浆漏失,并引发塌孔埋钻等事故;
b、溶洞底板倾斜或遇到半边溶洞,施工时易造成斜孔、卡锤,进尺困难; c、进尺时遇到大溶洞,且填充物为软塑性土质或空洞时,若不控制进尺,冲锤一下可进尺数米,极易引起掉锤或卡锤等事故,且因进尺过快,导致护壁质量差,易发生塌孔;
d、由于冲机自身的局限,易产生梅花孔及因机械故障(如钢丝绳断开)引起掉锤等等。其中溶洞漏浆是最容易发生也是最危险的,施工时应采取多种可靠措施来防止出现上述情况,确保施工安全,顺利成孔。
遇到上述问题时的处理方法:
1、首先必须加强对操作人员的管理,施工前对所有施工人员进行详细技术交底,使得每一位操作人员对溶洞处理方案、抢险措施及溶洞分布情况都心中有数,同时要求每一班操作人员在施工过程中须对冲机的钢丝绳、冲锤直径等各项指标进行详细检查。
2、施工时漏水漏浆是不可避免的,也无法预测,其处理关键是:发生漏浆时要及时补浆补水,维持孔内水头,防止桩孔内外产生过大的水头差,并迅速堵漏。为做到这点,施工中应做好以下工作:
①、钻孔前在平台上或用船准备适量的片石、块石、粘土砖及适当数量的袋装水泥,并在现场设置大容量泥浆池(船),准备好大量新鲜泥浆,保证水上桩基施工时一但桩孔出现漏浆,可以马上给予足够的填料和补浆。
②、应准备足够的补水补浆设备(如大功率泥浆泵等),以备急用; ③、施工过程中严格控制孔内泥浆质量,利用泥浆堵塞微小裂隙,尽量减少泥浆漏失量。
3、在冲进过程中至离溶洞顶板1m左右时,加大泥浆比重,并选用小冲程进尺,逐渐将顶板击穿,防止卡钻。同时在击穿顶板之前,安排专人密切观察孔内泥浆面的变化,发现漏浆时应马上提锤、补泥浆,抛填片石、粘土砖混合料(重量比1∶1~1∶1.5),等泥浆面不再下降稳定后,小冲程轻打挤压形成泥石孔壁成孔。若桩孔仍继续漏浆,则改抛片石、粘土砖、袋装水泥混合料(重量比1∶1∶0.2),采用冲锤小冲程继续轻打,慢慢将片石、袋装粘土、水泥挤压到溶洞中,堵塞溶洞通道,如此反复操作,直到不再漏浆为止,转入小冲程冲孔固壁
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成孔,顺利穿越溶洞。
4、为防止出现卡锤、掉锤、梅花孔等问题,则应做好以下几点: ①、在接近溶洞顶板及溶洞中冲进时,应严格控制冲程,以免不慎掉锤; ②、遇到半边岩及斜面岩时,应在正常进尺前,先用块石及粘土回填至正常孔深以上约1米,再压实冲进,反复直至孔径正常后再进尺,施工中若出现梅花孔亦如此处理;
③、施工时应经常检查桩孔孔径、垂直度、钢丝绳磨损等情况,一有异常立即停止进尺,纠正。 4、灌注桩水下砼
在灌注前应考虑扩孔及填充溶洞的需要,准备较多的材料。灌注时适当加大溶洞区埋管深度(埋管深度取6~10m为宜),以避免浇注砼时,因溶洞护壁塌陷,桩孔内砼充填溶洞,引起砼面急剧下降而使导管口露出砼面,从而产生断桩事故。另外,为减少灌注过程砼的流失,可在钢筋笼相应的位置周围包裹薄铁皮。同时应大力加强砼浇注过程的监控力度,及时发现出现的问题及时解决。 5、特殊的溶洞处理办法
a、方法一:采用“超前钻”技术
对于地质资料显示存在溶洞或土洞的桩孔,先用回旋钻机(SJP300型)配小型钻头钻穿溶洞顶板直至终孔标高,根据钻探地质资料分析溶洞大小及高度,然后补充优质泥浆以及用锯末和粘土加水拌成软塑状的混合物,使其填满溶洞,观察24小时后,若情况正常,再正式开始钻孔或冲孔。若溶洞漏浆较严重,则可抛填袋装粘土、片石的办法处理。
b、方法二:全护筒法
若溶洞范围较大,漏浆严重时,一但发生漏浆,孔内泥浆液面迅速下降,泥浆护壁无法抵抗漏浆时产生的内外水头差所产生的压力,其后果会导致塌孔埋钻等恶性事故发生,而防止出现这种情况最有效的方法是采用全护筒施工。即先按常规方法将钢护筒打至一定深度,进行成孔施工,施工一定深度(6~10m)后,移走钻机,接长护筒并在振动锤的配合下进行跟进,如此反复,直至将护筒跟进至基岩面,然后进行入岩施工至终孔。
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4.3钢筋骨架的制作与安装
除孔口焊接接长采用单面搭接焊外,其余钢筋接头采用辊轧直螺纹套筒连接。
钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作,采用平板车运至现场,吊车吊入孔内,孔口焊接接长。焊接采用单面搭接焊,焊缝长度为10倍钢筋直径。骨架主筋接头应按规范要求错开布置。
钢筋笼制作采用卡板成型制作的办法来消除主筋在加强圈布置上的横向误差。具体做法为:用20mm 厚的钢板制成弧形卡板(其弧面直径为钢筋笼主筋外径),每块卡板竖直放置在倒扣的槽钢(20a)上,每隔2米设置一块卡板,由于考虑每三节钢筋笼作为一次预拼,所以经过计算需要18 块卡板成一直线布置。在卡板上按主筋位置制作出支托主筋的卡位,卡位厚度为1.5cm,以便留出两根紧贴主筋间足够的拧套筒空间。卡位与卡位的中心距即为主筋中心距。每块卡板位置用经纬仪控制布设,使每块卡板弧面中心(即弧面最低点)沿钢笼纵向方向在一条线上,每块卡板面与钢笼纵向中心线保持垂直,然后用水准仪对每块卡板弧面中心的标高调至同一水平,最后把槽钢固定在平台的钢板上。
