第二节 护壁钻孔灌注桩
1.1施工工艺流程
为确保钻孔灌注桩施工质量,使施工按规定程序有序地进行作业,特编制了钻孔灌注桩施工流程图(见下图)
修筑进场道路 修筑供排浆系统 设备进场 测放控制点 平整场地 测放桩位 埋设护筒 安装钻机 铺设电缆、水管 开钻前准备 泥浆循环系统 混凝土进场 钢筋进场 钻进 测量孔(深、位、斜) 清孔 测量沉渣 下钢筋笼 必要时二次清孔 安设导管贮料斗等 配管 混凝土灌注 拔除护筒 回填空灌段
钻孔灌注桩施工流程图
制作吊运钢筋笼 混凝土检测 编制单位:海南省第四建筑工程公司
21
1.2施工要点
1. 桩位测放及标高控制
根据图纸,由专业测量人员制作施工平面控制网,校测场地基准线和基准点、测量轴线、桩的位置及桩的地面标高。采用极坐标法对每根桩孔进行放样。为保证放样准确无误,对每根桩必须进行三次定位。在测定的桩位点,打入标志桩(露出地面5~10cm)。定位后会同有关部门和人员,对轴线、桩位进行复核,并作记录。在复核符合设计、规范要求后方可进行施工。
2.埋设护筒
埋设护筒应准确稳定。护筒周围用粘土回填并夯实。
①护筒一般采用4~8mm厚的钢板加工制作,高度1.30m左右。护筒的内径大于钻头直径100mm,其上部宜开设溢浆口,并高出地面0.35~0.30m。
②护筒有定位、保护孔口和保持水位高差的作用。因此,护筒的埋设要根据桩位,按纵横轴线中心埋设。埋设时按护筒的大小,挖好坑后,将坑底填平,放下护筒,经检查位置正确,护筒身要正、直。四周用粘土回填,分层夯实。当地基回填土松散、孔口易坍塌时,应扩大护筒坑的挖埋直径或在护筒周围填砂浆混凝土。护筒埋设深度一般为1~1.5m;对于坍塌较深的桩孔,应增加护筒埋设深度。护筒埋设好后要复核校正,护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm。
3.泥浆制备使用
泥浆有保护孔壁和排渣的作用,泥浆质量控制应以不塌孔并达到排渣目的为原则。开钻前必须准备数量充足性能优良的泥浆,造浆主要采用膨润土或粘土、水、增粘剂。废弃的泥浆与渣应按环境保护的有关规定进行处理。
4.成孔
①为确保桩垂直度偏差不大于1%,施工平台应铺设枕木和台板,安装钻机
应保持稳固、周正、水平。钻机就位后,要认真做好对中、整平工作;开钻前提起钻具,校正孔位。造孔时,钻具对准测放的桩中心开孔钻进。施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜,严格控制钻孔质量。施工中严格保持机台平稳,每班均应检查机台水平度。
②为保证桩径在容许偏差内,开钻前由技术人员检查钻头直径;钻进中要调整好泥浆性能。
③根据地层条件,采取充分利用地层造浆、适当制备泥浆相结合的办法制造
编制单位:海南省第四建筑工程公司
22
泥浆,施工中应经常检查泥浆性能。
④及时做好成孔记录,正常成孔时,每两小时做一次进尺记录。
⑤终孔深度的确定应根据设计图纸要求,岩样的饱和单轴抗压强度满足设计要求。桩深度满足设计要求,实际孔深以超前钻的取样试压结果和捞取的样渣作为主要依据来判定。
⑥进入持力层时,做好判层记录,并捞渣取样以备终孔鉴别。如遇地质资料与地质情况不符,要立即通知勘察、设计及有关人员进行处理。
⑦在块石回填层中钻进时,成孔速度慢,应当采取相应的措施防止偏孔、漏浆、塌孔、卡钻、掉钻等质量事故。
5.清孔
①清孔的目的。清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除孔内钻渣,尽量减少
孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力,确保灌注混凝土的质量。
终孔检查后,应立即清孔。清孔时应不断置换泥浆,直至灌注水下混凝土。 ②清孔的质量要求。清孔的质量要求是应清除孔底所有的沉淀砂土。当技术上确有困难时,允许残留少量不成浆状的松土,其数量应按合同文件的规定。清孔后灌注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆性能指标:含砂率为8%。比重小于1.25,漏斗法粘度不大于28s。
③清孔方法。终孔后至灌注混凝土前,应作二次清渣。
a、第一次是终孔后,下钢筋笼前,以泥浆正、反循环结合的方式清渣。将泥浆比重调整在1.15~1.25之间,含砂率和粘度应分别小于10%和28s。
b、置放钢筋笼后,以灌浆导管为循环管道进行第二次清渣,可采用正循环方式清渣,遇清渣困难时则采用泵吸循环方式清渣,直至泥浆指标符合下述要求:比重为1.10~1.30,粘度为17~22s,含砂率小于6% ;沉渣厚度小于100mm时才能开始灌注。
6、钢筋笼制作与安装 钢筋笼制作及吊放:
