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2、施工特点
(1)成孔精度可以得到有效控制,由于套管压入地层是靠主机液压油缸行程进行完成的,每次压入深度约25cm,套管每节可以边压入边纠偏,进行全过程的垂直精度控制。
(2)成孔精度检测可在套管内进行,使得检测方便、易控制且有直观感。
(3)桩成孔采用冲抓斗在套管内抓土,无须排放泥浆,近于干法施工。机械设备噪声低,振动小,大大减少工程施工时对环境的污染,有利于文明施工。
(4)沉降及变形容易控制,能紧邻相近的建筑物和地下管线施工。
(5)能有效的防止孔内流砂和涌泥,成桩质量高。 (6)能起到完全止水作用。
(7)全套管的护孔方式使第二序次施工的桩在已有的第一序次的两桩间实施切割咬合,能保证桩间紧密咬合,形成良好的整体连续结构;
(8)采用套管内灌注砼,使得桩身鼓包现象大大减少,从而杜绝了砼浪费。
三、工艺流程及操作要点
(1)导墙施工
为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率,在桩顶上部设砼导墙。导墙宽度为1.4米、厚度为0.4米,定位孔直径比桩径大20毫米。根据现场实际情况,场地地层较软地段需配加钢筋网片加强导墙的强度。导墙施工的具体步骤如下:
①平整场地:清除地表杂物,填平碾压地面管线迁移的沟槽。 ②导墙沟槽开挖:根据导墙控制中线放出导墙沟槽边线,用挖掘机开挖导墙沟槽并初步平整,随后依据标高控制由人工修平。
③导墙垫层铺设:先铺设10cm厚碎石,再铺设C15砼垫层(厚度10cm)。将导墙中心线引入沟槽内,以控制导墙侧模及蕊模施工,
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确保导墙中心线的正确无误。
④模板施工:模板采用胶合板木模或钢摸板,导墙预留定位孔模具直径为套管直径扩大2cm。模板加固采用φ48钢管支撑,水平横向钢管对拉,间距不大于1米,确保加固牢固,严防跑模,并保证轴线和净空的准确。
⑤钢筋绑扎:如导墙内配筋,在模板完成后,绑扎钢筋。导墙钢筋采用φ10圆钢钢筋网片双层双向 。
⑥砼浇捣:导墙砼强度等级为C20,砼基本采用泵送。如发生走模,立即停止砼浇捣,重新加固,并纠到正确位置后,再继续进行浇捣。振捣采用插入式振捣器,振捣间距为500mm左右,防止振捣不均。震捣密实标准为砼表面泛浆、无气泡和不明显下沉。
(2)咬合桩基本施工流程
导墙施工→套管钻机就位对中→吊放第一节套管→测控垂直度→压入第一节套管→校对垂直度→抓斗取土,套管逐节钻进→测量孔深→清除孔底虚土→吊放钢筋笼→吊放砼导管→灌注砼→测定砼面→桩机移位
A.钻机就位
导墙达到强度后,重新定位放样咬合桩中心位置,将点位反到导墙面上,作为钻机定位控制点。移动套管钻机至正确位置,使套管钻机抱管器中心对应咬合桩桩位中心。
B.取土成孔
钻机就位后,将第一节管吊装在桩机钳口中,找正桩管垂直度后,磨桩下压桩管,压入深度约为2.5m-1.5m,然后用抓斗从套管内取土,一边抓土、一边下压套管,始终保持套管底口超深开挖面深度大于2.5m。
第一节套管全部压入土中后(套管高出导墙面1.2m-1.5m,便于接管),检测垂直度,如不合格则进行纠偏调整,如合格则安装第二节套管继续下压取土,如此继续,直至达到设计孔底标高。
检查孔底,将孔底的虚土全部清除,然后测量孔深、垂直度,直
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至满足设计要求。
①素砼桩超缓凝砼配制
超缓凝砼是咬合桩施工工艺所需的特殊材料,主要用于素砼桩,其作用是延长素砼桩砼的初凝时间,以达到其相邻钢筋砼桩的成孔能够在素砼桩砼初凝之前完成,为套管钻机切割素砼桩的砼创造条件。
(a)超缓凝砼的技术参数
为了满足咬合桩的需要,超缓凝砼技术参数如下: ◆缓凝时间≥60小时,其确定的方法如下: T=3t+K
T为缓凝时间(初凝时间),t为单桩成桩时间(t取15h),K为储备时间(取1.0t)
◆砼坍落度:素砼桩取16±2cm,钢筋砼桩取20±2㎝。 确定原则:水下砼灌注需要;满足防止“管涌”措施需要。 ◆砼的3天强度值R3d不大于3Mpa。
