鉆孔灌注樁論文：鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理

鉆孔灌注樁論文：鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理 摘要：結(jié)合實例闡述了鉆孔灌注樁施工工藝、施工方法及病害的預(yù)防及處理措施。 關(guān)鍵詞：鉆孔 灌注 工藝 質(zhì)量 病害 鉆孔樁基礎(chǔ)施工簡便、操作易掌握，設(shè)備使用簡單，因此在樁基礎(chǔ)施工中被廣泛應(yīng)用，因工程質(zhì)量只能通過科學(xué)的過程控制和儀器檢測來確認，因而對作業(yè)人員操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。下面結(jié)合白灣大橋樁基施工實例，介紹沖擊鉆孔樁施工工藝及施工中出現(xiàn)的病害處理措施。 1 工程概況 白灣大橋是貴州省“678”網(wǎng)的第2縱沿河至榕江高速公路中的中間段K49+079-K49+275處，為3x30+3x30米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼T梁，橋長196米。下步結(jié)構(gòu)：柱式墩、樁基礎(chǔ)、U臺；樁基礎(chǔ)以弱風(fēng)化巖層作為樁端持力層。 2 工程地質(zhì)情況與機具選擇 橋區(qū)位于石阡縣境內(nèi)，跨越X011縣道，交通較方便。橋區(qū)中部為稻田，地貌類型屬構(gòu)造侵蝕型低山地貌，植被不發(fā)育。地質(zhì)構(gòu)成由上至下分別為粉質(zhì)粘土，厚度05m。強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,厚度0.78.6m。中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖：fa0=600kPa frk=10MPa，故選擇其做為基礎(chǔ)持力層。 施工前對機具進行了選擇，循環(huán)鉆鉆進速度快、成孔好、清孔干凈，但怕硬巖層及孤石、卵石；沖擊鉆適用廣泛，但速度慢、成孔質(zhì)量不高。經(jīng)現(xiàn)場進行兩種機具的比較，決定選擇施工設(shè)備簡單易操作、施工時噪音小、實用于各類土層、決定在保證沖擊鉆工藝和泥漿質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用2臺30型沖擊鉆同時施工。 3 沖擊鉆孔樁施工工藝 鉆孔灌注樁施工工藝順序：初步放樣-筑島-護筒埋設(shè)，恢復(fù)定線-鉆孔-成孔檢查清孔-下鋼筋籠-灌注水下砼澆筑-成樁檢測。 3.1 初步放樣 根據(jù)設(shè)計提供的坐標及高程控制點對樁定位放樣，并提供完整的測量結(jié)果資料。在測量過程中首先應(yīng)用全站儀測定樁基軸線和樁位標志并填寫記錄。樁基和樁位樣樁應(yīng)設(shè)置在不受鉆孔灌注樁施工影響的地點，在施工過程中應(yīng)經(jīng)常檢查，定位點需要移動時，應(yīng)檢查正確性并做好測量記錄，所有定位點必須加以妥善保護，以便在施工過程中能夠迅速準確的進行測量與檢查。 3.2 筑島 場地位于稻田中，采用草袋圍堰并埋設(shè)直徑1.0m的涵管以保證稻田灌水需要，強風(fēng)化泥巖填充壓實，筑島高出稻田水面1.5m。 3.3 埋設(shè)護筒,恢復(fù)定線 白灣大橋采用2.5m高鋼護筒，直徑2.4m，壁厚5mm，旱地與筑島處采用挖坑埋設(shè)，護筒底部和四周所填粘質(zhì)土分層夯實，護筒頂高出地面0.3m。埋設(shè)時位置要求垂直，護筒要求豎直。過程中應(yīng)注意護筒豎直中心線與樁位中心線重合，平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%。護筒頂部焊加強筋與吊耳，開出水口。鉆進過程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉，并及時糾正。 3.4 鉆孔 按設(shè)計資料繪制的地質(zhì)剖面圖，選擇適用的鉆孔和泥漿，白灣大橋根據(jù)實際情況選用沖擊鉆。 3.4.1 泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。制作泥漿用粘土，應(yīng)選用塑性指數(shù)大的、含砂率小的粘土，在拌制泥漿時可根據(jù)需要加入純堿、化學(xué)漿糊等以改善泥漿性能，其摻和量應(yīng)通過試驗決定。之后將其浸泡12小時后加水?dāng)嚢杈鶆蚣纯墒褂谩?3.4.2 鉆孔注意事項 必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。在施工中要不斷添加泥漿和抽渣，還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。