不斷轉動而被壓入地下,以保護孔壁,然后用錘式爪斗開挖護筒內的土層。護筒壓入地下時,要特別小心,要一邊轉動,一邊壓入,壓至要求的深度。對地質條件不同的地層,鉆進方式也有所不同。這主要反應在護筒相對與沖錘和爪斗的超前與滯后。遵循的原則是:即要孔壁不崩塌,又要保證護筒能壓下去,也能順利拔出來。①松軟土的鉆挖。護筒超前壓入1.0~1.5m②石砂層的鉆進。原則上護筒不宜滯后,但對密實穩(wěn)定的砂層,通??商崆般@挖20~30cm。因為在這種地質條件下,孔壁間的摩阻力較大,護筒的壓入和拔出較困難,護筒滯后一定距離,能使其在不太大的壓力壓入并順利拔出。但護筒滯后時,往往會產(chǎn)生多余的鉆挖量,因此最好根據(jù)具體情況,保持最小的超前鉆挖深度。③含有圓礫、卵石土層的鉆挖。在含有較大的圓礫、卵石的地層中,其提前鉆挖量也要保持最小值,最適宜的做法是超前量與圓礫、卵石的直徑大致相等。⑷清孔成孔及清除孔底鉆渣和沉淀物,一般采用壓縮空氣吸淤管在孔底平面上緩慢均勻移動,吸凈鉆渣和沉淀物。清孔到后期可適當停一段時間,沉淀后,再繼續(xù)清,直到吹出清水為止。全護筒施工雖在清孔時孔壁不會崩塌,在也應適量補水,原則上孔內水頭不低于地下水頭。清孔應在混凝土灌注前4進行。⑸安放鋼筋籠全護筒法施工,要在混凝土灌注過程中按順序拆除護筒,因而鋼筋籠不能懸吊,必須直接支撐在孔底.如設計圖上鋼筋籠未到孔底,要另外焊接鋼筋支承架,特別在鋼筋籠未完全埋入混凝土之前,其頂部要設置標識鋼筋或栓掛皮尺,以便確認鋼筋籠標高,防止上浮或因支架失穩(wěn)而落入孔中。⑹安放導管導管是MT—150鉆機配套設備,為φ250mm,長分別為1m、2m、⑺灌注混凝土混凝土在拌和站自動上料拌和,拌和能力35~40m3/h。三臺6~7m3罐車運輸,現(xiàn)場用50m3/h泵車將混凝土直接輸送到導管內。導管提離孔底20~30cm。剪球后,要隨時量測混凝土標高,嚴格控制導管埋深,一般為2~4m。與導管的拆除一樣,護筒也要根據(jù)上拔的具體情況逐節(jié)拆除,但要使護筒在混凝土中保持適當?shù)穆裆?,一般最大埋?m,最小0.5⑻注意的事項①開孔時,鉆進速度宜慢,下放和提升鉆頭不得過猛,以免撞碰套管;②加接套管時,必須注意保持套管的同軸性和垂直性,防止發(fā)生偏斜。③混凝土拌和物運至灌注地點時,必須檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求,進行第二次拌和;如二次拌和仍達不到要求,不得使用。灌注混凝土時,混凝土溫度不得低于5℃;當氣溫低于0℃,灌注樁身混凝土必須采取保溫措施,而且樁身混凝土強度未達到設計強度50%的樁頂混凝土不得受凍。④導管下端距樁底控制為0.25~0.4m;在一切工作就緒,經(jīng)量測孔底沉淀層超標時,采用射水(射風)管沖射3~5min。⑤導管埋入混凝土的深度在任何時候不小于1.⑥水下灌注混凝土的實際樁頂標高應高出樁頂設計標高0.5m~1.0m⑦嚴禁導管漏水或導管底口進水(即封不住底)而造成斷樁事故,保證施工質量。⑧當混凝土灌注完畢后,待樁上部混凝土開始初凝,解除對鋼筋籠固定措施,保證鋼筋籠隨著混凝土的收縮而收縮,避免粘結力的損失。⑨混凝土灌注過程中,如發(fā)生故障,及時查明原因并提出補救措施,報請監(jiān)理工程師經(jīng)研究后,進行處理。套管鉆機施工場地準備場地準備樁位放樣鉆機就位搭設工作平臺檢查鋼套管鉆孔檢驗鉆機和備件壓入鋼套管清孔灌注水下混凝土檢驗鉆架等設備設置隔水栓測量鉆孔深度、傾斜度、直徑,作好鉆孔記錄測量沉淀厚度安裝導管和混凝土料斗檢驗、簽證鉆孔完畢后,移去不用設備吊裝鋼筋骨架檢驗導管等設備混凝土制備及運輸混凝土養(yǎng)護拆除護筒樁身超聲波檢查清樁頭鉆孔樁施工工藝框圖接長鋼套管2施工工藝2.1鉆孔前的準備工作使用套管鉆機對正樁位與調平均比較方便,鉆孔速度也快,而且在施工中采用全套管護壁法,可以保證鉆孔過程中不會坍孔,擴孔率也較小。鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣,整理平整場地,布設施工便道,設置供電及供水系統(tǒng),泥漿的制備和準備鉆孔機具等。⑴場地整理施工前,施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎都必須搭設施工平臺,樁基處在旱地時,清除雜物后夯壓密實,對鉆機地基要求必須平整、穩(wěn)固,承載力不足時,搭設厚鋼板或枕木以滿足地基應力要求。⑵按設計圖紙在施工現(xiàn)場準確放出各樁位置,并加設必要的護樁。⑶鉆機就位地基處理好后即可進行鉆機就位。就位時,鉆機底盤中心與鉆孔中心對準,其平面誤差不得大于5mm⑷安裝鋼套管開孔下壓套管,起初鉆進速度要慢,反復校正套管。在松軟土層中,必須先下套管,然后鉆進,其刃腳一般深于抓土面100~150cm;在中等硬度和堅硬密實的土層中,隨鉆隨下套管。