(1)进场钢筋必须具有出厂合格证,并抽样送检,合格后先将钢筋除锈、调直,才能制作钢筋笼。
(2)钢筋笼的制作应严格按设计要求和施工规范进行,同一截面;焊接接
编制单位:海南省第四建筑工程公司
23
头数量不得多于主筋总数的一半,焊缝的长度、宽度、高度均应符合规范要求。
(3)钢筋笼外侧应设置钢筋环,以确保主筋的保护层厚度。
(4)钢筋笼安放前必须先自检,自检合格后再经监理检查验收。下放钢筋笼应防止碰撞孔壁。如下放受阻,应查明原因,不得强行下插。一般采用正反旋转,缓慢逐步下入。安装完毕后,经有关人员对钢筋笼的位置、垂直度等全面进行检查验收,合格后才能下导管灌注混凝土。
7.水下混凝土灌注
混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序,应予特别注意。钻孔应经过质量检验合格后,才能进行灌注工作。
本工程桩身砼设计强度等级为C30,采用商品砼。在水下砼灌注过程中应严格按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)及设计要求施工,各个施工环节互相配合,技术人员层层把关,砼灌注前应会同监理对该桩孔进行隐蔽验收、签字,合格后方可灌注。水下砼灌注采用竖向活节导管密封拔球法进行,具体要求如下:
①把好商品砼的质量关,经常检查砼的质量,坍落度控制在18~22cm内。 ②导管制作与安装。灌注导管要便于安拆,并有足够的强度和刚度。导管用钢管制作,导管壁厚不宜小于3mm,直径为250~280mm。每节导管长度,导管下部第一根一般为4500mm,导管中部为2500~3800mm mm,导管上部调节段一般为300~500mm。导管的驳接口必须加上止水密封胶圈,确保接头密封良好。密封形式采用橡胶圈或橡胶皮垫。
灌注前对灌浆设备进行严格检查导管要求内管光滑。下入导管一定要准确,导管底距孔底控制在0.3~0.5m。
③导管顶部应安装漏斗和贮料斗。漏斗安装高度应适应操作的需要,在灌注到最后阶段时,能满足对导管内混凝土柱高度的需要,以保证上部桩身的灌注质量。混凝土柱的高度,一般在桩底低于桩孔中水面时,应比水面至少高出1m。漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土,以保证首批灌入的混凝土量能达到0.8m以上的埋管高度。
④隔水栓:采用铁板作拔球,开灌前用铁线固定在导管上口。
⑤灌注顺序:灌注前,应再次测定孔底沉渣厚度。如厚度超过规定,应再次进行清孔。当下导管时,导管底部与孔底的距离以能放出隔水栓和混凝土为原则,
编制单位:海南省第四建筑工程公司
24
一般为30~50cm。
a、首批混凝土连续不断地灌注后,应有专人测量孔内混凝土面高度,并计算导管埋置深度,一般控制在2~6m,不得少于1m或大于6m。严禁导管提出混凝土面。应及时填写水下混凝土灌注记录。如发现导管内大量进水,应立即停止灌注,查明原因,处理后再灌注。
b、水下灌注必须连续进行,严禁中途停灌。灌注中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位变化情况,及时测量孔内混凝土面上升高度和分段计算充盈系数(充盈系数应在1.1~1.3之间),不得小于1。
c、导管提升时,不得挂住钢筋笼。
d、灌注将结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大。出现混凝土顶升困难时,可以小于300mm的幅度上下串动导管,但不许横向摆动,确保灌注顺利进行。
e、终灌时,采用捞样筒捞取砼样确定砼面高度。考虑到泥浆层的影响,实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶0.5m以上,以保证桩顶砼质量及不浪费材料。
f、施工过程中,要协调混凝土运输和灌注各个工序的合理配合,保证灌注连续作业和灌注质量。
g、每根桩必须随机抽样留置试块不得少于一组,并认真做好试块的养护,达龄期及时送检。
8.桩长和桩顶标高的控制
本工程桩有空灌段,施工时要严格控制桩长和桩顶标高,既不多灌浪费混凝土,增加成本,又不少灌影响质量。
9.泥浆处理及渣土外运
由于钻孔灌注桩施工工艺的原因,在施工过程中不可避免地产生废泥浆及桩渣,处理不好极易影响施工现场的环境,应采取直接外运。
9.1.1 常见事故处理及预防措施
本工程地质条件对钻孔灌注桩施工有诸多不利因素,施工过程中,常见以下几种事故。
1.钻进中漏浆的处理
在成孔时遇到原有的旧基础时,会发生漏浆现象。处理办法可先投放泥球,及时补浆,在孔内搅拌泥浆,使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中,阻挡渗漏
编制单位:海南省第四建筑工程公司
25