鉆孔灌注樁施工工藝,從施工準備到水下混凝土澆筑!
第一部分、施工準備
1 、 場地平整
根據施工現場特點,將場地平整壓實,作為施工平臺。
2 、 樁基放樣
測定樁位和地面標高。樁位放樣時,樁位偏差在規范允許的范圍內,并在樁的前后左右距中心2 米處分別設置護樁,以便隨時檢查樁中心和標高。每臺鉆機配備檢測過的測繩,以備隨時檢測鉆孔深度
3 、 護筒埋設
護筒用6mm 厚鋼板制作,內徑比樁徑大20cm , 四周夯填粘土,護筒頂要高出地面30cm , 護筒長度不小于1.2m
4 、 樁位復核
檢查測量放樣和護筒埋設后的樁中心位置是否正確。
5 、機械設備計劃
6 、鉆機型號
本標段樁基類型主要是摩擦樁和嵌巖樁,樁基總數575 根,總長度9927 米,平均樁長在17.3m ,綜合考慮主要采取沖擊鉆。
3、混凝土技術要求
坍落度:要求混凝土入泵坍落度180 ㎜~220㎜,坍落度過大,混凝土的自身收縮可能會較大,結構易開裂;過小,影響混凝土的施工性能,難于保證混凝土施工質量。
和易性:混凝土和易性、保水性好,不離析、不泌水,利于施工從而保證混凝土質量。
凝結時間:為了保證混凝土的連續澆筑,避免出現施工冷縫,要求商品混凝土的初凝時間保證在6 小時以上。
第二部分、成孔工藝
2 .1 機械成孔施工工藝
(1 )樁基定位測量:根據現場移交的測量定位點,引測樁基坐標及高程,經復核確認后并做好標記及編號。
(2 )挖埋護筒:鉆孔前,為保證設施穩定、孔不偏斜,將圓形鋼護筒埋于地下,埋置深度不小于1.00 米,且護筒中心與樁位中心的偏差≤5cm 。鋼護筒用厚8mm 以上的鋼板做成,上部開設一個溢漿孔。
(3 )沖擊鉆機就位后,校正沖錘中心對準護筒中心,在沖程0.4 ~0.8m 范圍內應低提密沖,并及時加入石塊與泥漿護壁,直至護筒下沉3 ~4m 以后,沖程可以提高到1.5 ~2.0m ,轉入正常沖擊,隨時測定并控制泥漿相對密度。施工中,應經常檢查鋼絲繩損壞情況,卡機松緊程度和轉向裝置是否靈活,以免掉鉆。
(4 )泥漿循環系統相關要求
①泥漿循環系統由泥漿池、沉定池、循環槽、非漿池、泥漿輸送管道與鉆渣分離裝置組成,并應有排水、排廢姜和外運通道。
②泥漿池應修筑在方便清理和不影響施工場地內,容積應為鉆孔容積的1.5 倍以上,泥漿池應有二個以上,保證在不停鉆的情況下,可以輪番清渣與使用,每個沉淀池的容積不小于6m3 ; 費漿池現場地的大小而定,一般不小于一個鉆孔的容積。
③應使用優質粘土配制泥漿,使用中應經常清除鉆渣,測量泥漿粘度、比重,含砂率與膠體率,以便隨時調整泥漿性能。
④泥漿性能指標
泥漿比重:正循環鉆機入孔泥漿比重為1.1 ~1.3 ,反循環鉆機入孔泥漿比重為1.05 ~1.15.
入孔泥漿黏度:一般地層16 ~22Pa.S ; 松散易坍塌 塌 地層一般19 ~28Pa.S
含砂率:新制泥漿不大于4%
膠體率:不小于95%
PH 值:應大于6.5
沖擊鉆施工示意圖
(5 )沖擊鉆鉆孔注意事項
1 )鉆機就位前,應對鉆孔前的各項準備工作進行檢查,包括主要機具設備的檢查和維修,鉆機就位后,應平穩,不得產生位移和沉陷,開孔的孔位必須準確。
2 )沖錐的鋼絲繩同鋼護筒中心位置偏差不大于2mm ,升降錐頭時要平穩,不得碰壁和孔壁。
3 )鉆孔作業必須連續,并作鉆孔施工記錄,經常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗,不符合要求的隨時改正,注意補充新拌的好泥漿,在整個施工工程中,泥漿的損失較小,水頭始終保證在2m 左右,防止孔壁坍塌,埋鉆頭的現象發生,確保鉆孔樁的成孔質量和成孔速度。
4 ) 鉆進過程中,每進3—5 米檢查鉆孔直徑和豎直度,注意地層變化,在地層變化處撈取渣樣,判明后記入記錄表,實際開挖地質柱狀圖并與設計地質剖面圖核對。根據實際地層變化采用相應的鉆進方式和鉆進速度,以確保成孔質量。
5 ) 在鉆進過程中現場施工機組人員互相配合,隨時觀察泥漿的濃度和進出孔口的泥漿顏色的變化,根據地層情況隨時調整泥漿的性能指標和送漿量。操作過程中,如有泥漿大量漏失,必須先采取處理措施后方可繼續施工,以防漏漿過多,產生孔壁塌陷等現象。沖機若遇到不正常情況,必須謹慎操作,判斷孔內的異常情況。若遇到大裂隙、空洞時,應減壓慢沖,記錄裂隙、空洞等有關參數。
