钻孔灌注桩施工方案
一、施工流程
钻孔灌注桩施工工艺流程如下图所示:
钻孔灌注桩施工工艺流程图
二、施工准备
1、根据现场实际情况考虑,钻孔场地在浅水中时采用筑岛法创建钻机工作平台进行施工,筑岛长度为8m,高度与施工便道相同,具体宽度应按钻孔方法、钻机大小等要求决定。
2、钻孔场地在旱地时,应清除杂物、换除软土、平整压实,场地位于陡坡时,可用枕木、型钢等搭设工作平台。
3、制浆池、沉淀池和泥浆池,应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。
4、钻孔前应设置坚固、不漏水的钢护筒,钢护筒内径应大于钻头直径,冲击钻机钻孔应比钻头大40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时应高出施工地面0.5m。
5、护筒埋设时应使护筒平面位置中心与桩设计中心一致,中心偏差不得大于5cm,倾斜度偏差不大于1%。岸滩上护筒埋深黏性土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m,护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
三、施工方法 1、钻机安装
(1)安装钻机时,底架应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。
(2)钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。选
择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具,接通水电供应,备好造泥浆粘土和泥浆池。
(3)调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上,稳定好钻机和扒杆揽风绳。
2、钻进成孔
(1)使用冲击钻头在钻进过程中开始时应使用小冲程,防止钻头撞击护筒。同时要经常检查钻头钢丝绳的磨损情况,并及时采取措施,用抽渣筒出渣要勤,出渣时要严格保持孔内泥浆的稠度和泥浆面的高度。
(2)当钻孔作业遇到岩石或大漂卵石时,需用冲击钻头先将其砸碎,再用冲抓钻头清除石渣。钻孔施工要避免影响成桩的质量,在中距5.0m范围内任何桩的混凝土完成24h后,才能开始钻进。而且必须连续作业,不得中途停止钻进,特别情况要停钻的,须及时提起钻头以免塌孔埋钻头。
(3)钻进过程中,应经常检查钻机的稳固、位移和倾斜情况,以防成孔偏斜等不良现象的发生,并注意土层变化,派专人负责作好钻进施工记录。施工时应采用膨润土或合格的黏土造浆。
(4)钻机钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。
(5)钻孔时,起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速;钻孔过程中,孔位偏差不应大于10cm。
3、检孔
(1)成孔后,应用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于设计孔径的4-6倍,按要求检查钻进中和终孔的孔径。
(2)采用适当的器具及时检查孔的中心位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度,各项技术指标超过允许偏差时,要认真研究处理。
4、第一次清孔
(1)本工程采用换浆法进行清孔,正循环清孔时,要求在终孔后稍提钻锥离孔底10~20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速将相对密度1.03~1.10的较纯泥浆压入,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。
(2)使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下,黏度为17~20s,相对密度为1.03~1.10,且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时,即可终止清孔。
(3)反循环清孔时,采用泥浆泵由孔底抽出含渣量较大的泥浆,经沉淀后,比重较轻的泥浆由孔口自流入孔内。
(4)注意保持孔内泥浆面高度,防止塌孔;各项泥浆密度技术指标与正循环清孔相同。
5、钢筋笼加工及吊放
(1)钢筋骨架的制作采用卡板法,保护层控制采用绑扎混凝土垫块和焊接导向鼻相结合的方法。
(2)每根桩的钢筋笼根据实际情况分为几节,每两节之间采用
竖向搭接焊连接。
(3)每节骨架起吊时,为保证不变形采用两点起吊,第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在长度的中点到三分点之间,对较长的钢筋笼可在其中插入两根杉木起吊,以防止变形。
(4)骨架的最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并核对无误后再焊接定位。
(5)定位筋的顶吊圈内应插入两根工字钢,并将工字钢放置于孔口的垫木上,防止导管或其他机具碰撞而使钢筋笼变形或落入孔中。
6、第二次清孔
(1)由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔底产生新碴,待安放钢筋笼及导管就序后,再利用导管进行第二次清孔。
(2)清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼,利用泥石泵将孔底泥浆混合物通过导管抽出,以达到置换沉渣的目的。
(3)施工中勤摇动导管,改变导管在孔底的位置,保证沉渣置换彻底。
(4)待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。
7、灌注水下混凝土
(1)采用直升导管法进行水下混凝土的灌注,导管用直径250mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.0~2.5m,配1~2节长1~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。
(2)导管使用前,应进行接长密闭试验。
(3)下导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。
(4)本工程所有灌注桩采用集中拌合、混凝土输送车运输和混凝土泵泵送混凝土。浇筑水下混凝土前应认真检查导管、漏斗储料斗等施工机具,并对导管进行拼接、浮球、承压、密封和接头等试验。
(5)认真计算首批混凝土用量以保证初次埋深的要求。 (6)浇筑过程中严禁停工,并应认真控制混凝土拌合质量,随时测量导管埋深,不得超出规定范围或小于最小埋深。
(7)为保证桩顶质量,除应超灌0.5~1.0m外,还应在拔出最后一节长导管时尽量控制为慢速进行,以防止泥浆挤入导管形成缩颈、泥心等不良现象。
(8)整个浇筑过程中,应有专人负责记录灌注时间、导管埋深、导管拆除、灌注方量以及发生的异常情况等。
(9)灌注过程中,一旦发现钢筋笼有上浮倾向,立即采取上提导管减小埋深以及减慢浇筑速度的措施,防止其继续发展。
8、清理桩头、成桩检测
在灌浇筑结束、混凝土初凝前,应及时拔除钢护筒,并挖除多余的一段桩头,但应保留10~20cm,待混凝土强度达到设计强度的70%以上后再行凿除,并报请经批准的检测部门对桩身质量进行检测,合格后再进行墩台身的施工。