衝擊鑽灌注樁作業指導書

2022-02-26 16:32:10 字數 5146 閱讀 2915

1、目的

明確橋梁樁基衝擊鑽施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準,指導、規範樁基作業施工。

2、編制依據

相關規範

《施工圖設計檔案》

3、適用範圍

適用於卵石、堅硬漂石、岩層及各種複雜地質的橋梁樁基施工。

4、施工方法及工藝要求

要求採用整套衝擊鑽機裝置,避免使用雙筒捲揚機組成的簡易鑽具。為防止衝擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆灌砼強度,應侍鄰孔砼抗壓強度達到2.5ma後方可開鑽。

4.1施工準備

鑽孔場地應清除雜物、換除軟土、平整壓實。場地位於淺水、陡坡、淤泥中時,可採用築島、或用枕木或型鋼等搭設工作平台;當位於深水時,可插打臨時樁搭設固定工作平台。工作平台必須堅固穩定,能承受施工作業時所有靜、活荷載,同時還應考慮施工裝置能安全進、出場。

4.2埋設鋼護筒

護筒內徑比樁徑大40cm,護筒埋置深度符合下列規定:黏性土不小於1m,砂類土不小於2m。當表層土鬆軟時將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.

5m。岸灘上埋設護筒,在護筒四周回填黏土並分層夯實;護筒頂面中心與設計樁位偏差不大於5cm,傾斜度不大於1%。水中築島,護筒宜埋入河床面以下1公尺。

鑽孔時孔內水位高出護筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。

4.3開挖泥漿池,選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤土,造漿量為2倍的樁的混凝土體積,泥漿比重可根據鑽進不同地層及時進行調整。泥漿效能指標如下:

泥漿比重:

岩石不大於1.2,砂黏土不大於1.3,堅硬大漂石、卵石夾粗砂不宜大於1.4。

粘度:一般地層16~22s,鬆散易坍地層19~28s。

含砂率:新制泥漿不大於4%。

膠體率:不小於95%。

ph值:大於6.5。

5、鑽孔

5.1安裝鑽機

安裝鑽機時要求底部應墊平,保持穩定,不得產生位移和沉陷,頂端用纜風繩對稱拉緊,鑽頭在護筒中心偏差不得大於50mm。

5.2鑽進

開始鑽進時,進尺應適當控制,在護筒刃腳處,應短衝程鑽進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。待鑽進深度超過鑽頭全高加正常衝程後可按土質以正常速度鑽進。如護筒外側土質鬆軟發現漏漿時,可提起鑽錐,向孔中到入粘土,再放下鑽錐衝擊,使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙,穩住泥漿繼續鑽進。

在砂類土或軟土層鑽進時,易坍孔。宜選用平底鑽錐、控制進尺、低衝程、稠泥漿鑽進。

泥漿補充與淨化:開始前應調製足夠數量的泥漿,鑽進過程中,如泥漿有損耗、漏失,應予補充。並應按泥漿檢查規定,按時檢查泥漿指標,遇土層變化應增加檢查次數,並適當調整泥漿指標。

每鑽進2m或地層變化處,應在泥漿槽中撈取鑽渣樣品,查明土類並記錄,及

時排除鑽渣並置換泥漿,使鑽錐經常鑽進新鮮地層。同時注意土層的變化,在巖、土層變化處均應撈取渣樣,判明土層並記入記錄表中以便與地質剖面圖核對。

5.3檢孔鑽孔完成後,用電子孔斜儀或檢孔器進行檢孔。孔徑、孔垂直度、孔深檢查合格後,再拆卸鑽機進行清孔工作,否則重新進行掃孔。

5.4清孔清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鑽渣量等指標符合規範要求,鑽孔達到要求深度後採用灌注樁孔徑監測系統進行檢查,各項指標符合要求後立即進行清孔。

6、鋼筋籠製作、安裝詳見挖孔樁鋼筋籠製作、安裝

7、砼灌注

7.1.1導管技術要求灌注水下砼採用鋼導管灌注,採用導管內徑為25-30cm。

導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗,嚴禁用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不應小於孔內水深1.3倍的壓力,也不應小於導管壁和焊縫可能承受灌注砼時最大內壓力p的1.

