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文檔簡介

1、-. z.摘要 鉆孔灌注樁是民用和工業建筑廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進行直接開挖驗收,它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式。如何在工程施工過程中,保證工程質量成為首要問題。目前,在樁基施工中,質量控制能力較差,控制手段不力,造成質量水平不穩定,重大工程質量事故時有發生,給國家、人民的財產帶來巨大損失。雖然灌注樁施工工藝正日益完善,但往往由于施工不當,施工管理不規,斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題也時有發生。因此,運用科學,實用的施工工藝和方法,加強過程質量控

2、制以確保工程質量顯得極為重要。在實際施工過程中,施工技術人員只有了解灌注樁的基本工藝、施工方法、常見的質量事故、事故處理方法,才能做到事前控制、事中控制及事后控制。從而保證灌注樁的施工質量滿滿足設計及安全使用需要。關鍵詞:鉆孔灌注樁 質量控制 施工工藝 ABSTRACTIn the actual construction process, construction technicians understand piles, construction methods, treatment of mon quality accidents, accidents, to be e* ante con

3、trol, process control and e* post control. To ensure construction quality of bored pile design and safety needs.In the actual construction process, construction technicians understand piles, construction methods, treatment of mon quality accidents, accidents, to be e* ante control, process control a

4、nd e* post control. To ensure construction quality of bored pile design and safety needs.In the actual construction process, construction technicians understand piles, construction methods, treatment of mon quality accidents, accidents, to be e* ante control, process control and e* post control. To

5、ensure construction quality of bored pile design and safety needs.Key words:Bored pile; Quality control; Construction technology;目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc436916590 第1章 緒論 PAGEREF _Toc436916590 h 1 HYPERLINK l _Toc436916591 1.1課題研究的意義 PAGEREF _Toc436916591 h 1 HYPERLINK l _Toc436916592 1.2

6、研究現狀 PAGEREF _Toc436916592 h 1 HYPERLINK l _Toc436916593 1.3課題研究的主要容 PAGEREF _Toc436916593 h 2 HYPERLINK l _Toc436916594 第2章 鉆孔灌注樁施工工藝概述 PAGEREF _Toc436916594 h 3 HYPERLINK l _Toc436916595 2.1鉆孔樁施工工藝流程和主要工序 PAGEREF _Toc436916595 h 3 HYPERLINK l _Toc436916596 2.2具體施工過程 PAGEREF _Toc436916596 h 3 HYPER

7、LINK l _Toc436916597 施工準備 PAGEREF _Toc436916597 h 3 HYPERLINK l _Toc436916598 護筒埋設 PAGEREF _Toc436916598 h 3 HYPERLINK l _Toc436916599 鉆機安裝 PAGEREF _Toc436916599 h 3 HYPERLINK l _Toc436916600 泥漿的選用及制備 PAGEREF _Toc436916600 h 6 HYPERLINK l _Toc436916601 成孔 PAGEREF _Toc436916601 h 6 HYPERLINK l _Toc43

8、6916602 終孔 PAGEREF _Toc436916602 h 6 HYPERLINK l _Toc436916603 清孔 PAGEREF _Toc436916603 h 7 HYPERLINK l _Toc436916604 鋼筋籠制作與安裝 PAGEREF _Toc436916604 h 7 HYPERLINK l _Toc436916605 水下混凝土的灌注 PAGEREF _Toc436916605 h 8 HYPERLINK l _Toc436916606 第3章 鉆孔灌注樁質量控制要點 PAGEREF _Toc436916606 h 9 HYPERLINK l _Toc43

9、6916607 3.1施工機具的選擇 PAGEREF _Toc436916607 h 9 HYPERLINK l _Toc436916608 3.2鉆進過程控制 PAGEREF _Toc436916608 h 10 HYPERLINK l _Toc436916609 3.3清孔控制 PAGEREF _Toc436916609 h 10 HYPERLINK l _Toc436916610 3.4鋼筋籠制作 PAGEREF _Toc436916610 h 11 HYPERLINK l _Toc436916611 3.5水下混凝土的灌注控制 PAGEREF _Toc436916611 h 11 HY

10、PERLINK l _Toc436916612 第4章 常見質量通病及處理措施. PAGEREF _Toc436916612 h 13 HYPERLINK l _Toc436916613 4.1縮頸 PAGEREF _Toc436916613 h 13 HYPERLINK l _Toc436916614 4.2鋼筋籠上浮 PAGEREF _Toc436916614 h 13 HYPERLINK l _Toc436916615 4.3樁底沉渣過多 PAGEREF _Toc436916615 h 14 HYPERLINK l _Toc436916616 4.4導管進水 PAGEREF _Toc43

