鉆孔灌注樁技術(shù)交底
1、準(zhǔn)備階段:①組織施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)交底,認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙,透徹理解設(shè)計(jì)意圖;學(xué)習(xí)有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范,掌握地質(zhì)資料,有關(guān)灌注樁方面的資料。②認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計(jì)③對(duì)灌注樁在施工過程中可能會(huì)發(fā)生的問題進(jìn)行分析后制訂相應(yīng)施工專項(xiàng)方案并進(jìn)行交底。主要包括測量放樣方案、建材質(zhì)量控制措施方案、成孔設(shè)備操作及成孔質(zhì)量控制方案、鋼筋籠制作與吊裝方案、混凝土灌注方案、以及成品保護(hù)方案等的交底。④進(jìn)行施工過程資料記錄。包括建材質(zhì)量保證資料的收集整理,每根樁的成孔記錄、鋼筋籠制作與吊裝記錄、混凝土灌注記錄等方面,以便有效對(duì)樁基施工質(zhì)量監(jiān)控。
2、施工階段:
2.1根據(jù)樁型、鉆孔深度、地層地質(zhì)情況、泥漿排放及處理等條件綜合選定成孔機(jī)具及其工藝。另外,施工期間護(hù)筒內(nèi)泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上(在受水位漲落影響時(shí),泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上);如果鉆進(jìn)期間發(fā)生漏水漏漿,應(yīng)采取以下措施:①因鉆頭碰碎上部管,應(yīng)先封堵滲漏處,再重新開鉆;②因孔壁土體松散不能形成孔壁,可加大泥漿粘度、減慢鉆進(jìn)速度;護(hù)筒下口漏水,可用粘土摻少量水泥在護(hù)筒外壁處夯實(shí)。
⑵正式施工之前必須進(jìn)行試成孔,試成孔時(shí)施工記錄必須全面詳實(shí)。成孔結(jié)束后,應(yīng)由有資質(zhì)的專業(yè)檢測方對(duì)試成孔進(jìn)行定時(shí)檢測:不同地層孔壁穩(wěn)定性,泥漿的成分、相對(duì)密度、摻帶沉渣性能及其穩(wěn)定性(從不同時(shí)段的沉渣厚度體現(xiàn))。試成孔的目的是:通過試成孔掌握施工場地地層穩(wěn)定性、成孔時(shí)間、配置泥漿原料、泥漿配比及其相對(duì)密度、鋼筋籠吊裝時(shí)間、混凝土澆注時(shí)間和清孔次數(shù)及其大約時(shí)間等
⑶為防止成孔期間發(fā)生穿孔、坍孔等質(zhì)量事故,必須做到:①采取大于等于4d的隔孔施工工藝;②護(hù)筒按規(guī)定要求埋設(shè),避免開鉆筒體傾斜、孔口土體坍塌、護(hù)筒沉陷導(dǎo)致水位下降;③鉆具吊繩下放速度與成孔速度一致,避免空中鉆頭擺動(dòng)幅度過大而造成四周孔避受力不勻;④避免成孔時(shí)間和孔避暴露時(shí)間過長;⑤砂性土成護(hù)避泥漿應(yīng)具有一定粘度,能有效形成護(hù)壁泥皮; ⑥鉆盡速的根據(jù)不同土質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整,砂性土成中鉆進(jìn)速度不得快于泥漿行成有效護(hù)壁泥皮速度。
⑷鉆孔灌注樁成孔垂直精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求將導(dǎo)致鋼筋籠和導(dǎo)管無法沉放。為確保成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取以下措施:鉆機(jī)應(yīng)設(shè)導(dǎo)管裝置(潛水鉆鉆頭上應(yīng)有大于等于3倍直徑長度的導(dǎo)向裝置,利用鉆桿加壓的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)在鉆具中應(yīng)加設(shè)扶正器),為增加樁機(jī)穩(wěn)固性而加大樁機(jī)支承面積,不定期校核鉆架和鉆桿垂直度等,下放鋼筋籠前做井徑、井斜超聲波測試。
⑸護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)測其位置及其與地層鑲嵌的密實(shí)性。護(hù)筒中心與樁位中心線偏差應(yīng)小于50mm,并防止鉆孔過程中發(fā)生漏漿而污染環(huán)境。在成孔過程中自然地面標(biāo)高會(huì)受影響,為準(zhǔn)確控制孔深,在樁架就位后,用經(jīng)復(fù)核的臨時(shí)測量點(diǎn)及時(shí)復(fù)核底梁標(biāo)高,復(fù)測鉆具的總長度并作好記錄,以便在鉆孔時(shí)根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上留出的長度來校驗(yàn)成孔深度。
⑹成孔時(shí)應(yīng)小心提桿不得碰撞孔壁,否則第1次清孔后在提鉆具時(shí)碰撞孔避可能引起坍孔,這將可能造成第2次清孔也無法清除坍落的沉渣。在提出鉆具后必須立即用測繩復(fù)核成孔深度,如測繩深比鉆桿測深小,就要重新下鉆復(fù)鉆并清孔,不得強(qiáng)行下籠。同時(shí)還要注意測繩遇水伸縮(伸縮率最大達(dá)1.2%)現(xiàn)象。為提高測繩的測量精度,測量前應(yīng)預(yù)濕后重新標(biāo)定并在使用中經(jīng)常復(fù)核。