3倍,p=rchc-rwhw

式中:p為導管可能受到的最大內壓力(kpa);

rc為砼拌和物的重度(24kn/m3);

hc為導管內砼柱最大高度(m),以導管全長或預計的最大高度計;

rw為井孔內水或泥漿的重度(kn/m3);

hw為井孔內水或泥漿的深度(m)。

7.1.2安裝導管導管採用φ25-30鋼管,每節2~3m,配1~2節1~1.

5m的短管。鋼導管內壁光滑、圓順,內徑一致,介面嚴密。導管直徑與樁徑及混凝土澆築速度相適應。

使用前進行試拼和水密、承壓和接頭抗拉試驗,按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝後軸線偏差,不超過鑽孔深的0.5%並不大於10cm,試壓力為孔底靜水壓力的1.

5倍。導管長度按孔深和工作平台高度決定。漏斗底距鑽孔上口,大於一節中間導管長度。導管接頭法蘭盤加錐形活套,底節導管下端不得有法蘭盤。採用螺旋絲扣型接頭,設防松裝置。

導管安裝後,其底部距孔底有 250 ~ 400mm 的空間。

7.2二次清孔澆築水下混凝土前應檢查沉渣厚度,沉渣厚度應滿足設計要求;當設計無要求時:柱樁不大於5cm;摩擦樁不大於20cm。如沉渣厚度超出規範要求,則利用導管進行二次清孔。

7.3 首批封底混凝土計算和控制首批封底混凝土數量,下落時有一定的衝擊能量,能把泥漿從導管中排出,並能把導管下口埋入混凝土不小於1m深。足夠的衝擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開,是控制樁底沉渣,減少工後沉降的重要環節。

7.3.1首批灌注砼的數量公式(例樁徑d=1.25):

v≥πd2/4(h1+h2)+πd2/4h1;h1=hwrw/rc;導管底口與孔底的距離為25-40cm,h1表示砼樁底到導管底口的高度,h2表示首批灌注砼的最小深度(導管底口到砼面的高度)為1m,h1表示泥漿底部到砼面的高度,保證導管

管埋入砼中的深度不小於1m。

h1= hwrw/rc=11*68/24=31.17m

vr1.25=3.14*(1.

25/2)2*(h1+1)+3.14*(0.25/2)2/4h1 =3.

14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.

14*(0.25/2)2/4*31.17

=2.23m3

對孔底沉澱層厚度應再次測定。如厚度符合設計要求,然後立即灌注首批砼。

7.3.2箭球、撥栓或開閥開啟漏斗閥門,放下封底砼,首批砼灌入孔底後,立即探測孔內砼面高度,計算出導管內埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。

如發現導管內大量進水,表明出現灌注事故。

7.4水下混凝土澆灌樁基混凝土採用罐車運輸配合導管灌注,灌注開始後,應緊湊連續地進行,嚴禁中途停工。在灌注過程中,應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢位或從漏斗外掉入孔底,使泥漿內含有水泥而變稠凝結,致使測探不準確;應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位公升降情況,及時測量孔內混凝土面高度,正確指揮導管的提公升和拆除;導管的埋置深度應控制在2~4m。

同時應經常測探孔內混凝土面的位置,即時調整導管埋深。

導管提公升時應保持軸線豎直和位置居中,逐步提公升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架,可轉動導管,使其脫開鋼筋骨架後,再移到鑽孔中心。

拆除導管動作要快,時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。要注意安全。

已拆下的管節要立即清洗乾淨,堆放整齊。迴圈使用導管4~8次後應重新進行水密性試驗。

在灌注過程中,當導管內混凝土不滿,含有空氣時,後續混凝土要徐徐灌入,不可整鬥地灌入漏斗和導管,以免在導管內形成高壓氣囊,擠出管節間的橡皮墊,而使導管漏水。

當混凝土面公升到鋼筋骨架下端時,為防鋼筋骨架被混凝土頂托上公升,可採取以下措施:①盡量縮短混凝土總的灌注時間,防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小。②當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時,應使導管底口處於鋼筋籠底口3m以下和1m以上處,並慢慢灌注混凝土,以減小混凝土從導管底口出來後向上的衝擊力;③當孔內混凝土進入鋼筋骨架4m~5m以後,適當提公升導管,減小導管埋置長度,以增加骨架在導管口以下的埋置深度,從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。