11、6916616 h 15 HYPERLINK l _Toc436916617 4.5斷樁 PAGEREF _Toc436916617 h 15 HYPERLINK l _Toc436916618 第5章 工程案例分析 PAGEREF _Toc436916618 h 17 HYPERLINK l _Toc436916619 5.1工程地質及施工特點 PAGEREF _Toc436916619 h 17 HYPERLINK l _Toc436916620 工程地質條件 PAGEREF _Toc436916620 h 17 HYPERLINK l _Toc436916621 主要施工特點 PAGER

12、EF _Toc436916621 h 17 HYPERLINK l _Toc436916622 5.2施工機具選用 PAGEREF _Toc436916622 h 18 HYPERLINK l _Toc436916623 5.3施工工藝 PAGEREF _Toc436916623 h 18 HYPERLINK l _Toc436916624 鉆孔平臺搭設 PAGEREF _Toc436916624 h 18 HYPERLINK l _Toc436916625 護筒埋設 PAGEREF _Toc436916625 h 18 HYPERLINK l _Toc436916626 5.3.3 鉆孔 P

13、AGEREF _Toc436916626 h 19 HYPERLINK l _Toc436916627 清孔 PAGEREF _Toc436916627 h 19 HYPERLINK l _Toc436916628 鋼筋籠安裝 PAGEREF _Toc436916628 h 19 HYPERLINK l _Toc436916629 水下混凝土澆筑 PAGEREF _Toc436916629 h 19 HYPERLINK l _Toc436916630 第6章 結語 PAGEREF _Toc436916630 h 20 HYPERLINK l _Toc436916631 參考文獻 PAGEREF

14、 _Toc436916631 h 21 HYPERLINK l _Toc436916632 致 PAGEREF _Toc436916632 h 22-. z.緒 論課題研究的意義樁基礎作為建筑物基礎實體,施工對是地面以下部分,同時也為地面以上部分服務,最終目的是為保證整個工程的正確性、可靠性和經濟性。而鉆孔灌注樁作為一種重要的基礎形式,常用于樓層高,動荷載大、承載力高的建筑物中,它具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環境及鄰近建筑物影響小,能穿越各種復雜地層和形成較大的單樁承載力,適應各種地質條件和不同規模建筑物等優點。這種施工方法,可以變水下作業為水上施工,從而大大簡化施工,縮短工期,降低了工

15、程造價,而且所需設備簡單,操作方便。在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應用,已成為一種重要的樁型。隨著社會經濟發展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大,單樁承載力也越來越高,同時,也使單柱單樁的設計成為現實。由于鉆孔灌注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,尤其對于長樁、大樁,其施工難度大,易發生質量事故。而單柱單樁的設計,對樁的質量要求高,發生質量事故后,加固處理難度大,且費用較高。如果施工中的任何一個環節出現問題,都將直接影響整個工程的質量和進度,甚至給投資者造成巨大經濟損失和不良社會影響。因此,樁基施工單位如何施工確保質量是形成工程項目實體的

16、過程,也是決定最終產品質量的關鍵階段,要提高樁基工程的質量,就必須狠抓施工階段的質量控制。探討樁基施工過程中的質量控制過程和方法,作到事故提前預防,為整個工程打好基礎,具有實際的意義。研究現狀目前,鉆孔灌注樁的研究,從施工工藝到質量檢測,已日益成熟。新的標準和規也不斷出臺,而現行所采取的規和規程,既是指導設計、施工的技術標準,又是評定樁基質量的依據。這些規和標準包括一些灌注樁的研究資料,從總體上對整個樁基行業確立了一個普遍使用的質量要求標準和操作規程,更加著重于對施工過程中可見工序的標準要求,如鋼筋籠的驗收,孔深的測量,混凝土塌落度的檢驗。而對具體項目不同條件下控制要點的研究,沒有過細的總結,

