鑽孔灌注樁施工方案

2021-12-23 15:28:03 字數 4723 閱讀 1680

一、前言

1.1鑽孔灌注樁由於對各種地質條件的適應性、施工簡單易操作且裝置投入一般不是很大,因此在各類工程中得到廣泛應用。但是由於鑽孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,其施工過程無法直接觀察,成樁後也不能進行直接開挖驗收,它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式。

分析鑽孔灌注樁在施工過程中可能發生的事故,進行必要的防範是保證鑽孔灌注樁成樁質量,確保基礎工程安全的重要措施。作為工程基礎,鑽孔灌注樁被應用得相當普遍,這也是由它對各種地質條件的適應性及施工簡單易操作所決定的。但是,由於其施工工藝環節多,一環不慎,便會有質量事故發生,需要施工人員具有認真的工作態度、良好的技術水平和豐富的臨場處理能力。

尤其在橋梁建設中,樁基位置可選擇變化餘地不大,更需要加強施工管理,搞好成樁質量。

二、鑽孔樁基礎施工工藝

鑽孔樁施工工藝流程見圖1-1;孔灌注樁施工程式見圖1-2。

圖1-2 鑽孔灌注樁施工程式示意圖

三、施工準備

3.1平整場地,清除坡面危石浮土。施工現場的出土路線應暢通。

施工複測後,定出樁孔準確位置,在樁外側設定樁中心的十字控制樁,設定護樁並固樁;經常檢查校核護樁。放出樁孔四周。現場四周應設定排水溝、集水井和沉澱池;孔口四周挖排水溝,做好排水系統;及時排除地表水,搭好孔口雨棚。

施工現場備足鑽孔用水、粘土、碎石、片石等材料,確保意外情況發生時材料齊備,滿足處理需要。

四、埋設護筒

4.1在準確放樣的前提下埋設護筒,埋設護筒的方法和要求,《公路橋涵施工技術規範》jtj041-89(以下簡稱《規範》)已作出了較詳細的規定。如果鑽孔是在陸地上進行的,則一般採用挖坑法,比較簡單易行;如果鑽孔在水上進行,則護筒埋設採用鎚擊打入的方法,比較快捷穩妥,前提條件是均要在護筒上口作好樁中心標記,以便鑽機對中。

4.2鑽孔對中過程中,比較易忽視的就是鑽機底座的水平問題,這在一般成套裝置中因為有液壓調整裝置,問題不大,只要注意就行了;而在自製的鑽孔裝置中,由於沒有水平調整裝置,再加上有時在水上搭設平台,平台本身即與水平面不平行,致使鑽桿夾具無法保持水平,引起鑽桿的不垂直,從而影響灌注樁的垂直性。儘管此時鑽頭中心與護筒所標設的樁中心重合,而實則樁位已偏斜。

因此在對位及鑽孔過程中,均應觀測調整鑽機的水平和垂直度。

五、成孔

5.1鑽機安裝就位後,底座和頂端應平穩,在鑽進過程中不應產生位移和沉陷。迴轉鑽機頂部的起吊鋼索、轉盤中心和護筒中心應在同一垂直線上,其偏差不得大於2cm。

鑽孔灌注樁的鑽頭直徑應等於樁的設計直徑。成孔直徑必須達到設計樁徑,成孔用鑽頭應有保徑裝置。

5.2反迴圈迴轉鑽機適用於粘性土、砂性土、砂夾卵石層中鑽進,但卵石粒徑不得超過鑽桿內徑的2/3,含量不大於30%;鑽孔過程中,必須連續不斷地補充水量或泥漿,使護筒內水位穩定維持應有的高度。

5.3成孔施工應一次不間斷地完成,不得無故停鑽。因故停鑽時,應將鑽頭提離孔底。孔內應保持規定的水位,並應採取有效措施,盡快復鑽。

5.4嚴禁施工人員進入沒有防護措施的成孔中處理故障。

5.5成孔質量檢驗除需在施工前按規定進行兩個試成孔外,尚應在工程樁中均勻隨機抽查成孔徑,抽查數量不得少於總數的10%。

六、清孔

6.1清孔是鑽孔樁施工中保證成樁質量的重要一環。通過清孔盡可能使沉渣全部清除,使混凝土與基岩接合完好,以提高樁底承載力。

6.2清孔應分兩次進行。終孔後,將鑽頭提至距孔底的0.