鉆好的孔應(yīng)及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下砼，要保證不影響鄰樁或下個樁的施工、鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。鉆孔開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，根據(jù)鉆孔和地質(zhì)情況合理選擇鉆進速度。鉆進過程中要經(jīng)常檢查孔徑，垂直度、泥漿指標和成孔速度。 3.5 成孔檢查、清孔 3.5.1 成孔檢查：成孔檢查一般包括中心位置、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(yīng)在10cm范圍內(nèi)，傾斜度1%，孔徑、孔深不小于設(shè)計。 3.5.2 清孔：主要是為了將孔內(nèi)帶有大量泥渣的泥漿混合物清除出來，盡量減少孔底沉淀層厚度，注意孔底沉淀厚度必須小于50mm。當(dāng)孔中泥漿達到要求值時，通知監(jiān)理進行測試，在監(jiān)理測試達到規(guī)范要求后才可以安放鋼筋籠，澆筑砼。 3.6 下鋼筋籠 鋼筋籠下孔時應(yīng)保證鋼筋骨架在吊裝過程中盡量對中，不傷孔壁及控制保護層厚度。鋼筋骨架就位后采取四點固定，以防止掉籠和砼澆注時骨架上浮現(xiàn)象，支撐系統(tǒng)對準中線防止鋼筋籠傾斜和移動，鋼筋骨架上焊接護壁筋，以確保骨架在孔中的位置、保護層厚度。 3.7 灌注水下砼 3.7.1 導(dǎo)管的形式與連接方法 導(dǎo)管做成直徑300-400mm，壁厚4-6mm，中段每節(jié)長2000mm，底節(jié)做成6000-8000mm,余節(jié)段用1000mm及500mm的管節(jié)找零，導(dǎo)管之間采用法蘭連接，吊裝之前要要將導(dǎo)管連接，做水密性試驗與接頭承拉試驗，保證連接處不漏水，入孔時導(dǎo)管盡量位于與孔中央。必要時做升降試驗，保證不要碰撞鋼筋骨架。 3.7.2 灌注水下鉆孔樁砼 灌注前對樁孔質(zhì)量、回淤沉碴厚度、泥漿指標、樁底標高進行一次全面檢查，防止意外事故發(fā)生。砼拌合物運至灌注地點時檢查和易性與坍落度，符合要求方可使用；灌孔進行不得間斷。 灌注首批砼后，必須得保證導(dǎo)管埋入砼中的深度不得小于1m，隨著砼的不斷灌注，不斷提升導(dǎo)管，始終保持導(dǎo)管在砼中的埋置深度在4-6m，灌注的樁頂高程高出設(shè)計50-100mm，灌注過程中經(jīng)常量測孔內(nèi)砼面層的高程，及時調(diào)整導(dǎo)管排泄端與砼表面相應(yīng)位置，并始終監(jiān)視導(dǎo)管在無空氣和水的狀態(tài)下填充，灌注砼時溢出的泥漿引流到適應(yīng)地點處理，以防污染。 3.8 質(zhì)量檢測 砼強度達到70后可做樁基無破損檢測，采用超聲波透射法檢測樁基質(zhì)量，是利用發(fā)射探頭所發(fā)射的超聲波通過砼再到接收探頭，期間根據(jù)某些聲學(xué)參數(shù)如幅度、頻率等的不同變化，從而反映出砼內(nèi)部情況如孔洞，強度、離析等。 4 二次灌注樁病害的處理 由于操作失誤和經(jīng)驗不足，白灣大橋灌注樁共發(fā)生2次病害如下： a.塌孔 在成孔后由于幾天連續(xù)下雨，孔壁不同程度塌落，發(fā)現(xiàn)護筒內(nèi)的水突然下降了30cm，護筒四周土層已下沉5-9cm ，經(jīng)過各種跡象表明，孔內(nèi)已出現(xiàn)塌孔，有繼續(xù)擴大的趨勢明顯。 病因分析：1主要由于土質(zhì)松散，加之泥漿護壁不好；2空鉆時間過長；3成孔后待灌時間過長。 處理措施：在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護筒，密實回填土；使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提高泥漿比重和粘度；升高護筒，終孔后補給泥漿，保持要求的水頭高度；保證鋼筋籠制作質(zhì)量，防止變形。 b樁孔偏移傾斜：成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差、彎曲。 病因分析：鉆臺下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷：樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機磨損，部件松動，護筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動鉆桿傾斜，遇大弧石等地下障礙物。 處理措施：鉆機安裝周正、水平、穩(wěn)固，護筒不偏斜，鉆桿不彎曲，主動鉆桿保持垂直；增添導(dǎo)向架，控制提引水龍頭，盡可能采用鉆鋌加壓，清除地下障礙。 5 結(jié)