17、對如何具體操作以完成質量目標還缺乏針對性。還存在著實際操作難以達到理論要求的現實情況。由于灌注樁屬隱蔽工程,施工結果往往是不可見的,就具體的灌注樁施工項目而言,由于受不同地質工程條件限制,所采用的施工工藝和方法也有所不同,這就使得過程控制方法、控制要點因不同項目特點而有所不同。如何落實標準,規過程,如何針對不同項目的特點有針對性的進行施工管理,作到重視細節、提前予控質量事故是當務之急。課題研究的主要容本課題研究的主要容包括鉆孔灌注樁的施工工藝概述,灌注樁的質量控制要點以及常見的質量通病和處理措施,來說明鉆孔灌注樁每一道工序的施工都必須認真嚴格地進行,任何一個疏忽都有可能給樁基帶來施工事故或質量

18、事故。第2章 鉆孔灌注樁施工工藝概述鉆孔樁施工工藝流程和主要工序鉆孔灌注樁施工過程主要可分為成孔階段、清孔階段、水下混凝土灌注階段等三大階段。鉆孔灌注樁是一項工序多、技術要求高、工作量較大、并需要在一個短時間連續完成的地下(或水下)隱蔽工程。要保質、保量、按期完成施工工程,必須認真做好施工的各項準備工作。鉆孔樁施工工藝流程見圖1,鉆孔灌注樁施工程序見圖2。具體施工過程施工準備平整場地,清除坡面危石浮土。施工現場的出土路線應暢通。施工復測后,定出樁孔準確位置,在樁外側設置樁中心的十字控制樁,設置護樁并固樁;經常檢查校核護樁。放出樁孔四周。現場四周應設置排水溝、集水井和沉淀池;孔口四周挖排水溝,做

19、好排水系統;及時排除地表水,搭好孔口雨棚。施工現場備足鉆孔用水、粘土、碎石、片石等材料,確保意外情況發生時材料齊備,滿足處理需要。護筒埋設護筒埋設工作是泥漿護壁成孔灌注樁施工的開端,護筒位置與垂直度準確與否,護筒周圍和護筒底腳是否緊密,是否不透水,對成孔、成樁的質量都有重大影響。在水域中施工時,護筒沉至河床表面后,可在護筒射高壓水、吸泥、抓泥,在護筒上壓重、反拉(靜力壓樁)或用震動打樁機震動下沉護筒等方法埋設護筒。鉆機安裝旱地樁施工時應平整、加固處理地面,在鉆架下部支點處墊設方木,以擴散對地面應力。水中樁時鉆機直接安放于平臺上。鉆機就位時保持底盤平穩、鉆架直立、鉆頭中心對準樁位中心,并將鉆架可

20、靠固定。確保在鉆進過程中不發生傾斜和位移。泥漿備料泥漿池平整場地(搭設鉆機平臺)樁位放樣鉆機就位埋設護筒鉆 進終孔質量檢查清 孔下鋼筋籠安裝導管再次檢查沉渣厚度及泥漿指標,必要時二次清孔水下混凝土灌注拔除護筒鑿除樁頭,質量檢驗下道工序孔內造泥漿泥漿沉淀池混凝土拌制及輸送檢查混凝土質量及頂面標高、制作試件拼裝檢查導管鋼筋籠制作圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖樁端持力層(3)鉆機就位、泥漿制備(5)鉆進完成,第一次清孔,檢孔(7)插入導管,二次清孔,砼灌注(6)吊放鋼筋籠(8)砼灌注完成,拔出導管,樁完成樁端持力層(4)鉆進(1)平整場地、測量放樣泥漿池泥漿池(2)護筒埋設圖2 鉆孔灌注樁施工程序示

21、意圖泥漿的選用及制備由于鉆孔灌注樁的特性,鉆孔是否成功是成孔的關鍵,而泥漿的合適與否又是鉆孔成功的關鍵。所以,泥漿的選用及制備是鉆孔灌注樁是否成功的關鍵工序之一。除了少數地層(如沒有覆蓋層)的樁可以采用清水成孔外(佛開高速公路大橋28#墩 4 根 3.0 米樁的施工,就采用了清水反循環鉆進),其余地層的樁都應選用粘土泥漿或膨潤土泥漿。粘土泥漿一般適用于樁徑比較小,樁長較短的樁,也就是清孔后灌注砼前泥漿停置時間相對較短(一般小于 6 小時)的樁。特別適用于沖擊鉆進及正循環鉆進。膨潤土泥漿一般適用于樁徑較大,樁長較長,也就是清孔后灌注砼前泥漿停置時間相對較長(一般大于 6 個小時)的樁,適用于反循