2-0.3m處,使之空轉,然後將殘存在孔底的鑽渣吸出;必要時投入適量純鹼以提高泥漿比重和膠結能力,使沉渣排出孔外。  當鋼筋籠下沉固定後,再次複檢孔深和沉渣厚度等。

若沉渣超標,可用導管中附屬的風管再次清孔,直至全部符合設計要求和工藝標準。

6.3清孔結束前,將泥漿比重調整到規定範圍,以保證水下混凝土的順利灌注,同時保證成樁質量。

6.4嚴禁用加深孔底深度的方法代替清孔,這將會極大地降低樁尖處土的極限承載力,也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。

七、鋼筋籠製作與安裝

7.2.1.鋼筋骨架製作

7.2.1.1製作方法

在《公路工程質量檢驗評定標準》中規定了鋼筋籠製作的允許偏差,如下表所示

鋼筋籠製作允許偏差

各項控制指標,,對於每一段來說都不難做到。但是由於每段鋼筋籠的偏差可正可負,特別是對主筋間距和鋼筋籠直徑這兩項指標,在兩段鋼筋籠焊接時會發生困難。為了克服這個困難,我們採用了如圖所示的縱向鋼筋定位模板進行鋼筋籠的製作。

每節鋼筋籠設定定位模板二具,定位模板相互平行

為了不妨礙螺旋筋的綁紮,再每隔2m左右採用加強筋成型法。加強筋設在主筋內側,並用三角內撐將它加固,在加強筋外側點焊主筋,主筋與加強筋必須垂直,再綁紮箍筋,鋼筋籠的加工,必須嚴格按照施工設計圖和規範要求,配製好主筋的焊接長度為10d(雙面焊),但施焊時,由於起落點都不飽滿,達不到施工要求,所以長度加1cm,接頭位置錯開,距離應不少於規範要求,為了方便施工,結合鋼筋籠的長度取乙個工人易記的數字(最好是整十位數)。

鋼筋籠由於一般都比較長,重量重,而且受鑽機門架高度(一般不都超過10m)的影響,施工中,鋼筋籠要採取分製作,每根樁的鋼筋籠,由幾節鋼筋骨架組成,計算鋼筋籠長度尺寸時,除要注意接頭位置錯開,還要注意計算上焊接長度。

7.2.1.2.保護層的設定

鋼筋籠豎直對準孔口中心後要緩緩下放,力求不使「︺」筋(也稱鋼筋耳朵)刮傷孔壁。但事實上這是很難做到的,為此我們採用如圖所示的墊塊。經過施工表明,此種墊塊可以減小孔壁的刮傷及增加鋼筋籠保護層的均勻性。

然而鋼筋籠的弧形墊塊在吊裝過程會經常會被破壞,為此再事先製作一些圓形墊塊,鋼筋籠一邊下放,再一邊安裝圓形墊塊;墊塊為砂漿預製塊,中間穿孔,插入與箍筋同規格鋼筋,點焊在骨架上,安裝時注意圓鋼筋縱向與骨架縱向一致,墊塊能夠在骨架下放時滾動,一起固定骨架居中,二起保護層作用,三又不會刮傷孔壁。

7.2.2.鋼筋籠的存放

製好後的鋼筋籠必須放在平整、乾燥的場地上。存放時,在加勁筋與地面接觸處墊上等高的木方,以免粘上泥土。每組骨架的各節要排好次序,掛上小牌,註明第幾節及其長度,不得混雜存放,避免搞錯,造成質量事故。

存放時骨架還要注意防雨、防鏽。

7.2.3.鋼筋籠的起吊和就位質量控制

為了防止鋼筋籠在吊運過程中發生縱橫方向不可自動復原的變形。除了要求起吊方法正確,不可採用錯誤的方法(特別注意下端不可拖地)之外,必要時還可採用臨時加強剛度的措施,使用縱向抗撓屈加勁杆,我們在骨架內部教臨時綁紮兩根杉木桿以加強其剛度,因為它體直,質輕,便於安裝、拆卸。採用兩點吊法,第一吊點設在骨架的下部,第二吊點設在骨架長度的中點到上三分點之間。

