鉆孔樁施工分析與探討

崔靖奇

(沈陽(yáng)和佳道橋工程有限公司)

1 工程背景

水中基礎(chǔ)鉆孔樁施工根據(jù)水文地質(zhì)情況采用筑島及水中平臺(tái)方式施工。施工中盡量先施工控制路基填筑橋臺(tái)處和現(xiàn)澆連續(xù)梁處鉆孔樁，分段按流水線法推進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中不僅要防止塌孔、卡鉆等現(xiàn)象。清孔后吊放鋼筋籠、澆筑水下混凝土灌注確保樁身混凝土及時(shí)灌注完成。本標(biāo)段樁基設(shè)計(jì)樁徑采用Φ2.5 m、Φ2.0 m、Φ1.5 m、Φ1.25 m、Φ1.0 m五種形式。根據(jù)本標(biāo)段工期要求、鉆孔樁水文地質(zhì)條件、地理環(huán)境、樁基礎(chǔ)數(shù)量及設(shè)計(jì)參數(shù)，統(tǒng)籌安排鉆機(jī)型號(hào)和鉆機(jī)數(shù)量。

2 鉆孔準(zhǔn)備

2.1 鉆機(jī)選擇

鉆機(jī)選擇根據(jù)工程環(huán)境、設(shè)計(jì)和地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行。旋挖鉆機(jī)具有成孔效率高，周期短;鉆渣多固體，便外運(yùn)，利于環(huán)保;機(jī)動(dòng)性能大，獨(dú)立作業(yè)性高，縮短施工準(zhǔn)備時(shí)間;自帶動(dòng)力，不需現(xiàn)場(chǎng)提供大功率電源和配電系統(tǒng);鉆桿自動(dòng)抽拉，鉆頭拆卸方便，方便鉆機(jī)在不同地層鉆進(jìn)過(guò)程中能夠快速更換;結(jié)合本工程地質(zhì)情況和特點(diǎn)采用旋挖鉆機(jī)施工。

2.2 場(chǎng)地準(zhǔn)備

根據(jù)墩位位置、地質(zhì)、水文情況確定鉆孔平臺(tái)方案，根據(jù)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)及工期確定尺寸、標(biāo)高。如果采用施工平臺(tái)，施工平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)高出施工水位0.5 ～0.9 m。如果采用筑島圍堰時(shí)筑島宜采用優(yōu)質(zhì)粘土填筑并且在高出水平面位置應(yīng)該進(jìn)行碾壓密實(shí)。施工平臺(tái)完成后設(shè)置沉淀池、泥漿池、泥漿循環(huán)系統(tǒng)，上述系統(tǒng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格方可投入使用。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)采用機(jī)械埋設(shè)人工輔助方法。擬采用鋼板護(hù)筒，內(nèi)徑較樁徑大20 cm 左右，長(zhǎng)度根據(jù)地質(zhì)及施工情況來(lái)決定。護(hù)筒底標(biāo)高應(yīng)高于地下水位2 m。

2.4 泥漿制備

泥漿選用低固相、高粘度膨潤(rùn)土化學(xué)泥漿。泥漿參考指標(biāo):比重1.05 ～1.15;粘度16 ～22 s;pH 值8 ～10;含砂率小于4%;膠體率大于96%。

3 樁基鉆孔

利用鉆機(jī)鉆頭不斷攪動(dòng)土體，不斷接長(zhǎng)鉆桿，往孔內(nèi)注入泥漿，通過(guò)泥漿較高比重將鉆碎土體排除孔內(nèi)，鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止。然后對(duì)孔形、孔深、孔徑、傾斜度、泥漿密度、孔底沉降深度分別進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于摩擦樁和端承樁要求不一樣，符合鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行下一道工序。孔深使用鉆孔深度加上2/3 鉆頭長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)?？讖?、傾斜度可采用探孔器或使用超聲波檢孔儀器檢測(cè)。

4 清 孔

清孔采用掏渣法與換漿法相結(jié)合，成孔完成時(shí)先采用鉆機(jī)取渣桶清除孔底較濃較厚沉渣，終孔后采用換漿法進(jìn)行清孔。在鋼筋籠及導(dǎo)管安裝完畢后對(duì)孔內(nèi)沉渣厚度再次進(jìn)行測(cè)量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求進(jìn)行二次清孔，清孔完成后立即灌注水下混凝土。