混凝土灌注到接近設計標高時,要計算還需要的混凝土數量(計算時應將導管內及混凝土輸送幫浦內的混凝土數量估計在內),通知拌和站按需要數拌製,以免造成浪費。

在灌注將近結束時,由於導管內混凝土柱高減小,超壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大.如在這種情況下出現混凝土頂公升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿,並掏出部分沉澱土,使灌注工作順利進行。在拔出最後一段長導管時,拔管

速度要慢,以防止樁頂沉澱的泥漿擠入導管下形成泥心。

因為耐久性混凝土粉煤灰摻量較大,粉煤灰可能上浮堆積在樁頭,加灌高度應考慮此因素。為確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上應加灌100cm以上,以便灌注結束後將此段混凝土清除。

在灌注混凝土時,每根樁應至少留取一組試件,對於樁長較長、樁徑較大、澆築時間很長時,根據規範要求增加。如換工作時,每工作班都應製取試件。試件應施加標準養護,強度測試後應填試驗報告表。

強度不合要求時,應及時提出報告,採取補救措施。

有關混凝土灌注情況,在灌注前應進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測;在各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等,應指定專人進行記錄。

7.5灌注砼測深方法灌注水下砼時,應經常探測孔內混凝土面至孔口的深度,以控制導管埋深。如探測不準確,將造成埋深過淺,導管提漏,埋管過深拔不出或短樁事故。

因此,在鑽孔灌注樁中是一項非常重要的工作,一定要由具有高度責任心的人來操作。

目前測深多用重錘法,重錘的形狀是錐形,底面直徑不小於10cm,重量不小於5kg。用繩繫錘吊入孔內,使之通過泥漿沉澱層而停留在砼表面(或表面下10-20厘公尺)根據測繩所示錘的沉入深度作為砼灌注深度。本方法完全憑探測者手中所提測錘在接觸頂面以前與接觸頂面以後不同重量的感覺而判別。

測錘不能太輕,而測繩又不能太重,否則,探測者手感會不明顯,在測深樁,測錘快接近樁頂面時,由於沉澱增加和泥漿變稠的原因,就容易發生誤測。探測時必須要仔細,並以灌注砼的數量校對以防誤測。

7.6泥漿清理鑽孔樁施工中,產生大量廢棄的泥漿,為了保護當地的環境,這些廢棄的泥漿,經泥漿分離器處理後,運往指定的廢棄泥漿的堆放場地,並做妥善處理。

7.7質量檢測驗對於樁長大於50公尺的鑽孔樁,按設計要求在鋼筋籠安裝時預埋聲測管,成樁後採用聲波透射法進行檢測。對於樁長少於50公尺的鑽孔樁全部採用小應變檢測。

對質量有問題的樁,鑽取樁身混凝土鑑定檢驗。

表1 鑽孔樁鑽孔允許偏差序號專案允許偏差(mm)

1 孔徑不小於設計孔徑

2 孔深摩擦樁不小於設計孔深柱樁不小於設計孔深,並進入設計土層

3 孔位中心偏心群樁 ≤50

4 傾斜度 ≤1%

5 澆築混凝土前樁底沉渣厚度摩擦樁 ≤200

柱樁 ≤50

表2 鑽孔樁鋼筋骨架允許偏差序號專案允許偏差(mm)

1 鋼筋骨架在承檯底以下長度 ±100

2 鋼筋骨架外徑 ±10

3 主鋼筋間距 ±10

4 加強筋間距 ±20

5 箍筋間距或螺旋筋間距 ±20

6 鋼筋骨架

傾斜度 0.5%

7 骨架保護層厚度 ±20

8 骨架中心平面位置 20

9 骨架頂端高程 ±20

10 骨架底面高程 ±50

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