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水下鉆孔灌注樁施工問題與質量控制

2015年1月22日() 來源:土木工程網 作者:佚名 閱讀:

  1.工程概況

  本次工程道路全長8123.643m,南起櫻花路(起點K2+596.366),中心南北路環(huán)島(終點K10+720)。平面坐標采用哈爾濱城市獨立坐標系。松花江避暑城東環(huán)路(松江濕地旅游通道四環(huán)路至呼口大橋段)規(guī)劃紅線寬度60m,采用雙向6車道。

  K4+338大橋采用變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁,K4+338大橋跨徑組合為40m+65m+40m,橋墩采用直立型實體式墩。每個承臺下設20根樁孔樁,樁直徑120cm。

  2.工程地質

  本工程地層從上之下由淤泥質土、中砂、粗砂、粉質粘土、中砂、粗砂、中砂、礫砂、粗砂組成。水位變化大。

  3.設備選擇

  根據樁型、鉆孔深度、地層地質情況、泥漿排放及處理等條件綜合選定成孔機具及其工藝對孔深大于30m的摩擦樁,宜采用反循環(huán)工藝成孔或清孔。

  3.施工質量控制方法

  3.1 護筒

    在埋筒時,護筒內徑比樁徑大20cm,護筒頂面高出施工地面20~30cm。護筒埋置深度不小于2m?拥嘏c四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔,使護筒內保持1.0~1.5m的水頭高度。鉆頭起落時,應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時應立即停止鉆孔,用粘土在四周填實加固,若護筒嚴重下沉或移位時,則應重新安裝護筒。

  3.2 泥漿池

  選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設計。在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質量都是重要因素。施工期間護筒內泥漿面應高出地下水位1.0m以上(在受水位漲落影響時,泥漿面應高出最高水位1.5m以上)。

  3.3 鉆孔及清孔

  在鉆進中發(fā)現(xiàn)鉆孔內的水位突然下降又回升,孔口冒細密的水泡,鉆進尺很慢或不進尺而出碴量明顯,鉆機的負荷卻明顯的增加,有異響現(xiàn)象發(fā)生時,既可能發(fā)生了井孔坍塌現(xiàn)象。坍孔的原因大多數(shù)是由于泥漿性能不符合要求、孔內水頭未能保證、機具碰撞孔壁等原因造成的。發(fā)生坍孔后,應查明坍孔的位置再進行處理。坍孔位置較深且不是很嚴重時,采用粘土回填至坍孔位置以上2m~3m,并采取加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施,繼續(xù)慢慢鉆進;坍孔嚴重時,應立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填,如果無砂類土和礫石土,可采用粘質土摻入5%~8%的水泥進行回填,待孔內回填土穩(wěn)定后重新開鉆;坍孔位置不深時,可采用加深護筒的方法,將護筒內的填土夯實,重新開鉆。

  成孔后,鉆頭提高孔底10~20cm,保持慢速空轉,維持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,盡量不要用清水進行置換。成孔時應小心提桿不得碰撞孔壁,否則第1次清孔后在提鉆具時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核成孔深度,如測繩深比鉆桿測深小,就要重新下鉆復鉆并清孔,不得強行下鋼筋籠。

  3.4 鋼筋籠

  鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固,并在上端加焊4根較粗鋼筋(Φ20以上)固定在鋼護筒頂部施工平臺上,用細鋼筋在鋼筋籠上加焊防浮倒刺,當砼上升至鋼筋籠底部附近時,小步提升導管以保持較小的埋管深度(≥1.5m),并稍稍減緩砼的灌注速度。

  3.5 導管

  導管使用前須做密封試驗,灌注前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。在灌注過程中發(fā)現(xiàn)漏水應加快灌注速度,并加砼埋深,使管內砼超出漏水處要經常探測砼面實際標高、計算砼面上升高度、導管下口與混凝土面相對位置,及時拆卸導管,保持導管合理埋深,嚴禁將導管撥出砼面,導管埋深一般應控制在2~6 m為宜,過大或過小都會在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質量問題,直接影響樁的質量。當導管堵塞時,一般采用上下提振法,使砼強行流出,但如果此時導管埋深很少,極易提漏。.因泥漿過稠,在測量導管埋深時,對砼澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離砼面,也就產生提漏。灌注砼過程中,測定已灌砼表面標高出現(xiàn)錯誤,導致導管埋深過小,出現(xiàn)拔脫提漏。特別是灌注后期,易將泥漿中混合的坍土層誤為砼表面。因此,必須嚴格按照規(guī)程用規(guī)定的測身錘測量孔內砼表面高度,并認真核對,保證提升導管不出現(xiàn)失誤。如誤將導管拔出混凝土面,必須及時處理?變软琶娓叨容^小時,終止?jié)沧ⅲ匦鲁煽住?

  3.6 混凝土

  凝土澆灌時,導管應全部安裝放孔,安裝位置應居中,隔水塞采用鐵絲懸掛于內;炷凉嗳肭皯仍诠喽穬裙嗳0.1~0.2m3的1:1.5水泥砂漿,然后再灌入混凝土,等初灌混凝土足量后,導管埋入混凝土深度為不少于1m,導管內混凝土柱和管外泥漿樁壓力平衡。砼的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的砼應是拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。坍落度合理的砼可有效地保證砼灌注性、連續(xù)性和密實性,一般應控制在18~22cm范圍內;炷两咏摻罨\時,控制導管埋深在1.5~2.0m;凝土過程中,應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土埋過鋼筋籠底端2~3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上;導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管提出混凝土面。當發(fā)生鋼筋籠上浮時,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(xiàn)象即可消失。

  3.7 結束語

  鉆孔灌注樁質量問題的原因較多,各個環(huán)節(jié)都可能會出現(xiàn)重大質量事故。上述幾點是鉆孔灌注樁施工過程中,是容易發(fā)生的質量問題以及常用的預防處理措施。鉆孔樁施工過程中有針對性地做到事先預防和控制、才能做到發(fā)生了其中的某種故障后能從容地進行處理,才能確保鉆孔樁的工程質量!確保工程進度。

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