③护筒埋设
护筒用10mm厚钢板制成,内径比桩径大40cm,为防止变形,可在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋增加刚度。护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于5cm,倾斜度不允许大于1%,护筒四周夯填粘土,护筒顶要高出地面50cm以上,护筒长度不小于2m。
④钻孔泥浆
选择并备足良好的造浆粘土,保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位1.5-2.0m,使泥浆的压力超过静水压力,在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔隙渗流,保护孔壁防止坍塌。
⑤钻孔
钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,立好钻架,对准桩孔中心,拉好揽风绳,将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳,防止产生位移和沉陷,钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。
开钻时先在孔内灌注泥浆,泥浆指标根据土层情况而定。如孔中有水,可直接向孔内投入粘土,用冲锥以小冲程反复冲击造浆。
开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5-2.0m,并低于护筒口30cm,以防泥浆溢出。掏渣后应及时补水。
钻进时,采用小冲程开孔,进入正常钻进状态后,采用4~5m中大冲程。冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,冲程过大,对孔底振动大,易引起塌孔;在通过高液限粘土,含砂低液限粘土时,采用中冲程;在易坍塌或流砂地段用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。
在砂或砂卵石层钻进时,可按1:1投入粘土和小片石,用冲锥小冲程反复冲击,使泥膏和片石挤入孔壁。必要时需重复回填反复冲击2-3次。有流沙现象时,应加大粘土减少片石的比例,按上述方法进行处理,力求孔壁坚实。
在通过漂石或岩层,如表面不平整,应先投入粘土 、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进,防止发生斜孔、塌孔事故;如岩层强度不均,易发生偏孔,亦可采用上述方法回填重钻;必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。
钻进时,应注意均匀松放钢丝绳的长度,防止打空锤和松绳过大,避免由此发生的钢丝绳断丝、掉钻、钢丝绳纠缠和卡钻等事故。
按时掏渣,一般每进尺0.5-1.0m掏渣一次,每次掏4-5筒,渣土应倒入预设的倒渣沟中,钻进过程中应安排人员及时清理渣土,防止渣土污染环境。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度,投放粘土自行造浆的,一次不可投入过多,以免卡钻。
(2) 钻孔的注意事项
①经常用测深锤测量孔深,注意地层变化,按设计要求终孔,避免不必要的超深。在地层变化处捞取碴样,判断地质类别,每个孔绘制地质剖面图,并与设计提供的地质剖面图相对照,及时根据地质条件调整泥浆指标和钻进工艺。
② 钻孔中泥浆比重不宜大于:砂黏土为1.3,大漂石、卵石层为1.4,岩石为1.2。入孔泥浆粘度一般地层为16~22s,松散易坍地层为19~28s。含沙率对新制泥浆不大于4%,胶体率不小于95%,PH值应大于6.5。
③钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时,冲击钻机将钻锥提离孔底5m以上以防止塌孔埋钻,以防埋钻,并在孔口加护盖,以策安全。
(3)清孔
钻孔至设计标高,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,立即进行清孔。采用正循环清孔,并同时向孔内注清水以减小泥浆比重,同时泥浆不断的循环并经沉淀、捞渣等措施清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度:≯20cm。
(4)钢筋笼制作安装、二次清孔
钢筋笼加工在钢筋加工厂加工成型,自制平板车拉运。成孔清孔验收合格后,利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内。吊放钢筋骨架入桩孔时,下落速度要均匀,忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后,将其校正在桩中心位置并固定。
钢筋笼安装好后,紧接着安装导管,采用直径为300mm的快速卡口垂直提升导管,分节长2.5~3m,最下节长4~6m,导管预先编号,安装时按号码顺序逐节拼装,接口用橡胶垫紧贴密实,上紧螺栓。
导管使用前做水密试验、接头抗拉试验,接头抗拉强度不低于母材强度。水密试验水压不应小于孔内水深1.3倍压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。钢筋笼和导管安装完毕后,进行第二次清孔,二次清孔要求:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,沉渣厚度要满足设计和规范要求。严禁采用加深钻孔深度的方
