所屬欄目:2012年07月 發布日期:2010-10-27 11:34 熱度:
摘要:筆者通過工程實踐經驗,對水下鉆孔灌注樁的施工工藝進行總結,結合自身的經歷,總結施工過程中時常發生的一些施工問題并提出應急處理措施。
關鍵詞:水下灌注樁;施工工藝;質量問題
一、前言
目前,鉆孔灌注樁基礎廣泛的應用于工業與民用建筑、公路和鐵路橋梁基礎。由于地質條件的差異和設計樁長的不同,以及周圍環境等因素的影響,鉆孔灌注樁施工工藝和過程控制手段也有所不同,并且易發質量問題。本文針對水下鉆孔灌注樁的施工技術方法和質量問題的預防和處理進行探討。
二、施工準備工作
根據工程的設計樁長和土質確定以下幾點:
護筒的長度:粘性土應不小于1m,砂類土不應小于2m。當表層土松軟時,宜將護筒埋置到堅硬密實的土層中至少0.5m。
導管的長度:規范要求,開始灌注混凝土時導管的底部至孔底距離為300~500mm。所以,導管的長度應根據孔深確定。應該根據導管長度確定導管的分節長度和數量。
鋼筋籠的長度:鋼筋籠長度嚴格按照設計執行,但是需要根據周圍環境確定是否需要分段進行吊裝。如周圍有高壓線或鐵路等重要設施,吊裝高度受限制的情況下,要根據實際情況采取分節吊裝方案。
二、施工工藝
定位放線→埋設護筒→泥漿制作→鉆孔→第一次清孔→鋼筋籠吊裝→導管安裝→第二次清孔→檢驗沉渣→灌注混凝土
(一)定位放線
通過在每根樁四周設置的控制樁確定樁的中心,同樣以此方式確定鋼筋籠的中心。并且在施工過程中隨時檢查鋼筋籠的中心位置。
(二)埋設護筒
護筒材質一般采用不小于厚5mm的鋼板制作,直徑大于鉆頭直徑200-400mm。埋設深度根據土質確定,一般不小于1.5m~2.0m,并高出施工地面0.3m,埋設準確、穩定。
(二)泥漿制備
宜采用膨潤土泥漿護壁,在粘性土中鉆孔,當塑性指數大于15,浮渣能力滿足施工要求時,可利用孔內原土造漿護壁。一般應滿足以下指標:
黏度:一般地層16~22s,松散宜塌地層19~28s。
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。
(三)鉆孔
鉆孔過程中,鉆機要保持穩定,不得產生位移和沉陷。如果表層地質松軟,應提前對場地進行加固處理。鉆孔時開動泥漿泵,循環注漿,可有效的防治塌孔問題的發生。
(四)第一次清孔
清孔主要目的是清渣,通過泥漿的循環將孔內浮渣清走,在清孔過程中應不斷置換泥漿,直至灌注水下混凝土,施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位1m以上。沉渣厚度要求小于10cm。
(五)吊放鋼筋蘢
鋼筋籠經驗收合格后可以進行吊裝,吊放鋼筋籠采用吊車進行。吊裝之前要通過計算確定吊點的位置。
如果采用分段吊裝,應該確定連接方式,最好采用正反絲的直螺紋套筒連接方式,可以節省連接時間而且連接質量有保證。
(六)導管安裝
導管內壁應光滑、圓順、內徑一致,一般直徑為20~30cm。導管管節長度,中間節宜為2m等長,底節可為4m,漏斗下宜為1m。
(七)第二次清孔
安放鋼筋籠及導管后,利用導管進行第二次清孔。復測沉碴厚度在規范要求范圍以內,即可卸壓并立即澆筑水下砼。
(八)灌注水下混凝土
混凝土的性能按照水下混凝土的指標控制,坍落度為18~22cm,不離析,并且必須保證混凝土的連續澆筑。
首盤混凝土數量要經過計算,以滿足封底要求。在整個澆筑過程中,導管在混凝土埋深4~6m。澆筑完成時樁頂混凝土標高比設計標高高出0.5-1m。
二、施工過程注意事項
(一)導管使用之前要經過打壓檢驗,檢查導管是否存在漏氣問題,防治發生由于導管漏氣而造成堵管和進水問題。
(二)嚴格計算首盤混凝土澆筑量,保證首盤混凝土澆筑后,導管的埋深不小于1m。
(三)假如混凝土不能連續澆筑,應該用吊車上下活動導管,保證混凝土的流動性,但是要保證導管在混凝土內部的埋深。
(四)混凝土澆筑之前要嚴格控制混凝土的塌落度,如果混凝土離析或塌落度太小,嚴禁澆筑混凝土,以防發生堵管問題。
(五)拔每節導管之前要計算導管在混凝土內的埋深,防治將導管拔出混凝土面。
(六)施工過程中做好施工記錄,尤其是導管的編號的埋深。
三、質量問題的處理對策
在灌注樁施工過程中,尤其是水下灌注樁施工過程中,很容易發生斷樁、縮頸等質量問題,發生以上問題的主要原因是由于鉆孔過程中存在塌孔或澆筑混凝土過程中發生堵管問題引起的,如何避免以上問題的發生是水下灌注樁控制的重點,根據工程經驗總結以下預防和應急處理措施:
1、堵管問題:
根據工程經驗,幾乎所有堵管問題都是由于混凝土的質量問題引起的,如混凝土離析或塌落度太小容易造成堵管問題。
如果在混凝土灌注過程中發生了堵管問題,應該及時果斷的處理,避免混凝土上強度后再進行處理,這樣會造成很大的麻煩和浪費。
第一種情況,堵管位置比較深,一般發生在在混凝土開始灌注階段。
此時,首要采取的措施是調用汽車吊上下活動導管,同時檢查導管內的混凝土是否下沉,如果混凝土面下沉表明堵管不嚴重,可以繼續灌注混凝土,但是要將混凝土的塌落度適當增大。在后續的灌注過程中要不斷的上下活動導管。
如果導管內的混凝土不下沉,說明堵管較嚴重,此時應及時換用大漏斗,在大漏斗內放滿塌落度較大的混凝土,通過大漏斗內混凝土的壓力疏通導管。同時上下活動導管,一般可以解決此類堵管問題。
假如以上兩種方案都沒有解決堵管問題,此時應該果斷的將鋼筋籠提出,重新鉆孔施工。
第二種情況,在混凝土澆筑到距離設計標高很近,一般2~3米左右時發生堵管問題。
如果距離設計標高很近,首選方案是上下活動導管。采用坍落度較大的混凝土澆筑,如果不可行,只有將混凝土上部的泥漿用泥漿泵抽走,同時將混凝土表面的泥土雜物挖除,直至挖出新鮮混凝土面,然后再澆筑混凝土至設計標高,同時用振搗棒振搗密實。
2、塌孔問題:
塌孔問題主要是由于鉆孔過程中局部存在軟弱土層引起的,要求在鉆孔過程中不斷的觀察,如果遇到軟弱層,要及時的調整泥漿比重,一般增加泥漿比重可以避免此類問題的發生。如果發生塌孔問題后,要及時的清孔,防治孔底沉渣超標而影響樁長。
文章標題:水下鉆孔灌注樁施工技術和質量問題探討
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