5 鋼筋骨架

5.1 鋼筋籠制作

鋼筋進(jìn)場(chǎng)后對(duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，包括尺寸、形狀，并按照60 t 為一個(gè)檢驗(yàn)批，抽取試件做屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎試驗(yàn)，符合要求后方可按照設(shè)計(jì)尺寸規(guī)格進(jìn)行下料，進(jìn)行鋼筋籠制作。鋼筋籠擬定采用長(zhǎng)線法在臺(tái)座上制作，除底節(jié)按孔深調(diào)整外其余每節(jié)均采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，主筋采用閃光對(duì)焊或規(guī)范允許其他等強(qiáng)機(jī)械連接方式，接頭位置按照規(guī)范要求錯(cuò)開(kāi)布置。鋼筋接頭在鋼筋加工場(chǎng)制作時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，合格后方方可使用。鋼筋籠制作符合規(guī)范要求。

5.2 鋼筋籠安裝

為了保證鋼筋籠吊裝時(shí)穩(wěn)定可靠，鋼筋籠吊放前在頂端均衡設(shè)置4 個(gè)吊點(diǎn)，吊放鋼筋籠入吊車司機(jī)應(yīng)該緩慢進(jìn)行，確保鋼筋籠能夠?qū)?zhǔn)孔位，保持垂直。鋼筋籠下放接長(zhǎng)時(shí)應(yīng)該采用扁擔(dān)梁支承于孔口，保證下面鋼筋籠穩(wěn)定，然后用吊車起吊上一個(gè)鋼筋籠進(jìn)行加固焊接。鋼筋籠下放時(shí)若遇阻礙停止下放查明原因進(jìn)行處理。采取措施保證鋼筋籠頂高程及鋼筋籠偏位在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。

6 水下混凝土施工

混凝土灌注采用導(dǎo)管法施工，盡量縮短澆筑時(shí)間，連續(xù)作業(yè)使混凝土澆筑工作在首批混凝土初凝以前澆筑完成。

首先辦好隱蔽工程施工各項(xiàng)檢查，在監(jiān)理工程師同意的情況下進(jìn)行澆筑;澆筑前再次對(duì)孔深、孔底沉渣厚度進(jìn)行檢查，特別是導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)該距離孔底30 ～50 cm 之間;隔水栓塞使用前進(jìn)行檢查;澆筑開(kāi)始前機(jī)械管理人員和負(fù)責(zé)司機(jī)應(yīng)對(duì)混凝土澆筑所使用機(jī)械進(jìn)行維修、保養(yǎng)，保證機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)，澆筑后應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，首封前確定好儲(chǔ)料斗內(nèi)混凝土量能夠滿足第一次澆筑混凝土大于1 m，首封后及時(shí)探測(cè)孔內(nèi)混凝土頂面標(biāo)高確定導(dǎo)管埋深在混凝土中2 ～6 m，澆筑過(guò)程中應(yīng)注意混凝土面測(cè)深、導(dǎo)管埋深控制、導(dǎo)管拆除應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，測(cè)深應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)并有詳細(xì)記錄，以便正確指導(dǎo)施工，并注意觀測(cè)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面位置、井孔內(nèi)水位上升、鋼筋籠有無(wú)上浮、泥漿排放是否正常等情況，根據(jù)記錄和觀察情況及時(shí)分析;混凝土工作性能良好，澆筑速度較快且起重量足夠時(shí)可適當(dāng)加大埋深;澆筑樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出1.0 m，然后將高出部分鑿除。

7 樁基檢測(cè)

鉆孔樁施工完成后按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。當(dāng)一個(gè)墩鉆孔樁孔全部澆筑完，并具有一定強(qiáng)度后進(jìn)行基坑開(kāi)挖。開(kāi)挖底邊線要大于設(shè)計(jì)邊線50 cm 且容易支立模板及拆除模板，有支立和拆除模板空間，周邊設(shè)匯水槽及集水井，邊坡坡度穩(wěn)定。鑿除樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高并露出新鮮混凝土面及鋼筋，按規(guī)定進(jìn)行樁基檢測(cè)及樁位竣工測(cè)量，進(jìn)行樁驗(yàn)收。

8 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)鉆機(jī)選擇、場(chǎng)地準(zhǔn)備、護(hù)筒埋設(shè)、泥漿制備、樁基鉆孔、清孔、鋼筋骨架、水下混凝土施工、樁基檢測(cè)進(jìn)行分析，只有按照施工規(guī)范，采用科學(xué)合理的施工工藝才能保證工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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