法代替清孔。
(5)浇筑水下混凝土
①混凝土采用自动计量拌合站拌合。混凝土坍落度控制在18~22cm之间。根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管位于桩孔中央,并在浇筑前进行升降实验。
②首批混凝土用剪球法进行。在漏斗下口隔水球,当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后,剪断球体的铁丝,使混凝土快速落下,迅速落至孔底并把导管裹住,保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m,并不超过3m。浇筑连续进行。边浇筑混凝土边提升导管和拆除上一节导管,使混凝土经常处于流动状态,提升速度不能过快,导管埋深2~6米。
③浇筑到桩身上部5米以内时,可以不提升导管,至规定高程再一次提出导管,拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。当砼浇筑面接近设计高程时,用取样盒直接取样确定砼的顶面位置,为确保桩顶质量,在桩顶设计高程上超灌1.0m左右,待混凝土凝固后凿除。
(6)钻孔桩施工故障预防与处理 1)塌孔预防与处理:
塌孔部位不深时,改用深埋护筒,将护筒周围回填土夯实,重新钻孔;严重塌孔,用黏土泥膏投入,待孔壁稳定后再钻孔;在松软地层钻进时,要控制进尺速度。
2)钻孔偏斜预防与处理:
钻孔偏斜的主要原因是钻家不稳、钻杆导架不垂直、土质软硬不匀致使钻头受力不均、钻孔中遇有较大孤石、扩孔较大处钻头摆动偏向一方等;预防及处理办法是:钻机按放要平稳、并对导架进行水平和垂直校正;因土层软硬不均偏斜过大时,填入土石重新钻进,控制钻速。
3)扩孔及缩孔预防及处理:
扩孔是因孔壁坍塌或钻头摆动过大所致,注意采取防止塌孔及钻锥摆动过大的措施;缩孔原因是钻锥磨损过大焊补不及时或因地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小;缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
(7)桩基础质量控制标准
①钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法见下表。
钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
序号 1 2 3 项目 护筒 顶面位置 倾斜度 孔位中心 倾斜度 允许偏差 50mm 1% 50mm 1% 检验方法 测量检查 ②钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法见下表
钻孔桩钢筋骨架的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 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加强筋间距 箍筋或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±100mm ±20mm ±0.5d ±20mm ±20mm 1% 吊线尺量检查 尺量检查不少于5处 (d为钢筋直径) 检验方法 尺量检查 3)桩身质量检测
钻孔桩浇筑混凝土后,混凝土强度至少达到设计强度的70%且不小于15Mpa,应进行质量检查。
贵广铁路基桩无损检测方法一览表
检测方法 检 测 目 的 适 用 范 围 一般桥梁桩径<2.0m,桩长≤50m;普通混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩、抗滑桩。 一般桩长>50m或桩径≥2m的声波透射法 检测混凝土灌注桩桩身缺陷及其位置、范围和程度,判定桩身完整性类别。 基桩;承载力较大的端承桩;特殊结构桥梁的基桩;地质条件复杂的基桩;设计有特殊要求的基桩或抗滑桩。 检测混凝土灌注桩桩长、桩身混凝土强钻芯法 度、桩底沉渣厚度,鉴别桩端岩土性状,有疑问的基桩或设计要求的基验证或判定桩身完整性类别,以及各种混凝土结构的内在质量。 桩 低应变 检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整反射波法 性类别。 4.6承台施工 4.6.1承台施工流程
本桥承台尺寸为1540×1020×200cm、1840×600×250cm两种形式。
承台施工流程如下:
测量放样基坑开挖凿除桩头砼垫层施工钢筋加工钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑拆模、砼养生基坑回填承台施工工艺流程图
4.6.2施工方法
(1)承台施工应符合下列规定:
承台混凝土应在无水条件下浇筑,可按地质、地下水位和水深条件,采用排水或防水措施。
绑扎承台钢筋前,应核实承台底面高程及每根基桩埋入承台长度,并应对基底面进行修整。在基底为软弱土层时,应按设计要求采取适当措施,防止承台在灌筑混凝土过程中产生不均匀沉降。
承台底面以上到设计高程范围的基桩顶部应显露出新鲜混凝土面。基桩埋入承台长度及桩顶主钢筋锚入承台长度应满足设计要求。
采用基桩顶主钢筋伸入承台联结时,承台底层钢筋网在越过桩顶处不得截断。采用基桩顶部直接埋入承台联结时,承台底层钢筋网碰及基桩时,可以调整钢筋间距或在基桩两侧改用束筋越过,确需截断时,宜在截断处增设附加等强度钢筋连续绕过。
承台混凝土应一次连续浇筑,当混凝土与环境温差大于25℃时,应采取降低混凝土水化热和内部温度措施。
预埋墩身钢筋