⑺根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度能有效防止縮頸現(xiàn)象。對(duì)于塑性土層遇水膨脹造成縮頸:鉆孔是應(yīng)加大泵量、加快成孔速度?焖偻ㄟ^,并調(diào)整泥漿配比,在成孔一段時(shí)間后孔壁因形成泥皮不滲水而阻止膨脹。如出現(xiàn)縮孔則采取上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑。施工期間應(yīng)經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑,如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm應(yīng)及時(shí)調(diào)換。
⑻清孔的目的是清除孔底沉渣,以確保鉆孔灌注樁的承載力滿足設(shè)計(jì)要求。為把沉渣對(duì)樁基承載力的影響降到最低,可通過改善泥漿性能、延長清孔時(shí)間等措施來提高清孔成效。基樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后用鉆桿進(jìn)行第1次清孔,直到用相對(duì)密度計(jì)(5~10min測一次且≥3次)測得孔口泥漿相對(duì)密度持續(xù)處于1.10±0.05、距孔底0.5m處泥漿相對(duì)密度持續(xù)處于1.15~1.20,用測錘測得端承樁孔底沉渣厚度小于50mm(摩擦樁孔底沉渣厚度小于150mm),即抓緊時(shí)間吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管時(shí)處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁底,可能不被混凝土沖走反而成為永久性沉渣而影響樁基質(zhì)量;故應(yīng)在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔,當(dāng)泥漿相對(duì)密度及沉渣厚度均符合上述要求后才可進(jìn)行水下混凝土灌注施工。
2.2水下混凝土拌制質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)
使用集中攪拌供應(yīng)的商品混凝土,這既可以保證混凝土質(zhì)量,又能保證混凝土的及時(shí)供應(yīng)。
2.3鋼筋籠制作與吊裝質(zhì)量監(jiān)控
鉆孔灌注樁的鋼筋籠所需進(jìn)場鋼材、電焊條等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,且外觀質(zhì)量、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量等應(yīng)與送檢樣品及其質(zhì)保材料一致,否則禁用。鋼筋籠的直徑、長度和制作質(zhì)量(鋼筋的對(duì)焊連接垂直度、焊接長度及其飽滿度、是否過焊燒筋,所用鋼筋規(guī)格、數(shù)量,主筋及箍筋間距等)應(yīng)按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收。
經(jīng)驗(yàn)收合格的鋼筋籠在吊放過程中,為減少鋼筋籠變形并確保其垂直度,應(yīng)在起吊點(diǎn)增設(shè)起吊桿以增加吊點(diǎn)受力面積,在增設(shè)的起箍筋(同鋼筋籠一致并焊接在主筋上)上對(duì)稱設(shè)置起吊點(diǎn)來調(diào)整起吊時(shí)鋼筋籠的垂直度。同時(shí)應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,不合格的焊縫、焊口要進(jìn)行補(bǔ)焊。鋼筋籠吊放時(shí)不得碰撞孔壁,若吊放受阻應(yīng)停止吊放并尋找原因,不得加壓強(qiáng)制下放(這會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等):①鋼筋籠未垂直下放,應(yīng)提出后重新垂直吊放;②成孔偏斜,應(yīng)復(fù)鉆糾偏,并重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。
鋼筋籠接長時(shí)在確保連接垂直的基礎(chǔ)上要加快焊接速度,盡可能縮短沉放時(shí)間,這有利于鋼筋籠順利吊放以及減少孔底沉渣量;另外,應(yīng)確保鋼筋籠墊層保護(hù)塊不漏放,鋼筋籠墊層保護(hù)塊最好作成半徑為墊層厚度的導(dǎo)輪,這既能滿足墊層厚度要求,又可減少對(duì)孔壁穩(wěn)定性的破壞。由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上,為確保鋼筋籠的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求,吊環(huán)長度要根據(jù)梁底標(biāo)高變化而變化。再驗(yàn)收時(shí)應(yīng)根據(jù)梁底標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度,要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋籠準(zhǔn)確地吊放到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
2.4灌注混凝土施工質(zhì)量監(jiān)控
灌注混凝土前檢測孔底0.5m以內(nèi)的泥漿性能(相對(duì)密度1.15~1.20,含砂率小于等于8%,粘度小于等于28s)。為提高混凝土灌注質(zhì)量,灌注混凝土進(jìn)度控制在混凝土初凝時(shí)間內(nèi),同時(shí)應(yīng)合理的加快灌注速度,故應(yīng)做好灌注前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作以及灌注期間各工序的密切配合工作。
