为保证易坍塌砂质层的成孔质量,对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标,配制的泥浆比重为1.20—1.40;粘度22—30Pa.s;含砂率≤4%;PH值8—11,胶体率≥95%;静切力3—5Pa;失水率≤20ml/30min。
制浆前,粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。 6.2.2钻孔施工
?开孔顶部高程可根据现场实际地形进行调整,在钻孔过程中始终保持护筒内水位高出护筒外的水位差和泥浆护壁的要求,以起到护壁作用,防止塌孔。
在钻孔过程中,应根据土质情况控制钻孔进度,调整泥浆稠度,防止塌孔及钻孔偏斜、卡钻等情况发生,钻孔宜一气呵成,不得中途停钻以避免塌孔,若塌孔严重应回填重钻。
?冲击钻冲击成孔技术要点:
1)开钻前,在护筒内加入一定数量的粘土,但粘土不宜过多以防粘结。地表土层松疏时,还要混和加入一定数量的小片石,然后注入泥浆和清水,借助锤头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。孔口段反复造孔,以防止塌孔。
2)刚开钻时保持钻锤稳定,使用小冲程慢速钻进,注意使孔口第一段竖直能起导向作用,升降锥头时要平稳,冲锤不要碰撞钢护筒,当孔底低于护筒刃脚2~3m后,如果冲锤在孔中保持稳定且孔竖直,则可适当加大冲程。
3)在软硬岩石交界面处慢速钻进,以防桩孔倾斜。
4)钻进过程中随时注意护筒内的水头差变化,孔内泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上,以免泥浆面荡漾损坏护筒刃脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出。水头不足时及时补水防止刃脚涌砂,在排渣、提渣或其他原因停钻时,注意保持孔内水头以防塌孔造成埋钻。
5)经常检查护筒内泥浆的各项指标,不能因为泥浆过浓影响钻进速度,也不能因为泥浆浓度过小造成砂涌或塌孔。
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6)冲击钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,耳听钻锥的冲击声,以判别孔底情况。冲击过程中勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况,预防安全质量事故的发生。
7)钻进过程中,每进2m~3m检查钻孔竖直度,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式,在钻至松软石层时,钻进速度必须放慢,以确保成孔质量。
8)钻进过程中做好钻进记录,要记录好进尺与地质变化,交接班时交代上一班的钻进情况以及注意事项。
9)钻头刃口在钻井中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5cm,经常检查钻头直径,有缺损时及时补焊,不宜中途停钻修补,准备备用钻头轮换使用。
10)在整个钻进过程中要注意对不同深度位置的渣样进行取样,特别是岩性变化地带及桩底的渣样要保留,通过该渣样可判断桩底承载力及嵌入中风化岩层的深度,如以上两指标达不到设计要求,报请设计确定则该桩加长。
11)冲孔至设计标高后,经现场技术员及监理工程师检验合格后方可停钻,停钻后开始调整孔内的泥浆指标,再报监理工程师后及时浇筑混凝土。 6.2.3终孔验收
钻孔一次完成,遇有事故,立即处理。在终孔24小时前通知监理单位。钻孔达到设计深度并清孔后,对孔径、孔形、孔深、孔底沉渣和竖直度等项进行检查验收。
?孔径和孔形检测
孔径检测是在桩成孔后,下入钢筋笼前进行的,是根据桩径制作探孔器入孔检测,探孔器用Φ8和Φ12的钢筋制作,其外径等于钢筋笼直径家100mm,但不得大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的4~6倍。其长度与孔径的比值选择,可根据钻机的性能和土层的具体情况而定。检测石,将探孔器吊起,孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,上下畅通无阻说明孔径大于给定的笼径。
?孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣检测用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20cm~22cm,质量4kg~6kg。测绳必须经检校过的钢尺金星校核。
?成孔竖直度检测
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成孔竖直度采用探孔器检测。
当检验确认桩孔满足图纸要求后,立即填写终孔验收单,并经监理单位签证,即可进行浇筑混凝土的准备工作。 6.2.4清孔
成孔检查合格后即可清孔,清孔采用换浆法进行清孔,在泥浆池内注入清水,并用泥浆泵从泥浆池向孔内注入清浆,逐步置换孔内含有钻渣悬浮物的浓泥浆,直到孔底沉淀厚度及泥浆指标满足设计和规范规定的要求。
