钻孔桩的施工工艺（8）

钻孔桩的施工工艺(八)

1钻孔前的准备工作

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。

1-1场地整理

施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。

1-2本标段钻孔桩均使用钢护筒,采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为ф120cm和100cm。根据钻孔桩直径,我们所做的护筒直径为145cm和125cm。护筒埋设时,其轴线对准测量所标出的桩位中心,护筒周围和护筒底接触紧密,保证其位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。

1-3泥浆的制作

制浆前,先把粘土尽量打碎,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,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。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。

1-4钻机就位

埋设好护筒后,即可进行钻机就位,本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm。

2钻孔工艺

2-1冲击钻钻孔工艺

A.开钻前应注意的事项

开钻前,在护筒内多加一些粘土。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,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固,必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。

冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3-4m后,可根据实际情况适当加大冲程。

在钻孔桩上部淤泥段,考虑采用冲抓钻:一方面可防止坍孔,另一方面可以适当加快施工进度。

B.钻机安装处事先整平夯实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固,严禁在钻孔过程中钻机移位。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,掌握勤松动,少量松绳的原则;孔内水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脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出;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

C.抽碴时应注意的几个问题

(1)及时向孔内补浆或补水,如向孔内投放粘土自行造浆,在抽碴后随着冲击投放粘土,不宜一次倒进很多,防止粘结。

(2)抽碴筒放到孔底后,要在孔底上、下提放几次,使用权其多进些钻碴,然后提出。

(3)钻头刃口在钻井中不断磨损,直径磨耗不得超过1.5cm,每班开钻前检查钻头直径、及时补焊,不宜中途修补,以免卡钻。准备备用钻头,轮换使用和修补。

2-2回转钻钻孔工艺

A.初钻

先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全,争取在尽快时间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底沉淀。

B.钻进时操作要点

a.开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。

b.在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻。易选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。

c.在砂土或软土层钻进时,易坍空孔。易选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆钻进。

d.在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。

e.钻进过程中,每进尺2~3m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。

3检测孔深、倾斜度、直径和清孔

钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。

4泥浆排放

对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆,根据现场情况引入到适当地点进行处理,以防止对河流及周围环境的污染。

5钢筋笼的制作和吊装就位

5-1材料:制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》(GB1499-91)之规定;Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013-91)之规定。

5-2钢筋笼的制作

本标段所用钢筋笼均进行整体安装,不做另段吊装组合。制作钢筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根,需要对接时,宜采用搭接焊接头,搭接的长度不小于5d,末端不设弯钩。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确,其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差,均不大于20mm。

5-3钢筋笼的安装

(1)为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。

(2)钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物,如突出尖石、树根等,以确保钢筋笼的安装。

(3)钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。不允许高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。

(4)入孔后牢固定位,容许偏差不大于5cm,并使钢筋笼处于悬吊状态。

6灌注砼

6-1砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备

(1)组成砼的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量,符合规范要求,必要时清洗和过筛,以除去有害杂质。

(2)拌制砼用水在使用前做水质化学分析,试验按JTJ056-84规定进行。

(3)砼所用水泥符合GB175-85的规定,所有水泥都必须经合格分供方评定后,从批准的厂家进货;水泥进场时,必须附有水泥出厂合格证,并且经本单位中心试验室(国家认可的)检验合格。

(4)导管、漏斗和储料斗的制备

导管是灌注砼的重要工具,用3mm厚钢板卷制焊成,其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定,不得小于250mm,导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度,中间节一般长2m左右,下端节可加长至4-6m,漏斗下可配长约1m的上端节导管,以便调节漏斗的高度。中间节两端焊有法兰、以便用螺栓互相连接。法兰厚度10-12mm,法兰边缘比导管外壁大出40-50mm、直径12-16mm、螺栓孔6-8个。在一端法兰附近焊有小吊耳一对,备栓挂钢丝绳用,上下两节法兰间垫以4-5mm厚橡胶垫付圈,其宽度外侧齐法兰盘边缘,内侧稍窄于法兰内缘。

漏斗用2-3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形,在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个,圆锥形漏斗上口直径取800mm,高为900mm;锥形漏斗结构尺寸为1000×1000×800mm,插入导管的一般长度均设15cm。

储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做,底部做成斜坡,出口设闸门,活动溜槽设在储料斗出口下方,溜槽下接漏斗。

根据计算确定,本合同段所有桥梁钻孔桩使用的漏斗和储料斗均按2.5m3考虑。

6-2砼的拌合

本合同段钻孔桩所使用砼标号为25号,配合比设计时坍塌落度取18-22cm之间,骨料采用机制碎石,粒径0.5-3cm,最大不超过4cm,水灰比用0.5-0.6。每立方米砼水泥用量符合试验要求,实配标号比设计标号高10-15%。

拌制砼前,先精确称量每盘砼所需的砂石材料,拌合用水以体积称量,袋装水泥按每袋50kg计算,散装水泥以料斗来配。搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出,不小于2~2.5分钟,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完。如果搅拌机停用超过30min时,将搅拌机彻底清洗后才能拌合

新砼,为保证灌注砼的连续性,在灌注钻孔桩时,备用一台应急搅拌机。

6-3钻孔桩砼灌注

砼灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;在灌注砼过程中,随时探测砼高度,及时拆除或提升导管,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m。注砼注意的几个问题:

(1)导管下端距桩底控制为0.3~0.4m;在一切工作就绪,经量测孔底沉淀层超标时,采用射水(射风)管冲射3-5min。

(2)导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。

(3)水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右

(4)严禁导管漏水或导管底口进水(即封不住底)而造成断桩事故,保证施工质量。

(5)当砼灌注完毕后,待桩上部砼开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩,避免粘结力的损失。

7清理桩头

等桩头砼强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高,凿除桩头砼采用人工手工凿除,不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。