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旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺总结

2017-06-27 17:14:22
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一、工程地质概况

本案例(山东德州至济南段)地层主要为第四系冲积层、冲洪积层、海积层,一般以粉质粘土、粘土、粉土、粉砂、细砂类土为主,沿线河流密布,水利设施众多,地下水丰富,地下水类型为孔隙潜水,局部具承压性,地下水位埋深一般在0.4~6.0m。

二、钻孔桩施工工艺要点和工艺要求

1、针对该段地质情况,专门定制高5米、厚10毫米、直径1.2米的钢护筒。特制超高护筒,能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、冲击对桩孔的影响。护筒内径尺寸较大,能贮存足够的泥浆,在钻杆提出桩孔时,可确保护筒内的水压,维护孔壁泥皮的稳定。同时可有效避免钻头升降过程碰撞、刮拉护筒,保护孔口的稳固。护筒离地控制在0.3米左右,除保护孔口防止坍塌外,还用以防止表面水或地面漏浆、杂物等滑落孔中。

2、选用优质膨润土调制泥浆,为增加泥浆粘度和胶体率可根据现场实际情况在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。

3、钻孔施工

钻孔过程中根据地质情况选择钻头型式以及控制进尺速度。钻头提升过程中,回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态,以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中,破坏泥浆的配比。每个工作循环严格控制钻进尺度,避免埋钻事故。同时适当控制回转斗的提升速度,如果提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。尤其是遇到软土地区,易出现缩孔或塌孔的地区,钻进过程中应每进尺控制在30cm左右,缓慢的提升钻头,能有效控制缩孔,预防塌孔。

开钻前要求在护筒内存进适量泥浆,并调制足够数量的泥浆作储备。钻进过程中如泥浆有损耗、漏失,须及时、直接向孔中补充新浆。

4、清孔

第一次清孔:终孔后,浆液沉淀半小时,用钻机进行初次清孔后,并经监理工程师检查沉碴厚度、孔径、孔深、垂直度合格后,撤钻机,安装钢筋笼,安装封孔导管,然后进行二次清孔。

二次清孔采用换浆法清孔,以灌注水下混凝土的导管作为管道,用泥浆泵向孔内压入优质泥浆,直至检验返上的新鲜泥浆各项指标达标,测量孔底沉渣厚度符合设计和规范规定(摩擦桩≤20cm)并经监理工程师检查同意后,安装大料斗,做好灌注水下混凝土准备。

清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。

5、安装钢筋笼

钢筋笼在加工棚集中制作,钢筋笼制作好后,用平车运至各桩位,采用汽车吊起吊就位。为防止钢筋笼吊装运输过程中变形,每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将支撑割除。

钢筋笼在第一次清孔后下放,钢筋笼吊装入孔要准确,为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮,在钢筋笼上端均匀设置固定杆,支撑系统应对准中线,防止钢筋骨架的倾斜和移动。

6、水下混凝土浇筑

成孔检测完毕之后,应在4h内用Φ300mm钢导管灌注水下混凝土。混凝土采用拌合站集中拌合,罐车运输到位,水下混凝土要连续浇筑,中途不得停顿,混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度,正确计算导管埋入混凝土的深度,导管埋深保持在2-6m范围内。

灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在30㎝左右。桩顶高程控制:混凝土灌注后桩顶高程较设计桩顶高程应高0.5~1.0m左右。

三、 施工中重点及难点控制

1、桩尖沉淀厚度控制:为确保桩底沉淀厚度不超标,除要求泥浆性能好之外,施工过程还需控制不同地层的钻进速度,特别是进入粉砂层时,每次旋挖不能太多,以防止砂子从钻头顶口冒出进入泥浆;遇到特殊情况如砼不能及时灌注而导致沉淀超标,可以用吊车吊起钢筋笼,然后用旋挖钻将沉淀取出,再进行灌注。

2 、特殊地层的成孔措施:对容易缩径的地层,钻进时需放慢速度,每次进尺保证在30~40cm左右,反复扫孔,直至达标。

四、 施工过程常见质量通病及防治

1、塌孔

在钻进过程中塌孔:如果是轻微塌孔,不影响正常钻进可以不处理;如果塌孔严重不能再继续钻进,则需要回填土待自然沉实时机成熟后再钻进。

在灌注过程中塌孔:在保证孔内水头的同时,应采用吸泥机吸出踏入孔中的泥土,如不再继续塌孔,可恢复灌注,如仍塌孔不停止,则需要拔出导管钢筋笼,回填土待自然沉实时机成熟后再钻进。

当旋挖钻在易塌孔地区作业时,首先要保证配制的泥浆各项指标均符合要求,再次在钻进过程中,尽量做到慢进尺,尽量避免钻进过程中钻头对孔壁的碰撞,破环护壁泥皮,同时应减少钻头内钻渣掉入孔内破坏泥浆的配比。

2、导管进水

由于首盘混凝土封底失败或者灌注过程中导管接头不密封导致导管进水,或者灌注过程中将导管拔脱进水。当封底失败时,应及时将导管、钢筋笼拔出,用旋挖钻将孔底混凝土掏出,重新安装钢筋笼、导管,清孔合格后重新灌注。导管接头不密封需要换合格导管灌注,换导管和导管拔脱都需要在继续灌注之前,用捞浆桶或者泥浆泵等将二次安装的导管内的泥浆清除干净,注意精确计算好导管埋深,确保再灌注的顺利。

灌注前应检查好导管的密封性,安装导管时要检查密封圈是否垫好,确保导管密封性良好。严格计算好首盘封底的混凝土方量,确保有足够的混凝土封底,灌注过程中准确测量导管埋深,避免导管拔脱。

3、浮笼

在灌注过程中发现钢筋笼上浮时,应立即减缓灌注速度,在保证导管有足够埋深的情况下,快速提升导管,待钢筋笼回到设计标高位置,再拆除导管。如导管埋深不够不能拆除导管时,则将导管快速提升(注意不要将导管拔脱),然后再缓慢放下导管,如此反复多次,直至钢筋笼回到设计标高位置。

为防止钢筋笼上浮,在钢筋笼安装好后将其固定在钢护筒上;其次在灌注过程中应准确测量好混凝土顶面高程,当混凝土快进入钢筋笼时,应减缓灌注速度,并严格控制导管埋深。

4、卡管

在混凝土灌注过程中,混凝土在导管中下不去,首先应借用吊车的吊绳抖动导管,或者安装附着式振捣器使导管中混凝土下落。以上方法均不起作用时,则应该将导管拔出,清理导管内堵塞的混凝土后重新安装导管,清理干净导管内的泥浆后重新灌注。

灌注过程中要求严格控制好混凝土的和易性、坍落度来避免卡管。(本文来自基础工程)

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