22、環鉆孔。如何選擇泥漿種類,要根據施工方法及地層情況結合進行。長大樁基及反循環施工,一般采用膨潤土泥漿;較短小的樁基、正循環施工以及海水中施工一般采用粘土泥漿。成孔灌注樁成孔工藝應根據工程的具體情況,并結合現有的技術和裝備水平,進行經濟技術分析,合理選擇。一般來講,根據地層情況,應用較多的成孔方法有:(l)正循環回轉泥漿護壁適用于粘土、砂、含少量礫石、卵石(含量少于20%)的土、軟巖等地層。(2)反循環回轉泥漿護壁適用于粘土、砂類土、含少量礫石、卵石(含量少于20%、礫徑小于鉆桿徑66%)的上、軟巖等地層。(3)潛水電鉆正循環適用于淤泥、粉土、砂類土等地層。終孔終孔檢查項目:孔徑、孔形、垂直度檢

23、查,用籠式檢孔器;孔深和孔底沉渣厚度檢查,用測繩配測錘;樁位檢查,用全站儀測放樁位中心。清孔清孔方法根據設計要求,鉆孔方法,機具設備和土質情況決定。鉆孔灌注樁常采用換漿法清孔。正循環鉆進,正循環清孔。目前施工單位一般采用兩次清孔,第一次清孔是在鉆孔終孔進行:終孔后,停止進尺,將鉆頭提離孔底1020cm,以中速壓入相對密度1.15左右、含砂率4%的泥漿,把孔懸浮鉆碴多的泥漿換出。第一次清孔的重點是攪碎孔底較大顆粒泥塊,同時上返孔尚未返出的的鉆碴。第二次清孔是在安放好鋼筋籠和灌漿導管后進行:導管就位后在導管上裝上配套蓋頭,以大泵量向導管壓入相對密度1.15左右的泥漿,把孔底部在下鋼筋籠和灌漿導管過

24、程中再次沉淀的鉆碴和仍然懸有鉆碴的相對密度較大的泥漿換出,沉碴厚度和孔泥漿相對密度均達到清孔標準后,立即開始灌注水下混凝土。鋼筋籠制作與安裝1. 鋼筋籠的制作要求(l)鋼筋籠所用鋼筋規格、材質、尺寸應符合設計要求。(2)鋼筋籠的制作偏差應符合下列規定:主筋間距士10mm;箍筋間距士20mm;鋼筋籠直徑士10mm;鋼筋籠長度士100mm。(3)鋼筋籠的直徑除按設計要求外,還應符合下列規定:用導管灌注水下混凝土的樁,其鋼筋籠徑應比導管連接處的外徑大100mm以上,鋼筋籠的外徑應比鉆孔直徑小100mm左右;沉管灌注樁,鋼筋籠外徑應比鋼管徑小60-80mm。(4)分段制作的鋼筋籠,為防止在吊裝過程中發

25、生變形,其長度以10mm為宜。2.鋼筋籠的吊放鋼筋籠的吊放,可用雙吊點或單吊點,吊點位置應恰當,一般在箍筋處。對于直徑大、籠身長的鋼筋籠,必須采取措施對起吊點予以加強,以保證鋼筋籠起吊時不致變形,吊放入孔時應對準鉆孔中心緩慢下放至設計標高。對分段制作的鋼筋籠,當前一段放入孔后即用鋼管穿入鋼筋籠上面的箍筋下面,臨時將鋼筋籠擱支在鉆機大梁或護筒口上,再起吊另一段,對正位置焊接后逐段放入孔至設計標高。鋼筋籠全部入孔后,應按設計要求檢查安放位置并作好一記錄,符合要求后,可將主筋點焊于孔口護筒上或用鐵絲牢固綁扎于孔口。以便使鋼筋籠定位,防止鋼筋籠因自重下落或灌注混凝土時往上串動造成錯位。當樁頂標高離孔口

26、距離較大時,就必須在主筋上焊接或用螺紋聯接2-4根吊筋,吊筋上部與護筒口點焊。吊筋與主筋之間用螺紋聯接(主筋上焊螺母、吊筋上車螺紋)時,混凝土初凝前可回收吊筋,可重復使用。水下混凝土的灌注水下混凝土的灌注是保證成樁質量的關鍵。該橋樁水下混凝土的灌注采用直升導管法,混凝土拌和物是通過導管下口,進入到初期灌注的混凝土下面,頂托著初期灌注的混凝土及其上面的水上升。為使灌注工作順利進行,應盡量縮短灌注時間,堅持連續作業,使灌注工作在首批混凝土初凝以前的時間完成。在混凝土灌注過程中應注意以下事項:1.混凝土拌和料必須均勻,盡可能縮短運輸距離及時間,減小顛簸,防止混凝土離析而產生堵管、卡管現象;2.混凝土

