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      淺述旋挖鉆鉆孔樁施工的質(zhì)量控制要點

      2011-08-15 00:52:53李育南
      科技傳播 2011年2期
      關(guān)鍵詞:清孔護筒泥漿

      李育南

      中鐵大橋局二公司,江蘇南京 210015

      鉆孔樁作為一種基礎(chǔ)形式,以承載能力高、穩(wěn)定性好、沉降及差異變形小、沉降穩(wěn)定快、抗震能力強及能適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件且適用范圍廣等特點廣泛地應(yīng)用于橋梁及其它工程領(lǐng)域。鉆孔樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。因此,必須加強樁基礎(chǔ)施工技術(shù)措施、施工質(zhì)量管理、技術(shù)裝備及配置等環(huán)節(jié)的控制。

      本文以新建武漢北編組站京廣上行貨線JGSDK7+289.28 呂灣1、2號大橋旋挖鉆施工為例,淺述鉆孔樁施工的質(zhì)量控制要點。

      1 鉆孔樁施工工序

      鉆孔樁施工的主要施工工序:場地整理、測量放線→埋置護筒→制備泥漿→鉆機就位→清孔、驗孔→鋼筋籠的制作和吊裝就位→安裝導(dǎo)管→二次清孔→澆注水下混凝土→拔導(dǎo)管、清洗導(dǎo)管。

      2 鉆孔前質(zhì)量控制

      2.1 準備工作

      1)在施工前要認真熟悉設(shè)計圖紙、有關(guān)施工、驗收規(guī)范,調(diào)查地質(zhì)條件。對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制定出施相關(guān)有效措施以及應(yīng)急預(yù)案等,以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制;

      2)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)置的工程控制網(wǎng)點,測放各樁位的中心坐標及開挖位置,經(jīng)復(fù)核無誤后,做出明顯標識,并做好交樁的記錄。

      2.2 埋設(shè)護筒

      護筒采用8mm~16mm的鋼板卷制,其內(nèi)徑比樁徑大20cm,為保證其剛度.防止變形.在護筒上、下端和中部外側(cè)各焊一道加勁肋。每節(jié)長度為1.5m~2.0m,采用旋挖鉆機等徑或稍大直徑的鉆頭開轉(zhuǎn),鉆至要求埋設(shè)深度后,再將護筒吊入孔內(nèi)。根據(jù)“十”字護樁中心對護筒中心進行調(diào)整,傾斜度不能大于1%,并保證護筒頂面高于頂面20cm~30cm,防止孔口坍塌和地表水流入孔內(nèi),再用粘土將護筒周圍夯填密實。

      2.3 鉆機就位

      埋設(shè)好護筒后,即可進行鉆機就位。鉆頭要對中、鉆孔要垂直,鉆樁平臺要水平,定位墊板安裝正確。

      2.4 制備泥漿

      泥漿在鉆孔中的作用是:1)可防止塌孔;2)具有護壁作用,同時將孔內(nèi)外水流切斷,能穩(wěn)定孔內(nèi)水位;3) 泥漿比重大,具有浮渣作用,利于鉆渣的排出。

      制漿前,先把黏士盡量打碎,使其在攪拌中容易成漿,縮短成漿時間,提高泥漿質(zhì)量。制漿時,可將打碎的黏土直接投入護筒內(nèi),使用鉆頭制漿,待黏土已沖攪成泥漿時,即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存,以便隨時補充孔內(nèi)泥漿。制漿時,盡量采用膨潤土造漿,形成護壁。

      3 鉆孔中質(zhì)量控制

      3.1 做好記錄

      鉆孔施工過程,必須填寫鉆孔施工記錄,注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣檢查,判明后記入記錄表,并與地質(zhì)剖面圖核對。若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計不相符,應(yīng)及時通知監(jiān)理工程師和設(shè)計院,以便出相應(yīng)處理措施。并隨時檢查鉆孔的垂直度。

      3.2 鉆孔

      1)鉆具聯(lián)結(jié)要牢固,鉛直,初期鉆進速度不要太快,在孔深4.0m以內(nèi),不超過2m/h,以后不要超過3m/h。在覆蓋層始終要減壓鉆進,鉆進速度與泥漿排放量相適應(yīng);

      2)注意隨時觀察鉆機位置,防止孔位偏斜,鉆頭碰孔壁;

      3)鉆進過程中,經(jīng)常測試泥漿指標變化情況,并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度;

      4)經(jīng)常注意觀察鉆孔附近地面有無開裂或護筒、樁架是否傾斜;

      5)鉆進過程中注意泥漿高度,挖孔時隨時補漿,防止孔壁坍塌;

      6)鉆至設(shè)計深度時,要由監(jiān)理工程師在現(xiàn)場與施工單位有關(guān)人員共同判斷并準確測定孔深。以此作為終孔標高的依據(jù);