2.2鉆孔工藝⑴鉆孔時注意的事項①開孔時,鉆進速度宜慢,下放和提升鉆頭不得過猛,以免撞碰套管;②鉆孔過程中,隨時檢查鉆機所在地面及液壓支腿處的沉降情況,防止造成鉆機歪斜;⑵鉆進過程中鋼套管的壓入和接長①壓入鋼套管鉆進過程過程中壓入套管時,待鋼套管內部的土抓除后,縮回緊固油缸緊固套管;拉出擺動操作桿,將左右垂直油缸的活塞桿完全伸出,并保持垂直位置壓入鋼套管。②接長鋼套管在已入土的鋼套管上口離地面100cm加接套管時,必須注意保持套管的同軸性和垂直性,防止發(fā)生偏斜。⑶根據(jù)不同的地質情況,采用對應的挖掘方法:①對堅硬土,其預挖深度保持在1.5m,過深則有坍孔的可能。如超過抓斗的高度,套管切口刃與抓斗鋼絲繩會損壞,還可能造成掉落抓斗;②對卵石土,預挖深度盡量小,過大則會造成孔壁坍落孔徑加大,多填混凝土;③對密實砂層,可挖20~30cm,過大則會造成套管下沉和上拔時困難;④對普通性土壤,鋼套管必須超前抓土深度30cm⑤對軟土(包括細、粉砂層),鋼套管必須超前下壓1~1.5m,以避免由于地下水而造成孔底翻砂;⑥對基巖,將沖抓斗改換為實心沖擊錐進行沖擊成孔。⑷在鉆進過程中,當?shù)叵滤惠^高,土質為細砂或粉砂時,為避免鉆進中產(chǎn)生翻砂現(xiàn)象,降低樁的承載力,套管中的泥漿水位不得低于地下水位,并高出地下水位1.0~1.5m。⑸當?shù)叵滤嬉韵掠?m⑹當套管刃口被卡住時,先挖去套管底(即鉆孔底部)中心處的土后,再用套管作業(yè)裝置帶動套管反復左右、上下兩個方向活動,使套管刃口處地的土和石落入孔底低凹處,用抓斗抓起。當被土石塊卡住時,必須用鉆鑿將石塊鑿碎后,再用抓斗抓出來。⑺鉆進施工注意事項及措施①使用落錘式抓斗時,鋼絲繩不要下松太多,以免掛在抓斗上上,提升時注意避免沖過冠頂;②沖孔接近設計孔底標高時,下落抓斗要緩慢,做到勤抓少取,直到清完為止;③隨時檢查鉆進深度、地質情況、孔內水位、鋼套管位置和鉆機的負荷,在任何情況下鋼套管懸空不得超過2m④當鉆進發(fā)生困難或不能鉆進時,要及時分析查明原因,根據(jù)情況采取相應措施,確保鉆進施工順利進行。2.3檢測孔深、垂直度、直徑和清孔鉆孔完成后,必須檢測孔深、直徑和垂直度,其中孔徑和孔深須達到設計要求,傾斜度不得大于1%。成孔檢測采用孔規(guī)和孔壁回聲儀檢查。清孔就是在吊放鋼筋籠之前,對孔內的石碴、泥漿進行必要的清理,做到孔內含泥量、含碴量和孔底沉碴符合施工技術規(guī)范及圖紙要求。2.4廢碴處理與廢水排放對鉆孔、清孔、灌注混凝土過程中排出的泥漿,根據(jù)現(xiàn)場情況引入到沉淀池,進行凈化回收;廢碴集中收集后運至指定棄碴地點堆放;施工廢水,必須按要求經(jīng)沉淀、凈化處理后方可排放,以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。2.5鋼筋籠的制作和吊裝就位(1)材料:制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑符合設計圖紙的規(guī)定。Ⅱ級鋼筋的力學性能符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499-91)之規(guī)定;Ⅰ級鋼筋的力學性能符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB13013-91)之規(guī)定。(2)鋼筋籠的制作鋼筋籠進行分段制作、分段吊裝組合安裝。制作鋼筋籠時,對鋼筋的調直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設計圖紙和技術規(guī)范要求進行。鋼筋籠的主筋盡量為整根,需要對接時,采用搭接焊接頭,搭接的長度不小于5d,末端不設彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準確,其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強箍筋間距施工誤差,均不大于20mm(3)鋼筋籠的安裝①為保證鋼筋籠外混凝土保護層的厚度符合設計要求,在其上下端及中間每隔2m②鋼筋籠吊裝之前,先對鉆孔進行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符,主要檢測鉆孔內有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物,如突出尖石、樹根等,以確保鋼筋籠的安裝。③鋼筋籠吊裝時對準孔位,盡量豎直輕放、慢放,遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉使之下落,無效時,立即停止下落,查明原因后再安裝。不允許高起猛落,強行下放。