27、運送到樁位處時,應該做坍落度實驗,保證坍落度在 1822cm;3.在灌注過程中,要隨時測量和記錄孔混凝土高度及導管入孔長度,以控制和保證導管埋入孔混凝土中有適當的深度,防止導管提升過猛,管底脫離混凝土面或埋入過淺而導致管進水造成斷樁夾泥;也要防止導管埋入過深而造成導管被混凝土埋住不能提升,導致中止灌注而斷樁;4.在灌入過程中,當導管混凝土不滿,含有空氣時,后續混凝土要徐徐灌入。不可整個灌入漏斗和導管,以免在導管形成高壓氣囊,使混凝土灌不下去;5.混凝土面灌注至高出設計標高面 50 cm 以上時停止灌注,清除樁頂混凝土至樁頂設計標高以上 10cm,高出部分待強度達到 70%設計強度后,用人工鑿除

28、,確保樁頭質量良好。第3章 鉆孔灌注樁質量控制要點灌注樁施工質量受到很多因素的影響,只有把握好施工過程中的關鍵因素,即質量控制要點,才一能保證質量。3.1施工機具的選擇施工機具的好壞對能否保證施工質量以及功效的高低起著至關重要的作用。選擇好合適的施工機具是實現質量控制的首要條件。泥漿循環回轉鉆進成孔灌注樁的施工機具主要包括成孔的鉆機、泥漿循環設備、鉆桿、鉆頭與保徑圈,成樁的導管、料斗、球塞、混凝土拌制與輸送設備。對于不同的地質條件,不同的樁徑,其選擇使用的成孔機具如鉆機、鉆桿、鉆頭有很大差別。選擇鉆機,首先要看功率和扭矩夠不夠,因為樁徑越大,鉆進時切削阻力越大,要求功率和扭矩也越大。鉆桿選擇則

29、不宜采用過細的鉆桿,過細的鉆桿其桿通道小,泥漿循環量受限制,鉆進速度慢,沉渣多,成樁質量難以保證,同時鉆桿細則剛度小,受壓時容易發生彎曲,造成斜孔形狀不規則。鉆頭直徑必須保證樁的設計直徑,一般比一設計樁徑小5-6cm,鉆頭形狀應對稱,錐尖角度不應小于120度,因為不對稱的鉆頭易產生斜孔錐尖過尖會在孔底產生一個錐形,在其中埋藏大量泥塊沉渣,影響樁的承載力。成樁用設備主要根據樁體的混凝土方量來考慮安排。導管的基本要滿足混凝土灌注量、接頭密閉不漏水不漏氣。導管的長度應保證使得導管下口離孔底的距離保持在0.5m左右。為此在施工中必須配有一些小導管,如0.5m,1.0m,1.5m等不同長度。導管的選用除

30、需考慮混凝土的方量,還應使導管接頭的外徑比鋼筋籠直徑應小100mm以上,以免導管鉤帶鋼筋籠。導管孔口的料斗與吊運混凝土的料斗的容量之和應保證首批灌注混凝土的數量滿足導管首次埋置深度(1.0m)和填充導管底部的需要。首批灌注混凝土的數量不足會使得先灌入孔的混凝土大量混雜泥漿,影響樁的質量。可見施工機具的控制是泥漿循環回轉鉆進成孔灌注樁施工質量控制的重要環節,只有切實把好這一關,才能真正好施工質量。3.2 鉆進過程控制鉆進過程中主要應加強以下事項的控制:(l)總的原則要快,一個樁的施工時間越短,質量也越不容易出現問題,當然,也不是要絕對的快,該慢的孔段要慢。如開孔時要輕壓慢鉆以防止發生孔斜,待鉆頭

31、或導向部位全部進入地層后,方可加速鉆進;在淤泥質土層也不能太快,需防止形成螺旋形孔。(2)鉆進過程中泥漿循環量應根據地層和鉆進速度加以調整,若進尺速度快而泵量小,泥漿必定粘稠而且泥塊沉渣多,影響成孔質量;在松軟易坍地層中鉆進時若泵量和壓力太大,會造成擴徑甚至坍孔。(3)在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時,應保持孔具有規定水位和要求的泥漿比重和粘度。處理孔事故或因故停鉆,必須將鉆頭提出孔外。(4)終孔時,需對樁孔的孔深、孔徑、傾斜度進行檢測,符合要求刁能終孔,否則需繼續。3.3清孔控制需要采用兩次清孔來達到規定的硅灌注前的泥漿比重。第一次清孔是鉆進至設計深度后直接利用鉆具進行的換漿清孔工作。第一