在浇注水下混凝土前,孔内还需进行二次清孔,二次清孔采取换浆与喷射清孔相结合的方法,直到桩底沉渣厚度小于5cm,泥浆指标满足水下混凝土浇注要求,泥浆指标一般控制在比重1.03~1.1,粘度17~20,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
钻孔灌注桩检查项目
项次 1 2 3 4 5 清孔后粘度 6 泥浆指含砂率 标 胶体率 >98% 查清孔资料 <2% 查清孔资料 17~20Pa.s 查清孔资料 检查项目 桩混凝土强度(MPa) 孔的中心位置(mm) 孔径 孔斜率 孔深 相对密度 规定值或允许偏差 在合格标准内 50 不小于设计桩径 1%桩长 符合图纸要求 1.03~1.1 检查方法和频次 按JTGF80/1-2004检查 用经纬仪检查纵、横方向 查灌注前记录 孔规检测器 查清孔资料
6.2.5钢筋笼制作与吊放
?所有钢筋应有产品质量保证书、现场抽样检查报告,应根据有关规定制定技术要求,并经试验合格后才能使用。对钢筋表面的油渍,污渍用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等应清除干净。对弯曲和局部弯曲的钢筋应进行机械调直。
?采用钢筋弯曲模具,按设计和规范要求加工钢筋笼
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?设置钢筋笼制作专用平台,以保证笼体平直。环形箍筋与主筋采用点焊连接,螺旋箍筋与主筋采用间隔点焊连接。钢筋笼的焊接接头每截面<50%。
?保护层采用Φ16定位钢筋,每隔2m设置一组,每组4根均匀设于加劲箍四周。
?钢筋骨架保护层厚层护壁耳筋,保证主筋净保护层厚度75mm。间隔2m,沿钢筋加强筋周围布置4个。骨架制作允许偏差见骨架制作允许偏差与质量检查表。
?加工后的钢筋笼应根据规范和设计要求认真检查验收,不合格的部分进行修正,合格后方可下入孔内。吊装前安装检测管,检测管绑扎于加强箍筋上,下端用钢板封底焊牢,不可漏水,浇筑混凝土前,将其灌满水,上口用塞子堵死。
?钢筋笼堆放和搬运时保持平直,防止扭转、弯曲变形。
?钢筋笼下放入孔时,用吊车吊放,吊点系于第二道加强筋上,起吊时采用双钩起吊,小钩落,大钩起,缓慢的将钢筋笼竖立起来,然后摘除小钩,钢筋笼应保持垂直状态,对准孔位由大钩起吊钢筋笼徐徐轻放孔中或与前一节钢筋笼连接。钢筋笼下方过程中应避免碰撞孔壁,若遇障碍不得强行下放,应查明原因,处理后再继续下放。
?钢筋笼安装深度按设计要求,放在准确的位置,以栓系的钢丝绳长度确定位置。同时用4根相同长度的钢管对称地顶在钢筋笼的第一道加强筋上,注意避免钢筋笼下移和灌注混凝土时上浮。
?钢筋笼底标高允许偏差50mm。
骨架制作允许偏差与质量检查表
项次 1 2 3 4 5 6 7 项 目 主筋间距 箍筋间距 钢筋倾斜度 骨架保护层 骨架中心平面位置 骨架顶端高程 钢筋骨架底面高程 允许偏差 ±10mm ±20mm ±0.5% ±20mm ±20mm ±20mm ±50mm 检查方法 尺量检查 尺量检查 吊线尺量 尺量检查 尺量检查 尺量检查 18
6.2.6水下砼灌注
浇注混凝土前由灌注桩施工员对孔深再进行一次测量,确认沉渣符合要求后,方可进行混凝土浇灌。浇筑混凝土的导管直径300mm,壁厚3mm,每节长2.0~2.5m,配1~2节长1~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处采用橡胶圈密封防水。导管在使用前应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊钢管。混凝土灌注期间施工员通过计算和测量确定导管长度,后用钻架吊放拆卸导管。灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在40cm左右,切首批混凝土方量应满足导管埋深不小于1.0m,灌注过程中导管埋入混凝土的深度控制在2~6m,整个混凝土灌注工作应连续不断。 混凝土浇筑过程中的注意事项:
1)隔水塞:先把一个排球胆放至导管口,隔离泥浆与砼,在储料斗下口用侧开抽拉式挡板封住斗底。先配制0.2m3水泥砂浆放入漏斗,并将砼装满储料斗后,打开挡板,使砼直冲而下。
2)灌注的首批混凝土,其数量必须经过计算,有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,保证导管下口埋入混凝土深度不小于1m。必要时可采用储料斗。
3)混凝土搅拌时间不小于90s,连续灌注尽量减少上料、吊运、提管、拆管时间,严禁中途停工待料。
4)经常测定砼的浇筑高度,每次拆管前测一次混凝土面高度,初灌量导管埋深不小于1m,连续灌注不小于2m,不大于6.0m。及时填写水下混凝土灌注记录表。
5)当砼面上升将要接近钢筋笼时,应放慢灌注速度,减少导管埋深以降低砼上升冲击,防止钢筋笼上浮。
6)当混凝土拌合物上升至骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复灌注速度。
7)在灌注将近结束时,由于导管内砼高度减少,导管外泥浆比重大,沉渣较多,超压力降低,使砼顶升困难,这时导管应常提升,砼应慢下,最后一节导管的拔管速度要慢,以防止桩顶沉渣的浓泥浆挤入砼形成夹泥。注意控制最后一次砼的灌入量。使砼顶面高程符合要求。
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