④入孔后牢固定位,容許偏差不大于5cm⑤特別注意的是:根據(jù)本合同段設計要求,在每根基樁內埋入3根φ80cm2.6灌注混凝土(1)混凝土材料要求和導管、漏斗、儲料斗的制備①組成混凝土的碎石、砂的級配良好,最大顆粒尺寸的選擇以適合結構物尺寸,鋼筋間距及混凝土拌和、裝卸、澆注及操作為準。集料中的雜物含量,符合規(guī)范要求,必要時清洗和過篩,以除去有害雜質。②拌制混凝土用水在使用前做水質化學分析,試驗按JTJ056-84規(guī)定進行。③混凝土所用水泥符合GB175-85的規(guī)定,所有水泥都必須經(jīng)合格分供方評定后,從批準的廠家進貨;水泥進場時,必須附有水泥出廠合格證,并且經(jīng)本單位中心試驗室(國家認可的)檢驗合格。④導管、漏斗和儲料斗的制備導管是灌注混凝土的重要工具,用3mm厚鋼板卷制焊成,其直徑按樁長、樁徑和每小時需要通過的混凝土數(shù)量決定,不得小于250mm,導管分節(jié)長度應便于拆裝和搬運、并小于導管提升設備的提升高度,中間節(jié)一般長2m左右,下端節(jié)可加長至4~6m,漏斗下可配長約1m的上端節(jié)導管,以便調節(jié)漏斗的高度。中間節(jié)兩端焊有法蘭、以便用螺栓互相連接。法蘭厚度10~12mm,法蘭邊緣比導管外壁大出40~50mm漏斗用2~3mm厚的鋼板制成圓錐形或棱錐形,在距漏斗上口的15cm處的外面兩側對稱地焊吊環(huán)各一個,圓錐形漏斗上口直徑取800mm,高為900mm;錐形漏斗結構尺寸為1000×1000×儲料斗采用3mm根據(jù)計算確定,本合同段所有橋梁鉆孔樁使用的漏斗和儲料斗均按2.5m3(2)混凝土的拌合鉆孔樁所使用混凝土為水下混凝土,配合比設計時坍塌落度取18~22cm之間,骨料采用機制碎石,粒徑0.5~3cm,最大不超過4cm,水灰比用0.5~0.6拌制混凝土前,先精確稱量每盤混凝土所需的砂石材料,拌合用水以體積稱量,袋裝水泥按每袋50kg計算,散裝水泥以料斗來配。攪拌時間從所有材料進鼓加水到排出,不小于2~2.5分鐘,在下盤材料裝入前,攪拌機內的拌合料全部倒完。如果攪拌機停用超過30min(3)鉆孔樁混凝土灌注混凝土灌注工作開始后,必須連續(xù)不斷地進行并且每斗混凝土灌注間隔時間盡量縮短,拆除導管所耗時間嚴格控制,一般不超過15min,不能中途停工;在灌注混凝土過程中,隨時探測混凝土高度,及時拆除或提升導管,注意保持適當?shù)穆裆?,導管埋深一般保持?~4m,最大埋深不大于6m;同時在灌注混凝土過程中,套管每隔15min至少扭轉一次。并隨灌注混凝土面的升高與初凝情況,隨時上拔。但套管刃腳距灌注混凝土面一般不小于1.5m或不大于灌注混凝土注意的幾個問題:①混凝土拌和物運至灌注地點時,必須檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求,進行第二次拌和;如二次拌和仍達不到要求,不得使用。灌注混凝土時,混凝土溫度不得低于5℃;當氣溫低于0℃,灌注樁身混凝土必須采取保溫措施,而且樁身混凝土強度未達到設計強度50%的樁頂混凝土不得受凍。②導管下端距樁底控制為0.25~0.4m;在一切工作就緒,經(jīng)量測孔底沉淀層超標時,采用射水(射風)管沖射3-5min。③導管埋入混凝土的深度在任何時候不小于1.④水下灌注混凝土的實際樁頂標高應高出樁頂設計標高0.5m~1.0m⑤嚴禁導管漏水或導管底口進水(即封不住底)而造成斷樁事故,保證施工質量。⑥當混凝土灌注完畢后,待樁上部混凝土開始初凝,解除對鋼筋籠固定措施,保證鋼筋籠隨著混凝土的收縮而收縮,避免粘結力的損失。⑦混凝土灌注過程中,如發(fā)生故障,及時查明原因并提出補救措施,報請監(jiān)工程師經(jīng)研究后,進行處理。2.7清理樁頭等樁頭混凝土強度達到設計值的25%時,立即拔除地面上鋼套管并鑿除樁頭多余混凝土。達到樁頂設計標高,鑿除樁頭混凝土采用人工手工鑿除,不采用爆破或其它影響樁身質量的方法進行。.1沖擊鉆孔樁灌注樁基礎施工沖擊鉆施工沖擊鉆鉆孔施工工藝框圖平整場地平整場地構筑鉆機平臺樁位放樣鉆機就位鉆進準備鉆頭泥漿貯存及凈化清孔測量孔深、孔徑、孔斜安設清孔設備安設導管溜槽等試裝檢驗導管澆筑樁身混凝土制備混凝土拔除護筒測量混凝土高度養(yǎng)護沖擊鉆機鉆孔灌注樁施工工藝流程圖構筑泥漿池安設攪、送漿設備制備泥漿下鋼筋籠測量淤土厚度制作吊運鋼筋籠泥漿處理泥漿回收排除廢碴樁身超聲波檢測樁身質量總鑒定壓入鋼護管運輸混凝土混凝土檢驗隨澆筑拔鋼套管鑿除樁頭混凝土2施工工藝2.1施工準備⑴平整場地,整修道路。根據(jù)樁頂標高、自然地面高程,用機械配合人工平整場地,按鉆孔平面布置修筑鉆孔機械、混凝土運輸及澆筑機械進出道路。場地面積滿足擺放鉆機、挖設泥漿池及沉淀池,灌注混凝土時泵車及混凝土運輸車停放等需要以及留出擺放鋼筋籠的位置。⑵樁位放樣及復核。根據(jù)設計圖紙的測量坐標及現(xiàn)場三角控制網(wǎng),用經(jīng)緯儀和經(jīng)過檢定的鋼尺,定出樁位中心,測放出也位樁及護樁。經(jīng)復核無誤、監(jiān)理工程師認可后,用表格形式交鉆井組,保護現(xiàn)場樁位。