      7)基底若為泥質(zhì)巖,宜盡快成樁。

      3.3 鉆孔的連續(xù)性

      鉆孔應(yīng)連續(xù)進行。因故停鉆時,應(yīng)將鉆頭及鉆桿提出至孔外以防埋鉆,并注意保持孔內(nèi)泥漿比重。發(fā)生異常情況,如塌孔等問題,應(yīng)仔細觀察分析,查明原因,及時與技術(shù)、監(jiān)理、設(shè)計等單位取得聯(lián)系,采取有效措施。

      3.4 檢測孔深、傾斜度

      檢測孔深、直徑和傾斜度.其中孔徑和孔深須達到設(shè)計要求.傾斜度不得大于l%。檢查工具可用圓鋼筋籠(外徑D等于設(shè)計樁徑,高度3m~5m)吊入孔內(nèi),垂直度就是此時鋼絲繩偏離樁中心的距離與檢孔器下去的深度之比。

      4 成孔后質(zhì)量控制

      4.1 泥漿比重、含砂率檢測

      鉆孔樁鉆孔過程中,泥漿比重不低于1.2,首次清孔比重不低于1.10,二次清孔比重不低于1.05,含砂量小于4%。

      4.2 清孔

      清孔應(yīng)分兩次進行。第一次清孔在成孔完畢后立即進行,第二次清孔是在下放鋼筋籠和澆注混凝土的導(dǎo)管安裝完畢后進行,此時孔底沉渣厚度應(yīng)小于50mm。從停止清孔到開始澆注混凝土的時間應(yīng)控制在1.5h~3h,一般不超過4h,否則需重新清孔。清孔可采用正循環(huán)清孔或泵吸、氣舉反循環(huán)清孔。嚴禁用超鉆的方法代替清孔,因為這將會極大地降低樁端承載力,也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。清孔時應(yīng)保持鉆孔內(nèi)泥漿面高于地下水位1.5m~2.0m防止塌孔。

      4.3 鋼筋籠的吊裝

      為保證鋼筋籠外混凝土保護層的厚度符合設(shè)計要求,在其下端及中間每隔2m在一橫截面上設(shè)置四個鋼筋“耳環(huán)”。鋼筋籠吊裝之前,檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物,如凸出尖石、樹根等,以確保鋼筋籠的安裝。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(zhuǎn)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,防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位,中心容許偏差不大于5cm,并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。準確計算鋼筋籠的置放位置,要保證伸進承臺部分的鋼筋長度。為防止鋼筋籠上浮,對此應(yīng)采取固定措施,與鋼護筒頂加焊固定撐桿。

      4.4 安裝導(dǎo)管

      導(dǎo)臂采用絲扣連接,在導(dǎo)管外壁應(yīng)逐節(jié)編號,便于澆注過程中的長度計算。吊裝前先試拼,導(dǎo)管進場后應(yīng)先組拼好進行水密性試驗,合格后方可使用。開始灌注時,導(dǎo)管底口離孔底0.3m~0.5m。

      4.5 澆注水下混凝土

      1)開管的首批砼數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋入砼深度的要求;

      2)控制導(dǎo)管埋深。

      樁身混凝土灌注采用垂直導(dǎo)管施工方法。然后吊裝混凝土灌注架?;炷凉嘧⒓苡萌f能桿件和型鋼組拼而成,上設(shè)儲料斗一個,保證鉆孔灌注樁拔球時首批混凝土足夠的儲備量,灌注架另設(shè)卷揚機一臺,通過轉(zhuǎn)向提升和拆卸導(dǎo)管。安裝鋼筋籠后及時清孔,滿足規(guī)范要求后灌注水下混凝土。

      開始灌注時,拔球后,保證埋深不小于1.0m。正常灌注時,保證導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于2m~4m,并連續(xù)灌注完成。灌注過程中,要準確控制導(dǎo)管的埋深,埋深測量可采用同步多測點的辦法,避免產(chǎn)生測量錯誤。埋深過小會使導(dǎo)管外混凝土上部的泥漿卷入混凝土形成夾泥;過大則會使混凝土不易流出導(dǎo)管翻漿,還可能形成樁周圍的混凝土出現(xiàn)離析或形成空洞,使樁的有效直徑減小,還可能使混凝土面不均勻上升,形成死角區(qū)。在每次下料后,都應(yīng)準確測定混凝土面上升高度,計算導(dǎo)管埋深,做好記錄,從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù),防止導(dǎo)管拔出混凝土面形成斷樁。樁頭標高要求灌注樁頂應(yīng)比設(shè)計高0.5m~1.0m,多余部分在承臺施工前鑿除。

      5 結(jié)論

      鉆孔樁是隱蔽工程,有較多未知因素,還存在一些不可預(yù)見的事故,需在施工中不斷積累經(jīng)驗,進一步汲取先進的技術(shù)和工藝,保持一絲不茍的工作作風(fēng)和高度的責(zé)任感。每道工序都必須從嚴要求,確保施工質(zhì)量并縮短工期。

      [1]新建武漢北編組站呂灣1、2號大橋施工圖.

      [2]樁基工程手冊.中國建筑工業(yè)出版社.

      [3]中華人民共和國執(zhí)行標準.客運專線鐵路橋涵工程設(shè)計規(guī)范,2005.

      [4]中華人民共和國執(zhí)行標準.客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南,2005.

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