巖土工程鉆孔砼灌注樁施工流程
導語:灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。
一、工藝流程及施工準備
(一)工藝流程
施工前必須全面掌握鉆孔灌注樁的施工工藝,因鉆孔設備不同,其施工工藝流程也不一樣。現(xiàn)以沖擊成孔為例,其主要施工工藝流程為:施工準備→測量放線→埋設護筒→鉆機就位→鉆孔→清孔→清孔檢查→安放鋼筋籠→吊放導管→檢查沉渣厚度→灌注砼→拆除導管→樁頭處理→檢查驗收。
(二)主要準備工作
1.開工前施工單位結合場區(qū)內的具體情況編制施工方案,提前報送監(jiān)理部進行審查。對現(xiàn)場施工人員進行圖紙和施工方案交底。
2.認真做好測量放線工作。測量定位是整項工作的關鍵,它關系到孔位的準確性,鉆孔的垂直度及基準面的標高的至關因素。在具體操作過程中,嚴格按三檢制的要求層層落實,及時與監(jiān)理溝通,與監(jiān)理認真復核并與驗收相結合,偏差要嚴格控制在設計或規(guī)范允許范圍內。
3.鉆機就位時必須保持平整穩(wěn)固、不傾斜和位移,并采取一定的固定措施放止鉆進過程中位移和搖晃。為控制鉆孔深度,對每樁位地面測設標高,以便施工控制和記錄。鉆機就位時,應采取措施保證鉆具中心和護筒中心重合,其偏不大于2cm.護筒有導正鉆具、控制樁位、防止孔口坍塌、臺高孔內靜壓水頭和固定鋼筋籠等作用,應認真埋設。護筒內徑比樁直徑宜大10~15cm,并視地面情況而定。護筒壁厚由4~10mm厚鋼板經卷制焊接而成,護筒底口應超過雜填土深度;上口應高于地面20cm,護筒間連接時要求對焊平直,密封性好,上口加焊吊環(huán)。埋置時護筒中心軸線對正樁位中心,其偏差不宜大于20cm,護筒外圍用黏土分層回填夯實。
鉆機是鉆孔及灌注混凝土的支架,要安裝平整穩(wěn)固、安全,并具有一定的剛度,在鉆孔中或其它操作時,不易產生位移和晃動。應根據工程地質資料和設計資料選用適當?shù)?鉆機種類、型號,并配合適用的鉆頭。在鉆孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鉆機架必須保持平穩(wěn),不發(fā)生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量后底座用枕木墊實塞緊,頂端用纜風繩固定平穩(wěn),并在鉆孔過程中經常檢查,以保證轉盤面水平、鉆機機架垂直,進而確保樁身的垂直度和孔徑大小均勻。
二、原料選用與砼灌注
砼骨料宜優(yōu)先選用礫石或卵石,最大粒徑<40mm,砂石含泥量小于2%的,以提高砼的流動性,防止堵管。導管直徑在250~350mm,視樁徑大小而定。砼配合比通過試驗確定,坍落度砼宜為180~220mm.砼運至灌注點時,應檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求應進行二拌合,二次拌合后仍不符合要求時不得使用。首批砼灌注數(shù)量使導管埋入砼深度不宜小于1.2m,應連續(xù)灌注,嚴禁中途停止,在灌注過程中,應經常測探孔內砼面的位置,及時調整導管埋深,導管埋深宜控制在2~6m.在砼灌注過程中,應時刻注意觀測孔內泥漿返出情況,傾聽導管內砼下落聲音,如有異常必須采取相應處理措施。在灌注砼過程中宜使導管在一定范圍內上下竄動,并及時轉動,防止起拔導管困難。在灌注將近結束時,核對砼的灌入數(shù)量,以確保所測量砼的灌注高度是否下確。開始灌注時應先攪拌0.5~1.0m3同砼強度的水泥砂漿放在料斗的底部。
砼灌注分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,都與導管內徑及樁直徑有關?讖皆酱螅着嘧⒌捻帕吭蕉。由于砼量大,攪拌時間長,因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象,首批砼在下落過程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現(xiàn)導管中堵滿砼,甚至漏斗內還有部分砼,此時應稍拉導管,晃動漏斗,以便迅速向漏斗加砼,這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續(xù)向漏斗加入砼,進行后續(xù)灌注。在后續(xù)灌注中,當出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時,漏斗中的砼下落后,應當牽動導管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。
牽動導管的作用有兩點:
1.有利于后續(xù)砼的順利下落,否則砼在導管中存留時間稍長,其流動性能變差,與導管間摩擦阻力隨之增強,造成水泥漿緩緩流墜,而骨料都滯留在導管中,使砼與管壁摩擦阻力增強,灌注砼下落困難,導致斷樁。同時,由于粗骨料間有大量空隙,后續(xù)砼加入后形成的高壓氣囊,會擠破管節(jié)間的密封膠墊而導致漏水,有時還會形成蜂窩狀砼,嚴重影響成樁質量。
2.牽動導管增強砼向四周邊擴散,加強樁身與周邊地層的有效結合,增大樁體摩擦力,同時加大砼與鋼筋籠的結合力,從而提高樁基承載力。
在砼灌注后期,由于孔內壓力較小,往往上部砼不如下部密實,這時應提高漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時,必須合理地加快灌注速度,這時提高灌注質量十分重要,因此應做好灌注前的各項準備工作,以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。
三、選擇打樁順序
打樁順序一般分為:由一側向單一方面打,自中間向兩個方面對稱打,自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此,應結合地基土壤的擠壓情況,樁距的大小,樁機的性能,工程特點及工期要求,經綜合考慮予以確定,以確保樁基質量,減少樁機的移動和轉向,加快打樁速度。
四、結語
施工人員要認真學好專業(yè)基礎知識,認真總結,正確應用有關規(guī)范;熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求,不斷提高自身的業(yè)務素質和技術水平,抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環(huán)節(jié)的質量控制,采取各種有效的措施,確保灌注樁的成樁質量。
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