2.2埋設護筒、挖泥漿池、沉淀池⑴留樁位挖護筒;⑵安裝護筒:按照孔位中心和護筒高度,將護筒固定,護筒外圍堆填粘土,用小線拉十字架,將孔位中心樁反映在護筒上;⑶挖掉中心留土;⑷在井口5m⑸泥漿的制作制漿前,先把粘土盡量打碎,使其在攪拌中容易成漿,縮短成漿時間,提高泥漿質量。制漿時,可將打碎的粘土直接投入套管內,使用沖擊錐沖擊制漿,待粘土已沖攪成泥漿時,即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導入鉆孔外泥漿池貯存,以便隨時補充孔內泥漿。2.3鉆機就位鉆機就位后,要將鉆頭的鉆尖準確對準孔位中心。具體做法是在護筒的刻痕處,用小線連成十字,鉆頭中心對準小線十字交叉點。2.4鉆進工藝⑴開鉆前應注意的事項開鉆前,在護筒內多加一些粘土。地表土層松疏時,還要混和加入一定數(shù)量的小片石,然后注入泥漿和清水,借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁,以加固護筒角。為防止沖擊振動使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注混凝土的凝固,必須等鄰孔混凝土灌注完畢并達到一定的強度后方可開始鉆孔。沖擊鉆孔時宜用小沖程,當孔底在護筒腳下3~4m在鉆孔樁上部淤泥段,可考慮采用沖抓鉆:一方面可防止坍孔,另一方面可以適當加快施工進度。⑵鉆機安裝處事先整平夯實,以免在鉆孔過程中鉆機發(fā)生傾斜和下陷而影響成孔的質量。鉆機必須固定牢固,嚴禁在鉆孔過程中鉆機移位。鉆孔時,隨時察看鋼絲繩的回彈情況,耳聽鉆錐的沖擊聲,以判別孔底情況,掌握勤松動,少量松繩的原則;孔內水泥漿水平面須高出護筒腳至少0.5m⑶抽碴時應注意的幾個問題①及時向孔內補漿或補水,如向孔內投放粘土自行造漿,在抽碴后隨著沖擊投放粘土,不宜一次倒進很多,防止粘結。②抽碴筒放到孔底后,要在孔底上、下提放幾次,使用權其多進些鉆碴,然后提出。③鉆頭刃口在鉆井中不斷磨損,直徑磨耗不得超過1.5厘米,每班開鉆前檢查鉆頭直徑、及時補焊,不宜中途修補,以免卡鉆。準備備用鉆頭,輪換使用和修補。沖擊鉆錐鉆孔樁施工工法適用范圍此工法適宜用于地層為亞粘土、砂、粉砂及含少量細礫地層,采用泥漿固壁沖擊鉆錐鉆孔,直徑為1.0-1.5m的鉆孔樁。操作程序1、施工場地清除雜物,整平夯實,排水方便,適宜人員操作,機械安裝運轉,水、電、路三通,達到施工條件需要。2、測量放樣:準確測量定出各鉆孔樁中心位置。3、埋設護筒:(1)鋼護筒外型、尺寸符合設計要求,內徑大于樁徑30-40cm。(2)挖護筒坑,下放護筒,使護筒平面位置中心與樁設計中心一致,中心偏差不得大于5cm,傾斜度偏差不大于1%。(3)護筒頂宜高出地下水位1.5m-2m,高出地面0.3m,旱地或淺水處,粘性土不小于1.0-1.5m,沙性土應將護筒周圍0.5-1.0m范圍內挖除,回填粘性土,并夯實至護筒底0.5m以上。(4)冰凍地區(qū)應埋入凍層以下0.5m。4、安裝鉆機(1)鉆機穩(wěn)定地安裝在鉆孔的一側,鉆機支承墊木不得壓在孔口鋼護筒上。(2)選擇適宜地層的配套鉆錐和鉆孔事故處理的配套機具,接通水電供應,備好造泥漿粘土和泥漿池。(3)調整鉆機,使鉆錐起吊滑輪緣,鉆錐中心和樁孔中心三者在同一垂線上,穩(wěn)定好鉆機和扒桿攬風繩。5、鉆機鉆進(1)開始鉆孔時保持鉆錐穩(wěn)定,應采用小沖程,慢速,使初開孔堅實,堅直能起導向作用,避免碰撞護筒,鉆錐在孔中能保持堅直穩(wěn)定時,可適當加速鉆進。(2)鉆進過程中,隨時注意孔內水壓差,以防止產(chǎn)生涌沙??字心酀{隨時進行檢查,保持各項指標符合要求,不因泥漿過濃影響進度,過稀易于塌孔。(3)鉆進時及時填寫鉆孔施工記錄,交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項。連續(xù)三班作業(yè),根據(jù)鉆進感覺和快慢情況以及取樣分析判明地層變化。(4)因故停鉆時,孔口應護蓋,嚴禁鉆錐留在孔內,以防埋鉆。(5)在鉆孔排渣、提鉆、除土或因故停鉆時,應保持孔內有規(guī)定的水頭和符合要求的泥漿密度、粘度以防坍孔。6、檢孔(1)鉆進中應用檢孔器檢孔,檢孔器用鋼筋籠做成,其外徑等于設計孔徑,長度等于設計孔徑的4-6倍,按要求檢查鉆進中和終孔的孔徑。(2)采用適當?shù)钠骶呒皶r檢查孔的中心位置、孔徑、孔深、傾斜度、孔內沉淀層厚度,各項技術指標超過允許偏差時,要認真研究處理。7、清孔(1)檢孔完成后,立即進行清孔。(2)根據(jù)鉆進配備條件,可采用掏渣清孔法、抽漿清孔法、噴射清孔法,不論采用何種清孔法,在清孔排渣時必須保持孔內水頭,并不宜過猛過快,防止坍孔底及孔上涌。(3)清孔達到孔底沉淀厚度符合標準,泥漿含量減少到符合要求為止。8、下鋼筋籠(1)按設計要求制做鋼筋籠,頂端設置吊環(huán),在骨架主筋外側設置控制保護層厚度的砼塊。