同时在每节钢筋笼最上节加强箍筋处设置壁厚10mm,高100mm的加强钢箍,钢筋与钢筋笼主筋全面焊接。
钢筋骨架制作及安装符合下表规定:
钻孔桩钢筋骨架允许偏差表 序 号 1 2 3 4 5 6 项 目 钢筋骨架在承台底以下长度 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加劲筋间距 箍筋间距或螺距 钢筋骨架垂直度 允许偏差(mm) ±100 ±20 ±0.5d(钢筋直径) ±20 ±20 骨架长度1%
表3
钢筋笼加工后由平板车通过钢栈桥运往水上各墩钢平台,利用主墩上的70
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吨龙门吊和吊车进行钢筋笼的下放以及接长等工作。142#墩钢筋笼船运至施工平台,利用龙门吊进行钢筋笼的下放及接长工作。141#-143#以外其余墩采用吊车吊放钢筋笼。
钢筋笼在孔口接长,主筋钢筋接长采用辊轧直螺纹套筒连接。为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,在钢筋笼内部设十字撑。为了保证钢筋笼起吊时不变形,用两点吊。第一吊点设在钢筋笼的下部,第二吊点设在其长度的中点到上三分点一之间。起吊时,先提起第一吊点,使钢筋笼稍提起,再与第二吊点同时起吊。待钢筋笼离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二点。随着第二吊点不断上升,慢慢放送第一吊点,直至钢筋笼同地面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。岸上桩钢筋笼施工若采用一次性入孔,采用三点法入孔。当钢筋笼进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼达到标高后,要牢固地用吊筋将笼体与孔口护筒电焊联接,以防掉笼或浮笼。
141#-143#平台上钢筋笼用龙门吊使用两点法吊放入孔。
4.4灌注水下混凝土
水下混凝土的灌筑采用导管法。导管接头为丝扣式,直径为300mm,壁厚4mm,分节长度为2m,最下端一节长4m。导管使用前进行水密、接头抗拉试验。
4.4.1材料要求
水泥:采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。水泥出厂必须有出厂合格证,并进行二次复检试验,合格后方可投入使用。
砂:采用中砂,使用前应进行颗粒级配和有害物质含量试验。砂的细度模数在2.3~3.0之间,含泥量≤2.5%,泥块含量≤0.5%,轻物质含量≤0.5%。
碎石:级配碎石。碎石均须进行级配和有害杂质试验,其针片状颗粒含量<10%,含泥量≤1%,泥块含量≤0.25%,硫化物及硫酸盐含量≤0.5%。经检验合格后方可使用。
水:混凝土拌和用水采用地下水,经水质化验合格后方可使用。 粉煤灰:粉煤灰使用Ⅱ级煤灰,粉煤灰经检验合格后方可进场。
减水剂:减水剂使用聚羧酸高性能减水剂。外加剂经检验合格后方可使用。
4.4.2配合比
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根据设计标号经试验室试验确定混凝土设计配合比。配合比的最大水胶比为0.45、最小胶凝材料用量不小于300kg/m3,坍落度控制在18-22cm之间,初凝时间不小于8h,大直径钻孔桩砼初凝时间不小于22h。施工时,根据砂、碎石的实际含水率,将设计配合比换算为施工配合比。
4.4.3混凝土拌制
采用设置在两岸拌和站拌制的砼。混凝土拌和时严格控制施工配合比,采用电子计量。每盘混凝土材料的称量允许误差为:胶凝材料(水泥、粉煤灰等)±1%;聚羧酸±1%;粗、细骨料±2%;水±1%。混凝土拌和要充分,不得含有生料。混凝土要有足够的流动性和良好的和易性,在浇筑过程中不应发生离析或泌水过多现象。其全部材料自装入搅拌机开始搅拌起,至开始卸料时止,延续搅拌的最短时间不小于1.5分钟。
4.4.4混凝土运输
陆上施工采用混凝土运输车运输,运输过程中避免发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。
水中墩砼施工采用泵送和砼运输车运输结合的方式。砼输送泵泵管布置在栈桥靠近桥位一侧,紧贴桥面栏杆布置,在泵管内侧用角钢焊挡,防止泵管串位。 142#采用船运的方法供应砼。将岸上砼用输送泵泵送到船上设置的砼运输车上,船运到平台后用输送Hw泵泵送到平台上浇筑砼。 采用导管法浇筑水下混凝土。灌筑混凝土前将灌h3h2注机具如储料斗、隔水栓、漏斗等准备好并浇水润湿。并计算首批砼需要量。 V≥(πdh1+πDHc)/4 式中:V— 首批砼所需数量(m3); h1——井孔砼面达到Hc时,导管内砼柱体
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2图10首批砼计算图式 平衡导管外泥浆压力所需的高度,即h1≥Hw?w /?c(m);
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Hch14.4.5混凝土浇筑