32、次清孔是能否達到技術要求的根本基礎,不能因為有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性,因為第一次清孔的沖力(吸力)大,清孔能力強,可以把絕大部分沉渣,包括較大的泥塊都返出孔外,而第二次清孔是利用截面粗的導管進行,沖力(吸力)要小得多,不能承擔主要的清孔責任,因而第一次清孔一定應達到返出的泥漿中不含有的泥塊為止,根據在施工中的經驗,對一根三十幾米長的直徑600的樁來說,正循環清孔的時間應大于30分鐘。第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管以后利用導管進行的清孔,目的是清除這段時間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣。在清孔過程中必須注意保持孔水頭,防止坍孔。清孔完畢后,應從孔底取出泥漿樣品,進

33、行性能指標試驗。需特別注意不得用加深鉆孔深度的方式來替代清孔。3.4鋼筋籠制作鉆孔灌注樁的鋼筋籠制作一般使用熱扎鋼筋,材質與焊接要求應符合國家的相關強制標準。鋼筋籠制作的技術要求主要是:鋼筋籠直徑應符合設計尺寸;每節的長度不宜超過10米,也不宜短于5米,因為過長則吊起時易彎曲變形,過短則增加焊接時間,對成樁的質量不利;使用法蘭接頭導管時,最下面的一節鋼筋籠底端應使主筋向外開,以防導管掛鉤導管造成鋼筋籠上浮;制作好的鋼筋籠應平臥堆放在平整干凈的場地,堆高不得超過兩層。鋼筋籠在下籠過程中應從速,一般樁孔應在1-2個小時完成。大樁亦不能超過3小時為宜。3.5水下混凝土的灌注控制混凝土的強度等級必須滿

34、足設計要求,砂石料、水泥、水等應符合國家標準,采用商品混凝土必須經過現場質量檢測。此外,根據灌注樁的特點,水下混凝土還需控制:(l)初凝時間。這個指標對于灌注樁非常重要,一般要求所提供配比的初凝時間是實際澆灌時間的兩倍,否則容易在澆灌過程中出現導管凝死等事故。(2)流動性。規要求坍落度18-22 cm之間,當坍落度小時,易堵塞導管,坍落度大時易發離析。水下混凝土在灌注中應控制以下幾個點:(l)水下混凝土灌注前應檢查樁底的沉淀層厚度與泥漿指標,不符合要求則應再次清孔。(2)當混凝土灌到孔口不再返出泥漿時,說明混凝土壓力已等于或小于其在樁頂升的阻力,此時應提升導管;若需提高0.5-1.0m以上才能

35、灌入混凝土,則此時應拆除一些導管,減小導管在混凝土的埋深,使動力重新大于阻力。(3)導管的埋深太大或太小都是不利的,埋深太大容易發生硅凝住導管的斷樁事故,埋深太淺容易沖翻孔硅頂面而將沉渣泥漿卷入,造成夾泥至斷樁,也容易發生將導管拔出硅的事故。因此,應做到勤提勤拆,不能出現一次拆十幾米的情況。以上為鉆孔灌注樁施工中應引起足夠重視的質量控制五大要點,施工單位在施工過程中應引起足夠的重視。第4章 常見質量通病及處理措施4.1縮頸縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質量問題,主要由于樁周土體在樁體澆注過程中產生的膨脹造成。針對這種情況,應采用優質泥漿,降低失水量。成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間,

36、孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。或在導正器外側焊接一定數量的合金刀片,在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。另外,可采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。4.2鋼筋籠上浮在澆筑混凝土時,有時鋼筋籠會發生上浮,其原因及相應對策如下:鋼筋籠上升,除了一些顯而易見的原因是由于導管上提時鉤掛所致外,主要的原因是被砼頂托上升,當砼表面接近鋼筋骨架時,導管底口處于鋼筋籠底口3M以下和1M以上處,砼灌注的速度過快,使砼下落時沖出導管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠的重力所致。當鋼筋籠的外徑及套管壁之間的間隙太小,有時套管壁與箍筋之間夾有粗骨料時,會發生鋼筋上浮現象,出現這種問題處理的方法是,使箍筋與套管壁