(2)清孔結束應及時將鋼筋籠準確地吊裝(焊接)就位在鉆孔中,并牢固穩(wěn)定。9、下砼導管(1)按樁孔深度準備足夠長度的砼灌注導管,管徑在25-35cm之間,使用前進行試拼,密封檢查試驗,保證導管和接口嚴密、牢固、拆卸方便。(2)導管上口設置儲料槽和漏斗,在灌注末期,漏斗底口高出井孔水面或樁頂?shù)谋仨毟叨龋灰诵∮冢矗睹?,或采用算式:hc≥(Po+rwHw)/rw式中:hc--井孔砼面以上,導管內砼土柱(計算至漏斗底口)高度(m)Hw--井孔內砼面以上,水或泥漿深度(m)rc--砼拌和物的容重(KN/m3)rw--井孔內水或泥漿容重(KN/m3)Po--使導管內砼下落至導管底并將導管外的砼頂升時所需的超壓力采用100-150MPa,樁徑1m左右時取低限,2m左右時取高限。(3)導管底位于樁孔中央,灌砼前進行升降試驗,并穩(wěn)定導管使導管底端至鉆孔底間隙在25-40cm距離。(4)安裝好儲料槽、漏斗、導管后,在漏斗底部放合頁擋板,以便用剪球使用。10、水下砼配制(1)配制砼所用材料應符合下列要求:A、采用水泥的初凝時間不宜早于2.5小時,水泥的標號不宜低于325號。B、粗骨料宜優(yōu)先選用卵石,如采用碎石,宜適當增加含沙率,骨料最大粒徑不應大于導管內徑的1/6-1/8和鋼筋最小凈距的1/4,同時不應大于40mm。C、細骨料宜采用級配良好的中砂。(2)砼的含砂率宜采用40-50%,水灰比宜采用0.5-0.6,有試驗依據(jù)時,含砂率和水灰比可以酌情加大或減小。(3)砼的拌和物應有良好的和易性,在運輸和灌注過程中無顯著的離析、泌水,灌注時保持有足的流動性,其坍落度宜為18-20cm。(4)每立方米砼的水泥用量,一般不小于350Kg,如采用粉煤灰雙摻,還可酌情減少。(5)配備適用的砼拌和、運輸、灌注設備。11、水下砼的灌注(1)灌注砼前,應探測孔底泥漿沉淀厚度,如大于規(guī)定應再次清孔,注意孔壁的穩(wěn)定,防止坍孔。(2)砼運到灌注地點時,應檢查均勻性和坍落度等,不符合要求不得使用。(3)備足首次砼,剪球后一次落入孔中砼數(shù)量將導管埋入砼中的深度不得小于1m。(4)開始灌注砼后,應連續(xù)進行,并盡可能縮短拆除導管的間隔時間,當導管內砼不滿時,應徐徐地灌注,防止在導管內造成高壓空氣囊、堵塞導管影響砼的灌注。(5)在灌注過程中應經(jīng)常保持井孔水頭,防止坍孔。(6)在灌注過程中,經(jīng)常探測井孔內砼面的位置,及時地調整導管的埋深,導管的埋深一般不宜小于2m或大于6m。(7)在灌注過程中,認真作好施工記錄,采用較為精確的器具經(jīng)常探測孔內砼面的位置,將拆卸導管的時間、長度與在砼中的埋深準確記錄,指導灌注施工正常進行。(8)當孔中砼面接近和進入鋼筋骨架時,注意使導管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以減少砼的沖擊力,當砼面進入鋼筋骨架一定深度后,應適當提升導管,使鋼筋骨架在導管下口有一定的埋深。(9)灌注過程中,應將井孔內溢出的泥漿引流至適當?shù)牡攸c處理,防止污染環(huán)境。(10)灌到樁頂標高后,應預加一定的砼高度,一般比設計高出不小于0.5-1.0m(11)拔護筒:灌注砼完成后,應及時拔出護筒,以備循環(huán)使用。故障處理1、遇有坍孔,應仔細分析,查明原因和位置,然后進行處理,坍孔不嚴重時,可回填至坍孔位置以上,并采用改善泥漿性能,加高水頭、埋深護筒等措施繼續(xù)鉆進。坍孔嚴重時,應立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,查明坍孔原因,采取相應措施重鉆,坍孔部位不深時,可采用深埋護筒法,將護筒周圍用土填實,重新鉆孔。2、遇有孔身偏斜、彎曲時,應分析原因,進行處理,方法可以在偏斜處吊住鉆錐反復掃孔,使鉆孔正直,偏斜嚴重時,應回填粘性土到偏斜處,待沉積密實后再鉆進。3、遇有擴孔、縮孔時,應采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施,已發(fā)生縮孔時,采用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑。4、遇有鉆孔漏漿時,如護筒內水頭不能保持,宜采取將護筒周圍回填筑實,增加護筒沉埋深,適當減小水頭高度,或采取加稠泥漿,也可以填入片石、碎卵石土,反復沖擊,以增強護壁。5、發(fā)生卡鉆或埋鉆事故后,應查明原因,是否鉆渣過多、坍孔或底層上涌但均不宜強提,只宜輕提,輕提不動時,可用小沖擊鉆錐沖擊或用沖吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。6、掉鉆落物時,宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈,若落體已被泥砂埋住,應在孔中先清除泥砂,使打撈工具能夠接觸到落體后再打撈。