導(dǎo)管使用前應(yīng)檢修、試拼裝、并以0.6~1.0mpa水壓力試壓,合格后方可使用。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí),以免漏氣、漏漿而影響灌注;確保導(dǎo)管底部至孔底間距在0.3~0.5m以利隔水栓順利排出及灌注混凝土?xí)r擠出沉渣,樁徑小于0.6m時(shí)可加大導(dǎo)管底部至孔底間距。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般應(yīng)在2.0~5.0m不宜大于6.0m和小于1.0m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面,必須隨時(shí)掌握混凝土面標(biāo)高和導(dǎo)管埋入深度,為此應(yīng)安排專人測量埋深及氣其內(nèi)外混凝土高差并記錄。為避免鋼筋籠上浮,在混凝土埋過鋼筋籠底端3.0m以上后應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上;當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠有上浮跡象,應(yīng)立即停止灌注,在準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和混凝土面標(biāo)高并提升導(dǎo)管后再進(jìn)行灌注。若有接樁,接樁模板必須拼裝嚴(yán)密不漏漿并能順利拆卸(為保證鉆孔灌注樁樁基質(zhì)量,可在接樁部位上下2.0m處的鋼筋籠上預(yù)先設(shè)置4.0m長永久性比樁徑小5mm的模板,在其上部套直接插入土層的可拆卸不漏漿密封模板),且不得使用油性脫模劑。
由于施工工藝不當(dāng),鉆孔灌注樁水下混凝土灌注經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷樁、堵管、夾泥、蜂窩麻面、少灌等質(zhì)量問題,所以在進(jìn)行混凝土施工時(shí)應(yīng)針對(duì)不同澆注階段采用相應(yīng)施工措施:①混凝土灌注量與泥漿至混凝土面高度、泥漿的密度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān),故首批混凝土應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量,使導(dǎo)管一次埋入混凝土面0.8m以下;混凝土因需量大、攪拌(運(yùn)輸)時(shí)間長而可能發(fā)生離析(可通過改善混凝土配比來減少離析程度,所以應(yīng)嚴(yán)格復(fù)核配比及計(jì)量和測試管理,并及時(shí)編制原始資料和試件制作);首批混凝土在下落過程中易堵塞(因和易性變差、所受阻力變大),此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重及供料能力、迅速向漏斗加混凝土后稍拉導(dǎo)管,使混凝土順利下滑至孔底,隨后進(jìn)行的后續(xù)灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。②當(dāng)后續(xù)混凝土灌注發(fā)生間歇性灌注時(shí),漏斗中的混凝土下落后應(yīng)牽動(dòng)導(dǎo)管,并觀察孔口反漿情況,直至不再反漿后再繼續(xù)灌注混凝土。牽動(dòng)導(dǎo)管的主要目的:一是加速后續(xù)混凝土下落,否則導(dǎo)管中混凝土因存留時(shí)間稍長而流動(dòng)性降低,造成水泥漿緩慢流墜而骨料仍滯留在導(dǎo)管中,使混凝土與導(dǎo)管壁摩擦阻力增強(qiáng)而下落困難,可能導(dǎo)致堵管甚至斷樁;再則因粗骨料間的大量空隙,使后續(xù)混凝土灌入后形成的高壓氣囊(2.5m樁長等同于1個(gè)大氣壓)會(huì)擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水,甚至?xí)纬煞涓C狀混凝土而對(duì)樁質(zhì)量構(gòu)成嚴(yán)重缺陷。二是增強(qiáng)混凝土向周遍擴(kuò)散,加強(qiáng)樁身與四周地層的有效結(jié)合,增大樁體摩擦阻力,同時(shí)加大混凝土與鋼筋籠的結(jié)合力,從而提高樁基承載力。三是牽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中,升降幅度不能過大,否則因混凝土沖刷孔壁可能導(dǎo)致孔壁下墜或坍落,尤其在砂層厚的地層易造成樁身夾泥砂。③在混凝土灌注后期,當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高5.0m以內(nèi)時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至(140±20)mm;另外應(yīng)稍提漏斗增大落差,以提高樁身上部混凝土的密實(shí)度和抗壓強(qiáng)度?刂坪米詈笠淮喂嘧⒘浚箻俄敇(biāo)高扣除鑿余的泛漿高度后能滿足暴露的樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。
開始澆注混凝土?xí)r盡量以積累的混凝土產(chǎn)生的沖擊力克服泥漿阻力。為防堵管盡可能提高混凝土灌注速度并快速連續(xù)灌注,使混凝土和泥漿一直處于流動(dòng)狀態(tài)。嚴(yán)格按操作規(guī)程灌注混凝土及提升導(dǎo)管,灌注前檢查導(dǎo)管是否有漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)解決。灌注期間每灌注2.0m或10min(泵送商品混凝土)左右應(yīng)測1次混凝土面上升高度以確定每段樁體的充盈系數(shù),樁身混凝土的充盈系數(shù)應(yīng)大于1。每根灌注樁混凝土試塊大于等于3組且至少有一組同條件試塊,這對(duì)有拆模要求的樁基尤為重要(通過同條件試塊確定拆模時(shí)間)。

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