(6 )成孔檢測
成孔檢測:成孔檢測包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標高、深度、直徑、護筒頂標高等。孔的中心位置應在 ±100m 范圍內,孔徑必須大于設計樁徑,傾斜度小于1% ,孔深不小于設計規定,對于存在偏斜的樁孔及時糾正(如下圖所示)。
第三部分、清孔
驗孔 :是用探孔器檢查樁位、直徑、深度和孔道清孔。
清孔: 既清除孔底沉渣、淤泥浮土,以減少樁基的沉降量,提高承載能力。
正循環清孔 :一般適用于在淤泥層、砂土層、基巖施工的樁孔。
方法 :先將鉆頭提離孔底80 ~100mm , 輸入比重為1.05~1.08 的新泥漿進行循環,把樁孔內懸浮有大量鉆渣的泥漿替換出來,并清洗孔底。
清孔后達到的標準
①孔內排出或抽出的泥漿手摸無2 ~3mm 的顆粒
②泥漿比重不為1.03 ~1.1
③含砂率小于2%
④黏度17 ~20Pa.s
⑤澆筑水下砼前允許沉渣厚度應符合設計要求,
支撐樁:沉渣厚度小于或等于5cm ,
摩擦樁:沉渣厚度對于直徑≤1.5m, , ≤20cm ; 對于直徑>1.5m, , > 或樁長> 40m 或土質較差的樁≤30cm
第四部分、鋼筋籠制作與安裝
1 、 鋼筋施工工藝
l 鋼筋籠采用在集中加工的方法,鋼筋根據設計圖紙下料、焊接,主筋焊接前應進行彎制,確保主筋焊接后同軸線,雙面焊接搭接長度不小于5d , 主筋焊接使用502 以上的焊條,焊縫飽滿,無砂眼,焊渣或焊瘤要及時敲掉。
2 鋼筋籠制作:
l 焊接接頭應滿足:
l ①雙面焊接:
l 長度≥5d ( 單面≥10d ) 焊縫寬度≥0.8d , 焊縫寬度≥0.3d
l ②閃光對焊
l a. 接頭周緣應有適當的礅粗部分,呈均勻的毛刺形
l b. 鋼筋表面不得有明顯的燒傷或裂紋;
l c. 接頭彎折的角度不得大于3 °
l d. 接頭軸線的偏差不得大于0.1d , 且不得大于2mm
鋼筋籠制作的允許偏差
①根基護筒頂及樁頂鋼筋籠標高計算吊筋長度,吊筋懸掛于
鋼管或方木上,鋼管或方木上支撐于堅實地基上,防止其下沉
或上浮,保證鋼筋籠位置符合要求
②鋼筋籠在吊裝前采用探孔器檢測樁基成孔后的垂直度。
l 探孔器:直徑為樁基直徑;長度為4d
鋼筋籠現場焊接接長示意圖
樁基鋼筋籠在制作時,鋼筋籠伸入系梁(承臺)鋼筋采用采用膠帶包裹,防止鋼筋生銹。
1 、 樁身完整性檢測管安裝
① 、 為確保本工程樁基混凝土的完整性,按照相關規范需進行超聲波檢測,超聲波檢測管采用 鍍鋅鋼管DN50 材質 ;鍍鋅管采用螺紋連接,螺紋絲口處用麻絲包扎防止滲漏;
②、 本工程樁基采用3 根鍍鋅鋼管;鍍鋅鋼管均勻地安裝在孔樁鋼筋內測,3 根鍍鋅鋼管以圓鋼筋內切正方形3 個點安裝(如下圖所示);鍍鋅鋼管與孔樁鋼筋固定采用綁扎固定每1 米/ 捆綁,螺紋連接處兩頭均要固定。
第五部分:水下混凝土的灌注
1 、 導管水密性試驗
l 導管初次使用前應做導管水密性試驗,在平整場地內將導管拼裝鏈接牢固后,將導管口封閉,并留一注水孔,用水泵向導管內注滿水后,用空壓機向導管內加壓,以Ф1m 樁基長60 米為列,應加壓到0.5 ~0.8MPa , 壓力表讀數不降低,導管表面不滴水或漏氣,既表示導管水密性合格。水密試驗結束后,自下而上編號拆卸,以便在孔位導管安裝時對號組拼。
2、導管水密試驗
3 、 安裝導管
l 根據孔深,由現場技術員配管,保證導管底端距孔底30cm ~60cm , 頂端比鉆機底座略高。安裝導管時逐節上緊,防止導管灌注時松動漏漿或更嚴重脫落導管,導管自下而上編號并記錄,計算出導管的總長度。
4 、 本工程混凝土澆筑采用直徑為200 ~250mm 、底管長度不小于4m 的導管,接頭采用雙螺紋方扣快速接頭。為保證混凝土具有良好的和易性,配合比應通過試驗確定;坍落度宜為180 ~220mm ;水泥用量不少于360kg/m3 ;水下混凝土的含砂率宜為40% ~45% ,并宜選用中粗砂;粗骨料的最大粒徑應<40mm ,為改善和易性及強度水下混凝土需摻外加劑(減水劑、泵送劑、絮凝劑等)