V≥ЛD/4(H1+H2)+Лd/4h1
式中: V :灌注首批混凝土所需数量(m); D :桩孔直径;
H1:桩孔底至导管底端间距,一般为0.4米; H2:导管初次埋置深度; d :导管内径;
h1 :桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=HWγW/γC;
HW :井孔内水或泥浆的深度; γW :井孔内水或泥浆的重度; γC :混凝土拌和物的重度。
对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。 (2)箭球、拨栓或开阀
打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。
4.11.3水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确;应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~6m,当混凝土内掺有缓凝剂、浇筑速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时,可适当加大埋深,但不宜超过8m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防钢筋骨架被混凝土顶托上升,可采取以下措施:(1)使用缓凝剂等增大其流动性;(2)当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;(3)当孔内混凝土进入钢筋骨架4m~5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在导管口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
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因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取一组试件,对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时,根据规范要求增加。如换工作时,每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。
有关混凝土灌注情况,在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测;在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
4.11.4灌注砼测深方法
灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,以控制导管埋深。如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏,埋管过深拔不出或短桩事故。因此,在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm,重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10~20cm)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显,在测深桩,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。
4.11.5泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。
4.12 基桩检测
对于桩长大于50m的钻孔桩,按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管,成桩后采用声波透射法进行检测。对于桩长少于50m的钻孔桩全部采用小应变检测。对质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验。
5 质量控制及质量检测
5.1 质量标准及检验方法见表3和表4
表3 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
序号 项 目 顶面位置 1 护筒 倾斜度 2 2 3 孔位中心 孔位中心 群桩 单排桩 倾斜度 允许偏差 50mm 1% 100mm 50mm 1% 测量检查 测量检查 检验方法
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表4 钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法
序号 1 2 3 4 5 6 项 目 钢筋骨架在承台底以下长度 钢筋骨架外径 主钢筋间距 加强筋间距 箍筋间距或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±100mm 尺量检查 ±20mm ±0.5d ±20mm ±20mm 1% 吊线尺量检查 尺量检查不少于5处 检验方法 注:d为钢筋直径,单位为mm。 5.2 质量控制
5.2.1钻孔桩孔位偏差不得大于10cm。
5.2.2 在水下混凝土浇筑过程中严格控制导管埋深。
5.3 各项质量控制指标操作须按《客运专线公路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号文件)、《公路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号和《公路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)。
6 安全措施
6.1 建立和健全安全生产管理组织,制定各项规章制度,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,做到生产要安全,安全促生产。安全管理的重点是机械伤害、物体打击及触电。
6.2 设专职安全员,加强安全生产教育,强化全员安全意识,提高安全保护技能,通过安全法制教育和安全技术教育提高职工的安全生产意识,对特殊工种工作人员要求持证上岗,及时下发安全技术交底。
6.3 完善机具安全防护装置,不得随意拆卸,严格按机械操作规程操作。经常检查机械零部件有无松动,制动装置是否灵敏可靠,注意检查检修时要断电停机后方可进行。
6.4 加强安全检查工作,钻机钻塔高、重心高,移位时要有专人指挥,避免机械倾覆伤人事故。 6.5 施工用电实行“三相五线制”,采用中性点直接地接零保护系统,设备金属外壳等应接至保护零线,保护零线不得安开关或熔断器,必须在线路的适当位置做重复接地,接地电阻不大于1Ω。
6.6 施工现场线路必须采用绝缘导线或电缆,所有用电设备必须实行“一机一闸”制; 配电箱必须铁制上锁,并标有危险标志,有防雨、防尘措施,箱内不得放任何杂物;线路熔断器必须采用与线路额定电流相匹配的保险丝,严禁用铜丝或其它金属体代替。
6.7 夜间施工照明不得将电线及照明器具挂在钢筋或金属架上。 6.8 应急措施
根据不同地质条件,施工单位应做好安全应急预案,险情发生时,有相应的处理措施;事故发生后,有相应的救助方案。
7 环保及文明施工 7.1 减少环境污染措施
7.1.1 工地现场设置足够的临时卫生设施,做好施工现场的卫生管理工作,生活垃圾堆放在指
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定地点,按规定及时清除或处理。
7.1.2 经常对施工场地及周围环境进行打扫,疏通排水管道和沟渠,定期进行消毒,以保持驻地卫生。
7.2 降低施工噪音的措施
7.2.1 对施工机械和施工作业程序进行控制,使噪音降到最低限度。 7.2.2在噪音大的机械设备和车辆上安装有效的消音器。 7.2 防止大气污染的措施
7.3.1 对施工便道定期压实和洒水,减少灰尘对周围环境的污染。
7.3.2 对各种施工机械、车辆进行严格的废气排量检测,对排量不合格的机械、车辆坚决予以停用。
7.4 防止水源污染的措施
7.4.1 在施工区设置临时的施工及生活污废水汇集设施,防止污废水直接排入河流和排灌系统中。
7.4.2 将生活垃圾集中运至指定的地点堆放处理,不准倒入沟渠或河流等,避免污染水体,淤积河流、水道和排灌系统。
7.4.3 采取可靠的方法防止车辆停放和维修区产生的机油和燃油泄露。 7.4.4 设置泥浆池,严禁泥浆直接排入河流中。 7.5 环境绿化措施
7.5.1 施工时应尽量保护用地范围之外的现有绿色植被。对因临时用地破坏的绿色植被,在用地期满或工程完工后及时恢复。
7.5.2 严格控制施工期间破坏植被的面积,除了不可避免的工程占地、砍伐以外,不得发生其它形式的人为破坏。
7.6 水土保持措施
7.6.1 整个施工活动中,遵照国家《水土保护法》和本合同段水土保持的要求,严格执行水土保护的各项规定,坚持节约用地。
7.6.2 合理布置施工场地,生产、生活设施尽量少占耕地,施工尽量不破坏原有植被,不损坏用地范围外的耕地、水渠,保护自然环境。
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钻孔桩常见事故的预防及处理
1.常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下: 1.1坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。
1.1.1 坍孔原因
(1)泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。
(2)由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
(3)护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
(4)在松软砂层中钻进进尺太快。
(5)提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。 (6)水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
(7)清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
(8)清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。 (9)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 1.1.2坍孔的预防和处理
(1)在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
(2)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
(3)如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
(4)清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
(5)吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 1.2 钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。 1.2.1偏斜原因
(1)钻孔中遇有较大的孤石或探头石
(2)在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
(3)扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
(4)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。 (5)钻杆弯曲,接头不正。 1.2.2预防和处理
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