37、之間的間隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。 鋼筋籠自身彎曲,鋼筋籠之間的接點不好、彎曲,箍筋變形脫落,套管傾斜等,使得鋼筋與套管壁的接觸過于緊密時,也將造成鋼筋籠上浮。在處理此類問題時,應注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度,防止鋼筋籠在運輸工程中的碰撞等因素引起的變形。在沉放籠時要確認鋼筋籠的軸向準確度等,不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中,不得敲打鋼筋籠的頂部,在貫入套管時,必須注意汽錘制度。 由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也

38、帶動鋼筋籠上升。當此類現象發生時,應立即停止灌注混凝土,并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消失。 鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。 鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.5-2.0m。 為了防止鋼筋籠上升,當導管底口低于鋼筋籠底部3M至高于鋼筋籠底1M之間,以及砼表面在鋼筋籠底部上下1M之間,應放慢砼灌注速度,允許的最大灌注速度與樁徑有關。孔砼進入鋼筋骨架4M左右,適當提升

39、導管,減小導管埋置長度,以增加骨架在導管口以下的埋置深度,從而增加砼對鋼筋骨架的握裹力。 除此之外,在澆筑混凝土之前,一定要將套管稍稍往上提一點,以確認鋼筋籠是否存在上浮現象。克服鋼筋上升,除了主要從上述灌注方面著眼外,還應從鋼筋籠定位方式加以考慮。4.3樁底沉渣過多清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節,通過清孔應盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除,使混凝土與巖基結合完好,提高樁基的承載力。施工中發生樁底沉渣的主要原因及處理的措施如下: 樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規定,清孔不干凈或未進行二次清孔造成的;施工中應保證灌注樁成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉,維持循環清孔時

40、間不少于30分鐘,然后將錘式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。 當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時,樁底的沉渣浮起困難,沉渣將堆積在樁底,影響樁與地基的結合。工程中需采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不能用清水進行置換。 鋼筋籠吊放過程中,如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位,將會發生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土會坍落在樁底;因此,鋼筋籠吊放時,務使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。在鋼筋籠的加工工藝上,可選用冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,減少空孔時間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠后,檢查沉渣量,如沉渣量超過規要求,則應利用導管進行二次清孔,使用方法是用空氣升液排渣法或空吸泵反循環

41、法。這種方法是用已有的空吸泵、空壓機,在導管上備有承接管,它無需特殊設備,在任何施工方法中均可采用。 清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積。開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30-40mm,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達到清除孔底沉渣的目的。4.4導管進水在澆注混凝土過程中,有時會發生由于過量上提導管,使接頭部分產生漏水等情況,將造成混凝土離析、流動等質量事故,在樁身上留下致命的質量隱患。因此要嚴格施工管理,不得發生泥漿水進入導管的質量事故。一旦生發上述事故,可采取如下的處理措施: 澆筑混凝土之前,若發現導管口出現

42、漏水現象時,應立即提起到導管進行檢查,對漏水部位進行嚴格的防水處理后,再重新放入樁孔中,建筑混凝土。 在任何情況下,都應該盡可能的將導管底部深深的埋在混凝土中,當發現導管上提明顯過量時,應迅速將導管插到混凝土中,利用小型水泵或小口徑的抽水設備,將導管中的水抽到之后,再繼續澆筑混凝土。4.5斷樁由于混凝土凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下: 施工中若發生導管底端距孔底過遠,則混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。 為避免質量事故的發生,樁孔鉆成后,必須認真清孔,一般是采用沖洗液清孔,沖孔時間應

43、根據孔沉渣情況而定,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規規定。這就要求在灌注混凝土前,應認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。 有時受地下水活動的影響或導管密封不良,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現混凝土不凝體。 在地下水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應根據首次混凝土灌入量的多少而定,嚴防斷裂。確保導管的密封性,導管的拆卸長度應根據導管外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。 在澆注混凝土時,由于導管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,出現樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現

44、象。 施工中應明確規定,混凝土澆注過程中,一旦開始澆筑工序,一定要連續完成改作業,確保在混凝土初凝時間連續澆注,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。并隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,嚴格遵守操作規程。 施工中還會發生澆注混凝土時,沒有從導管灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現疏松、空洞的現象。 因此,施工要求中要嚴格確定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流動性,坍落度損失亦滿足灌注要求。灌注混凝土應從導管灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量, 避免埋下質量事故的隱患。第5章 工程案例分析鹽邵河