其作用是:在施工过程中遇到意外情况(如设备故障等)拖延了时间,以致于在素桩砼终凝后才施工钢筋桩,这时,由于砼早期强度不高,使素桩咬合部分砼处理起来方便。
②灌注砼:
(a)钢筋笼吊放完成后,安装导管(直径250mm)。导管接头需装卸方便,连接牢固,并带有密封圈,保证不漏水不透水。导管支承需保证在需要减慢或停止砼流动时使导管能迅速升降。
(b)无水时采用干孔浇注砼,导管距离孔底的距离≤1.5m,若孔底有水应采用水下砼浇注,安放砼漏斗与隔水橡皮球胆,导管距离孔底≤0.5m。砼初灌量为1.1~1.5m3,使砼能埋住导管0.8~1.3m。
(c)灌注过程中,导管埋入深度保持在3m~10m之间,最小埋入深度不得小于2m。浇灌砼时随浇随提,严禁将导管提出砼面或埋入过深,一次提拔不得超过6m,测量砼面上升高度由机长负责。
(d)砼浇灌中应防止钢筋笼上浮,在砼面接近钢筋笼底端时灌注速度适当放慢,当砼进入钢筋笼底端1~2m后,可适当提升导管,
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导管提升要平稳,避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
(e)每天商品砼在使用前由总包单位质量部门负责指挥专职试验员抽检其坍落度及观感质量是否符合要求,坍落度超标或观感质量太差的坚决退回,决不使用。
(f)每昼夜不同级别砼均各取一组试件,监测其缓凝时间及坍落度损失情况,如发现问题及时反馈信息,以便采取应急措施。
E.拔管成桩
一边浇注砼一边拔管,始终保持套管底低于砼面≥2.5m,桩顶标高误差0~50㎝,钢筋笼标高误差±10㎝。
(3)同排桩成桩顺序
原则是先施工A桩,后施工B桩,成桩顺序:A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3??,如图所示:
同排桩施工顺序A1 B1A2B2A3B3A4B4A5B5A6B6A7
(4)关键技术 A.桩位定位误差控制
为了保证咬合桩底部有足够厚度的咬合,桩位定位误差必须严格控制。为有效提高桩位德定位精度,在桩顶上设置导墙,导墙上定位孔的直径宜比桩径大20mm。钻机就位后,将第一节套管插入定位孔并检查调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
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咬合桩40厚导墙Ⅰ咬合桩砼导墙垫层ABABABDⅠ-Ⅰ断示意图d--咬合桩直径dⅠD--导墙预留位孔直径D=d+20mm咬合桩导墙平面布置图
B.桩垂直度控制
为了保证咬合桩底部有足够厚度的咬合,除对桩位定位误差严格控制外,还应对其垂直度进行严格的控制,根据设计要求,桩垂直度要求为3?。
成孔过程中要控制好桩的垂直度,必须抓好以下三个环节的工作:
①套管顺直度检查和校正
咬合桩施工前,在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正,首先检查和校正单节套管的顺直度,然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管的顺直度检查(偏差宜小于10mm)。
检测方法:在地面上测放出两条相互平行的直线,将套管置于两条直线之间,然后用线锤和直尺进行检测。
②成孔过程中桩的垂直度监测和检查
(a)地面监测:在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锤监测地面以上部分的套管垂直度,发现偏差随时纠正。
(b)孔内检查:每节套管压完后安装下一节套管之前,都要停下来用测斜仪或“测环”进行孔内垂直度检查,不合格时需进行纠偏,直至合格才能进行下一节套管施工。
(c)终孔检测:在每根桩成孔完毕,必须进行垂直度检测,选两个相互垂直的方向进行测量。垂直度必须小于3?,如不合格必须纠偏,使垂直度达到要求为止。
③纠偏
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