7、在任何情下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或沒有其它防護設施的鉆孔中處理故障,當必須下入護筒或其它防護設施的鉆孔時,應采取防溺、防坍埋等安全設施后方可行動。8、灌注砼中發(fā)生故障,可根據(jù)下列情況進行處理:(1)首批砼灌后導管進水時,應將已灌入的砼的拌和物吸出,改正操作方法,重新進行灌注。(2)在砼面處于井孔中水面以下不很深的情況下,導管進水時,可采用底塞隔水的方法,并加一定的壓力重新插入導管或將導管插入砼中,將導管中的水抽出,再恢復灌注。(3)灌注開始不久發(fā)生導管堵塞時,可用長桿沖搗或用振搗器振動導管。(4)用前述方法無效時,應及時將導管拔出,將已灌注的砼吸出,拔出鋼筋籠,重新清孔,吊裝鋼筋籠和灌注砼。(5)按上述方法處理達不到要求時,應重新補樁或會同有關單位研究補救措施。人工挖孔樁具有機具設備簡單,施工操作方便,占用場地小,無泥漿派排出,對周圍環(huán)境及建筑物影響小,施工質量可靠,可全面展開施工,縮短工期,造價低等優(yōu)點,因此,近幾年得到廣泛運用,特別是在擴大頭的樁基施工中,人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性,可以彌補機械施工的一些不足。1.施工前的準備工作1.1

在正式施工前,應具備以下工程資料。主要包括建筑物場地的工程地質和必要的地下水位資料;樁基施工圖紙會審紀要;建筑場地地下管線(管道)資料;主要施工機械及其配套設備的技術性能治資料;樁基的施工組織設計或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材(水泥、砂石、鋼筋)的質檢報告。1.2

施工前要制定周詳?shù)馁|量管理措施。在施工平面圖上應標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設施位置;指定施工工序檢查程序;制定不良天氣(雨季)施工的技術措施。1.3

人工挖孔樁施工中安全措施非常重要,施工單位必須高度重視,應做到以下措施保障:孔內設應急爬梯供人員上下井;施工人員進入孔內必須戴安全帽;使用吊籠、電葫蘆等應有安全可靠的自動卡緊保險裝置;開挖深度超過10m時應配有通風設備;挖出的土石方應及時運離孔口,不得堆放在孔口四周1m范圍內,機動車輛的通行不得對井壁造成安全影響;要注意安全用電,井下照明應采用12V以下安全燈。2、

人工挖孔樁施工技術2.1、挖孔樁施工工藝

施工程序為:場地平整→放線→定樁位→架設支架或電動基蘆→準備潛水泵、鼓風機、照明設備等→邊挖邊抽水→每下挖90MM進行樁孔周壁的清理。校核樁孔的直徑和垂直度→支撐護壁模板→澆灌護壁砼→拆模繼續(xù)下挖,達到微風化一定深度后,由勘測單位驗收→綁扎鋼筋籠→驗收鋼筋籠→排除孔底積水、放入串筒,灌注樁芯砼至設計頂標高。2.2、樁孔土方的處理

2.3、挖孔順序:凡遇相鄰樁間距小于2倍樁身直徑,界隔樁施工,且后施工樁開挖前,先施工的樁應已澆筑混凝土且滿足強度要求。樁芯砼澆灌完成,經(jīng)抽芯檢驗合格后,再進行上部結構施工。具體見下圖式:挖孔樁施工工藝流程樁位放樣樁位放樣孔口防護、排水溝設置挖孔頭節(jié)混凝土護壁安裝導管試件制作鋼筋骨架制作運輸有水時排水清孔、孔底檢查吊放鋼筋籠澆注混凝土監(jiān)理工程師檢查批準成樁檢測混凝土制備及運輸監(jiān)理檢查驗收檢查導管設備挖孔中間節(jié)護壁監(jiān)理工程師復測施工控制檢測二次清孔監(jiān)理旁站3、井孔開挖挖掘時,要使孔壁稍有凸凹不平,以增加樁的摩阻力,挖掘方法視土層性質而定。例:根據(jù)地質勘測資料,某大橋主橋孔位地質情況由上至下依次分別為中細砂、中粗砂、強風化泥質砂巖、弱風化泥質砂巖、微風化泥質砂巖。其中中細砂、中粗砂透水層,則鋼護筒穿透該層適合挖孔作業(yè),采用短柄鐵鍬進行開挖。挖孔棄渣用絞車提升至地面后倒至路邊的小型機動車,再轉移至棄渣指定地點。挖孔穿越強風化泥質砂巖、弱風化泥質砂巖和微風化泥質砂巖時須采用松動爆破的方式進行開挖。孔內巖石須爆破時,應采用淺眼爆破法,嚴格控制炸藥用量,并在炮眼附近加強支撐和防護,防止震塌護壁,形成擴孔。進入爆破施工階段,仔細檢查孔壁有無松動巖石,有松動巖石應立刻清除,確保孔內施工人員的安全。之后,再進行下一階段的爆破施工。嚴禁用裸露藥包,必須打眼放炮和嚴格控制裝藥量,以松動為主,以免孔壁被炸壞造成坍孔。同時孔壁周圍眼孔要加密,不裝藥,以保證爆破后孔壁完整。當樁底進入傾斜巖層時,樁底應鑿成水平狀或臺階形??變缺坪?,應先通風排煙,經(jīng)檢查無毒氣后,施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)。挖孔作業(yè)人員每次在下井作業(yè)之前,必須用點燃的蠟燭試探井中氣體是否適合作業(yè)人員在井中作業(yè)。