45、大橋為淮江高速公路江都段的一座大型橋梁,該橋跨越鹽邵河及邵真公路,全長754.58 m,主橋上部采用(40+67*3+40)m預應力混凝土箱梁,下部采用01500鉆孔灌注樁,樁長55 m,其中主橋左13號、14號墩及右14號、15號墩位于鹽邵河中。鹽邵河系至邵伯進京杭大運河的干線航道,通航等級為五級,河面寬度約100m,水深6m左右,航運十分繁忙。5.1工程地質及施工特點工程地質條件橋梁所在地區屬里下河平原沉積區。第四系覆蓋層較厚。區沉積物主要為沖積相為主的陸相堆積和里下河吉瀉河相的淤積物巖性主要為全新統及上更新統的亞粘土、粘土、亞粘土混粉砂、粉砂夾亞粘土、粉砂及淤泥質土。鉆孔深度土層分9層、

46、16個亞層,主要有3種:亞粘土,間或夾有粉砂、鐵錳質結核,軟塑一硬塑;粘土,可塑一硬塑;淤泥質亞粘質土,混粉砂,流塑狀態。主要施工特點(1)河道水位高、波動大。主橋樁基施工正值雨汛期,河道水位高,流速快,且來往船只較多,水位波動大,鉆孔時孔靜水壓力變化大,易引起坍孔和穿孔。(2)樁頂高程低。水中樁基樁頂設計高程低于河床1m多,低于正常河水位6m左右。樁基定位、垂直度及鉆頭擺動的控制難度較大,容易出現偏位現象。(3)土層變化大。鉆孔土層有淤泥質土、粘土、亞粘土及粉砂等,土的物理狀態從流塑一軟塑一硬塑不等,如鉆孔工藝、進尺速度或泥漿密度控制不當,極易引起縮孔、擴孔或坍孔。(4)鋼筋籠長、單樁混凝土

47、量大。樁基主筋長度50 m,單樁混凝土量97.1 m3。易因鋼筋、導管安裝及混凝土澆筑歷時過長,引起孔底沉淀層厚度增大或坍孔。5.2施工機具選用鉆孔設備采用GPS-15及GPS-20型鉆機。鉆孔結束后鉆機立即移位,由多工序一體化鉆架(該工藝屬省級工法)進行鋼筋籠安裝及水下混凝土澆筑。該工藝鉆機利用率高,能縮短鋼筋籠安裝及混凝土澆筑時間;同時免去吊機跟班作業,減輕鉆孔平臺負荷,并能降低機械臺班費用。5.3施工工藝鉆孔平臺搭設鉆孔工作平臺采用雙排樁木基礎,上架鋼桁架梁,桁架梁另一端直接擱置于岸坡上(下設枕木)。樁木采用錘擊沉設,并形成框架臨時墩,確保平臺具有足夠的承載力和穩定性。工作平臺沿兩側河岸

48、分別搭設,中間預留通航寬度不小于32m,保持河道正常通航和排洪。平臺布置呈流線型,減少水流對平臺的沖擊。在平臺外側設置防撞護木及警示標志,確保施工中平臺及航行船只安全。護筒埋設護筒設置對水中鉆孔灌注樁的施工至關重要。針對樁位處水深達6m。且水位波動大的特點,樁孔護筒采用、外雙層護筒。、外護筒均采用鋼護筒,外護簡直徑D2500,主要用于維持孔水位,底端穿過淤泥質層進入粘土層不少于1.0 m。頂端高出施工期最高水位1.5-2.0m;護簡直徑D1600,主要用于保證孔口不坍塌,并控制樁的平面位置和樁頂混凝土具有良好外形,其底端不高于外護筒底面高程。頂端高于樁頂設計高程0.5-1.0m。外護筒采用4臺2.2 kW振動器對稱振動下沉。護筒采用水沖沉設。護筒沉設時采用導向架導向,確保護簡埋設垂直度及位置準確。護筒沉設到位后,采取臨時固定措施,防止施工中發生位移。、外護筒之間填筑粘性土,經固結穩定后方可開始鉆孔施工。 鉆孔樁孔采用GPS-15或GPS-20型鉆機正循環鉆進成孔。鉆進過程中隨土層變化及時調整進尺速度和泥漿相對密度。在粘性土層中中速鉆進,自由進尺,防止鉆頭擺動過大,泥漿密度控制在1.081.15tm3之間;在淤泥質土及砂土層中采用

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