起吊時,先提第一吊點,使骨架稍提起,再與第二吊點同時起吊。待骨架離天地面後,第一吊點停止起吊。隨著第二吊點不斷上公升,慢慢放鬆第一吊點,直到骨架同地面垂直,停止起吊。

解除第一吊點,檢查骨架是否順直。當骨架進入孔口後,應將其扶正徐徐下降,嚴禁擺動碰撞孔壁。然後,由下而上地逐個解去綁紮杉木杆的綁紮點。

解去後,杉木杆受水的浮力自行浮出水面後即可取去。當骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口時,可用型鋼穿過加強箍下方,將骨架臨時支承於孔口,將吊鉤移到骨架上端,取出臨時支承,繼續下降到骨架最後乙個加強箍處,按上述辦法暫時支承。此時可弔來第二節骨架,使上下兩節骨架位於同一豎直線上,進行焊接。

焊接時應先焊順橋方向的接頭。最後乙個接頭焊好後,可下沉骨架,如此迴圈,使全部骨架降至設計標高為止。

骨架最上端定位,必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度,並反覆核對後再焊接。在定位鋼筋頂端的頂吊圈內插入兩根平行的工字鋼。將整個定位骨架支托於護筒頂端。

兩個工字鋼的淨距應大於導管外徑30cm。然後撤下吊繩,用用4根φ25短鋼筋將工字鋼及定位筋的頂吊圈焊於護筒上。使鋼筋籠定位於孔中心。

一方面可以防止導管或碰撞而使整個鋼筋骨架變位或落入孔中,另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。

八、灌注水下混凝土

8.1水下混凝土的配製應符合下列要求:

8.1.2選用的水泥品質除應符合國家標準外,其按標準方法測定的初凝時間不宜少於2.

5h,水泥標號不宜低於425號;骨料最大粒徑不應大於導管內徑的1/6~1/8和鋼筋最小淨距的1/4,同時不應大於40mm;試配成的混凝土強度應比設計樁身強度提高15%~25%;最小膠凝材料用量不得少於380kg/m3。

8.1.3嚴禁採用快硬型水泥。

8.1.4不同品種、不同標號和不同生產廠家的水泥拌製的混凝土不能用於同一根樁內。

8.2灌注水下混凝土應符合下列要求:

8.2.1第二次清孔在測得回淤厚度和泥漿密度符合規定後半小時內必須灌注混凝土,並做好每一項工序的原始檢查記錄。

8.2.2灌注水下混凝土用的導管的直徑由樁長、樁徑和每小時需通過的混凝土數量決定,宜為25~35cm,並不得小於20cm。

8.2.3導管製作應力求堅固、內壁圓滑、順直、光潔和無區域性凹凸,內徑偏差不得大於±2mm。每節導管的連線必須牢固可靠,確保不漏水、不漏氣。

8.2.4混凝土運至灌注地點時,應檢查勻質性和坍落度。

測定次數,單樁混凝土量小於25m3的,每根測定2次,灌注中前後各一次;大於25 m3的,每根樁測定3次,前中後各一次。如不符合要求,應進行第二次拌和,二次拌和仍達不到要求時,則不得使用。

8.2.5混凝土灌注時間不得長於首批混凝土初凝時間。

8.2.6灌注水下混凝土應連續進行,嚴禁中途停頓。

混凝土灌注過程中,導管應始終埋在混凝土中,嚴禁將導管提出混凝土面。導管埋入混凝土面的深度以3~10m為宜,不得小於2m或大於10m。導管應勤提勤拆,一次提管拆管不得超過6m。

8.2.7混凝土灌注的充盈系統(即實際灌注混凝土體積和按設計樁身計算體積加預留長度體積之比)不得小於1,也不宜大於1.

3。混凝土實際灌注高度最小不宜小於樁長的5%且不應小於2m。

8.2.8灌注水下混凝土嚴禁有夾層和鬆散層。接樁前必須鑿除我餘部分,殘餘樁頭應無鬆散層。

九、檢測

按規定製作混凝土試件,檢查樁身混凝土強度,按規定對每根樁基進行無破損檢測。必要時對樁基進行大應變或鑽芯取樣檢查。

鑽孔灌注樁施工方案

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