如果,二氧化碳等有毒氣體含量超標,嚴禁下井作業(yè),首先采取通風措施進行排氣,確保井中無毒,可下井作業(yè)。挖孔樁檢查項目項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法1砼強度(Mpa)在合格標準內按JTJ071—98附錄D檢查2樁位(mm)群樁100用經(jīng)緯儀檢查縱橫方向排架樁503孔的傾斜度0.5%查灌注前記錄4鋼筋骨架底面高程(mm)±50查灌注前記錄挖孔時應視不同情況采取不同的排水措施??變葷B水量不大時,可用鐵皮桶盛水,人工提引排走;滲水量大時,須指派專人負責井孔滲水量的觀測,抽水作業(yè)時,確??變人畈坏拇笥?.4、測量控制挖孔作業(yè)必須隨時處于控制的狀態(tài),以免井孔空間幾何尺寸超差造成質量事故。樁位軸線采取地面基線十字網(wǎng)控制,挖孔作業(yè)高程水準點由控制水準基點引致護壁頂面,軸線及高程須經(jīng)常校核。井孔中線控制,要按鋼護筒頂面的十字線交點用吊線錐來控制,其后用尺桿找圓周,用鋼尺在第一節(jié)護壁頂面的水準點上量高程(或深度),以保證樁位、孔深和截面尺寸始終保持正確。5、終孔檢查處理挖孔挖到設計標高后,及時進行孔底處理,做到平整,無松渣、污泥及沉淀等軟層。嵌入巖層深度應符合設計要求,并及時向工程部及駐地監(jiān)理工程師報檢。6、鋼筋骨架制作及安裝鋼筋骨架在場外預扎后吊入孔內,為保證鋼筋骨架的正確位置,主筋上安裝砼保護層墊塊,并在鋼筋籠上口設撐拉桿,以防止鋼筋籠在灌注砼過程中出現(xiàn)變位現(xiàn)象。7、灌注砼當自孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較小(參考值:≤6mm/min)時,可不采用水下灌注混凝土樁的方法,砼的坍落度為70mm~90mm。當用導管灌注砼時,導管應對準孔中心,砼在導管中自由墜落。開始灌注砼時,孔底積水深不能超過5cm,灌注的速度要盡可能加快,使砼對孔壁的側壓力盡快大于滲水壓力,以防水滲入孔內。樁頂2m以下灌注的砼,可依靠自由墜落搗實,不必再用人工搗實;在此線以上灌注的砼要以振搗器振實。砼灌注至樁頂后,要將表面已離析的混和物和水泥浮漿等清除干凈。當自孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較大(參考值:>6mm/min)時,則采用水下灌注混凝土樁的施工方法。灌注砼之前,孔內水位至少應與孔外地下水位同高;若孔壁土質易坍塌,應使孔內水位高于地下水位1~1.5m。水下砼應連續(xù)灌注,直至灌注的砼頂面高出設計樁頂標高30~50cm,才可停止灌注,以保證樁頂截面以下的全部砼的質量。8、挖孔的砼工程

現(xiàn)澆砼護壁人工挖孔樁采用現(xiàn)澆混凝土護壁時,人工挖孔樁的施工工藝流程如下:放線定樁位→檢查驗收→安裝井架→開挖樁孔土方→安放孔頂護筒→繼續(xù)開挖土方→支設護壁模板→放置操作平臺→澆注護壁混凝土→拆除模板繼續(xù)下段施工→入巖爆破施工→清石渣清孔→排除孔底積水→清渣驗收→安放鋼筋籠→澆注樁身混凝土1、放線定樁位。根據(jù)設計圖紙測量放線,定出樁位及樁徑。測量員根據(jù)建設方提供的坐標點,水準點和樁位平面布置圖,進行軸線和樁位放樣,將主要軸線標注到四周空地上。樁位均用Ф8鋼筋頭釘入地下200mm。樁位放樣誤差≤10mm。2、安裝井架。直接挖孔約1.5米深安放孔頂護筒,之后井架就位,將井架的四個腳點加固后請安全員驗收。井架上的鋼絲繩、吊籃、軸承支架、搖柄均進行檢查,合格后方可使用,并在使用中經(jīng)常檢查。3、開挖樁孔土方。樁孔土方采取往下分段開挖,每段挖深高度取1.0m為一段。土壁必須修正修直,偏差控制在20mm以內,每段土方底面必須挖平,以便于支模板。4、支設護壁模板。模板高度取決于開挖土方施工段的高度,往下施工時以每節(jié)高度1.0米做為一個施工循環(huán),即挖好每節(jié)土后,接著澆灌一節(jié)混凝土護壁,特殊地質下挖速度應視壁的安全情況而定。5、放置操作平臺。內模支設后,吊放角鋼和鋼板制成的兩半圓形合成的操作平臺入樁孔內,置于內模頂部,以放置料具和澆注混凝土操作之用。6、護壁支模。每掘進1.0米時必須護壁,護壁定型組合鋼模裝好,然后根據(jù)樁孔中心點校正模板,保證護壁厚度、樁孔尺寸和垂直度,按設計配護壁鋼筋,然后澆注護壁砼,上下護壁間應搭接50mm,且用鋼筋插實以保證護壁砼的密實度,應四周均勻澆注,以保證中心點位置的正確。當砼達到一定強度(一般為24小時)后拆模,拆模后進行校正,對不合格部分進行修正,直至合格。7、拆除模板繼續(xù)下段施工。當護壁混凝土強度達到1N/mm2(常溫下約經(jīng)24h)后,拆除模板,開挖下段的土方,再支模澆注混凝土,如此重復循環(huán)直至挖到設計要求的深度。8、強風化層挖掘。強風化層巖石較為堅硬,普通鎬鍬無法挖掘,需要采用風鎬掘進。由于下部樁端擴大頭需要進行爆破施工,因此該層亦應進行鋼筋混凝土護壁。9、中風化層爆破施工。樁井開挖進入持力層,巖石強度非常堅硬,用風鎬極難掘進,應采用松動爆破。成孔采用手持式風動鑿巖機,鉆孔前準確標定炮孔位置,并仔細檢查風鉆的風管及管路是否連接牢固,鉆機的風眼、水眼是否暢通,鉆桿有無不直、帶傷以及釬孔有無堵塞現(xiàn)象等。鉆孔由一人操作,雙手持鑿巖機對正位置,使鉆釬與鉆孔中心在一條直線上。鉆時先開小風門,待鉆入巖石,能控制方向方開大風門。鉆孔應根據(jù)巖層性質、最小抵抗線等因素合理布置并嚴格掌握鉆眼方向、深度及間距。

10、排除孔底積水??變壬倭磕嗨稍跇犊變韧谛〖樱S挖隨用吊桶隨棄土吊出;如大量滲水,可在樁孔內先挖較深集水井,設小型潛水泵將地下水排出樁孔外,隨挖隨加深集水井水涌出可采用潛水泵排入場內臨時排水溝;涌水量很大時,可將一樁超前開挖,將附近樁孔地下水位降低。

11、清渣驗收。挖至設計標高時,抽干孔底積水后,清除護壁上的淤泥和孔底沉渣,然后請監(jiān)理和勘察單位進行隱蔽工程驗收;驗收合格后,請建設單位工地代表或監(jiān)理在隱蔽工程驗收單上簽字認可;驗收合格后立即封底,下驗收合格的鋼筋籠和澆注樁身混凝土。12、安放鋼筋籠。鋼筋籠外壁應使用混凝土墊塊保證鋼筋保護層厚度。13、澆注樁身混凝土。待孔底積水排除后,即澆注混凝土。當混凝土澆注至鋼筋籠的底面設計標高時,再吊入鋼筋籠就位,并繼續(xù)澆注樁身混凝土而形成樁身。挖孔樁施工工藝流程圖施工準備樁孔開挖 護壁鋼筋安裝 鋼筋加工護壁模型加工 護壁模型安裝護壁砼澆注重復以上工序至設計深度 成孔檢查驗收 鋼筋籠制作 吊放鋼筋籠 鋼筋籠驗收灌注設備就位 灌注樁芯砼 砼準備成樁質量檢測

1.3.9旋挖鉆孔樁施工1.3.91、概述近年來,隨著國家重點工程對橋梁樁孔質量、成孔速度及施工環(huán)保等要求的不斷提高,一些大型旋挖鉆機已悄然興起,越來越受到施工者的關注。旋挖鉆機成樁亦稱回轉斗成樁、取土成樁,在覆蓋層施工具有成孔質量好、速度快、無噪音、無污染或小污染等優(yōu)勢,對于干硬性粘土,可不用靜態(tài)泥漿穩(wěn)定液護壁,一般覆蓋層采用泥漿護壁。由于我國地域廣闊,地質條件較為復雜,旋挖鉆機施工中成孔工藝的制定要有針對性,以防止發(fā)生埋鉆、坍塌等施工事故,避免造成損失。2、適用范圍適用于各種土質層和砂類土、碎(卵)石土或中等硬度以下基巖的橋墩樁基施工。施工前應根據(jù)不同的地質采用不等的鉆頭。目前國內常用的德國產(chǎn)BG系列和意大利的R系列旋挖鉆機。3、施工方法及工藝要求定樁位定樁位埋設護筒鉆機就位鉆孔第一次清孔測孔深、沉淤下鋼筋籠下導管第二次清孔測沉淤安放隔水球澆筑砼泥漿補充泥漿處理制作鋼筋籠配制砼旋挖鉆鉆孔樁施工工藝框圖3.1、施工準備鉆孔場地應根據(jù)地形、地質、水文資料和樁頂標高等情況結合施工技術的要求,須作準備工作如下:首先確定鉆孔樁位:按照基線控制網(wǎng)及橋墩設計坐標,用全站儀精確放出樁位。鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者,應平整場地,清除雜物,更換軟土,夯填密實。鉆機座不宜直接置于不堅實的填土上,以免產(chǎn)生不均勻沉陷。修通旱地位置便道,為施工機具、材料運送提供便利。鉆孔場地在陡坡時,應挖成平坡。如有困難,可用排架或枕木搭設工作平臺。鉆孔場地在淺水時,宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.75~1.0m。筑島面積按鉆孔方法、設備大小等決定。3.2、泥漿制備在砂類土、碎(卵)石土或黏土夾層中鉆孔,采用膨潤土泥漿護壁。在黏性土中鉆孔,當塑性指數(shù)大于15,可利用孔內原土造漿護壁。鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續(xù)地補漿,維持護筒內應有的水頭,防止孔壁坍塌。樁孔砼灌注時,孔內溢出的泥漿引流至泥漿池內,利用于下一基樁鉆孔護壁中。3.3、埋設護筒鉆孔前設置堅固、不漏水的孔口護筒。護筒內徑大于鉆頭直徑,使用旋轉鉆機鉆孔比鉆頭大約20cm,護筒頂面高出施工水位或地下水位2m,埋設鋼護筒,護筒內徑比樁徑大20cm,還需滿足孔內泥漿面的高度要求,在旱地或筑島時還高出施工地面0.2-0.3m。護筒埋置深度符合下列規(guī)定:岸灘上,黏性土不小于1m,砂類土不小于2m。當表層土松軟時,將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設護筒,在護筒四周回填黏土并分層夯實;護筒頂面中心與設計樁位偏差不大于5cm,傾斜度不大于1%。水中用錘擊、加壓、振動等方法下沉護筒。護筒埋入河床面以下1m;水中平臺上按最高施工水位、流速、沖刷及地質條件等因素確定埋深,必要時打入

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