通訊杆基礎施工方法及工藝

2022-09-09 18:12:09 字數 5843 閱讀 3852

1、鑽孔灌注樁

鑽孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。

1)泥漿護壁施工法

衝擊鑽孔,衝抓鑽孔和迴轉鑽削成孔等均可採用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是:平整場地→泥漿製備→埋設護筒→鋪設工作平台→安裝鑽機並定位→鑽進成孔→清孔並檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。

施工順序(如圖所示)

(1)施工準備

施工準備包括:選擇鑽機、鑽具、場地布置等。

鑽機是鑽孔灌注樁施工的主要裝置,可根據地質情況和各種鑽孔機的應用條件來選擇。

(2)鑽孔機的安裝與定位

安裝鑽孔機的基礎如果不穩定,施工中易產生鑽孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機推平,在墊上鋼板或枕木加固。

為防止樁位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鑽孔機,對有鑽塔的鑽孔機,先利用鑽機的動力與附近的地籠配合,將鑽桿移動大致定位,再用千斤頂將機架頂起,準確定位,使起重滑輪、鑽頭或固定鑽桿的卡孔與護筒中心在一垂線上,以保證鑽機的垂直度。鑽機位置的偏差不大於2cm。對準樁位後,用枕木墊平鑽機橫樑,並在塔頂對稱於鑽機軸線上拉上纜風繩。

(3)埋設護筒

鑽孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鑽孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流砂現象。鑽孔內若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔內靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。

護筒除起到這個作用外,同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鑽頭導向作用等。

製作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用,不漏水,其內徑應比鑽孔直徑大(旋轉鑽約大20cm,潛水鑽、衝擊或衝抓錐約大40cm),每節長度約2~3m。一般常用鋼護筒。

(4)泥漿製備

鑽孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和新增劑組成。具有浮懸鑽渣、冷卻鑽頭、潤滑鑽具,增大靜水壓力,並在孔壁形成泥皮,隔斷孔內外滲流,防止坍孔的作用。調製的鑽孔泥漿及經過迴圈淨化的泥漿,應根據鑽孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鑽頭衝擊功能,降低鑽進速度。

(5)鑽孔

鑽孔是一道關鍵工序,在施工中必須嚴格按照操作要求進行,才能保證成孔質量,首先要注意開孔質量,為此必須對好中線及垂直度,並壓好護筒。在施工中要注意不斷新增泥漿和抽渣(衝擊式用),還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象。採用衝擊式或衝抓式鑽機施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩固。

所以鑽好的孔應及時清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鑽孔的順序也應實事先規劃好,既要保證下乙個樁孔的施工不影響上乙個樁孔,又要使鑽機的移動距離不要過遠和相互干擾,一般可採用(如圖所示)的順序鑽孔。

(6)清孔

鑽孔的深度、直徑、位置和孔形直接關係到成裝置量與樁身曲直。為此,除了鑽孔過程中密切觀測監督外,在鑽孔達到設計要求深度後,應對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設計

要求時,應立即進行孔底清理,避免隔時過長以致泥漿沉澱,引起鑽孔坍塌。對於摩擦樁當孔壁容易坍塌時,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大於30cm;當孔壁不易坍塌時,不大於20cm。對於柱樁,要求在射水或射風前,沉渣厚度不大於5cm。

清孔方法是使用的鑽機不同而靈活應用。通常可採用正迴圈旋轉鑽機、反迴圈旋轉機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔,所需裝置不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩定土層中應慎重使用。

(如圖所示)為風管吸泥清孔示意圖。其原理就是用壓縮機產生的高壓空氣吹入吸泥機管道內將泥渣吹出。

(7)灌注水下混凝土

清完孔之後,就可將預製的鋼筋籠垂直吊放到孔內,定位後要加以固定,然後用導管灌注混凝土,灌注時混凝土不要中斷,否則易出現斷樁現象。

2)全套管施工法

全套管施工法一般的施工過程是:平場地、鋪設工作平台、安裝鑽機、壓套管、鑽進成孔、安放鋼筋籠、防導管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質量。

全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決於挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應該隨使用水準儀及鉛垂校核其垂直度。

2、施工工藝:

樁基礎施工全部在岸地上施工,採用常規鑽孔樁工藝。

樁基礎施工順序:護筒埋設→鑽孔→清孔→安放鋼筋籠→水下混凝土灌注→樁基礎檢測。

2.1埋置護筒:

(1)準備場地施工前應將場地平整好,以便安裝鑽架進行鑽孔,在鑽架位置處應整平夯實,清除雜物,挖換軟土。機架要平直,機座墊穩,不能軟硬不均,一般樁機下墊枕木。鑽孔過程中機架不能移位和不均勻沉陷。

(2)護筒製作要求堅固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重複使用。

(3)在陸地上的樁基,在放出樁位後,查明無地下管線即可開始埋設護筒,護筒高2.0~2.5m。

鑽頭中心對準狀位,然後根據護筒的大小挖埋護筒,護筒應高出地面30~50㎝,埋入土中應不小於1.0m。

2.2 製備泥漿:

泥漿在鑽孔中的作用是:(1)在孔內產生較大的懸浮液壓力,可防止塌孔,(2)泥漿向孔外土層滲漏,在鑽進過程中,由於鑽頭的活動,孔壁表面形成一層膠泥,具有護壁作用,同時將孔內外水流切斷,能穩定孔內水位;(3)泥漿比重大,具有浮渣作用,利於鑽渣的排出。因此在鑽孔過程中,孔內應保持一定稠度的泥漿,一般比重以1.

1~1.3為宜,在鑽進大卵石層時可用1.4以上,粘度為10~20s,在較好的粘土中鑽孔,也可灌入清水,使鑽孔時孔內自造泥漿,達到固壁效果。

調製泥漿的粘度塑性指數不宜小於15。

2.3鑽孔 :

(1)鑽具聯結要牢固,鉛直,初期鑽進速度不要太快,在孔深4.0m以內,不超過2m/h,以後不要超過3m/h。在覆蓋層始終要減壓鑽進,鑽進速度與泥漿排放量相適應。

沖孔鑽在開孔時要慢,孔深2.0m以內,不超過1.5m/h。

(2)鑽進過程中,經常測試泥漿指標變化情況,並注意調整鑽孔內泥漿濃度,本工程地下水位埋深2—3公尺,泥漿壓力超過水壓力,可滿足施工規範要求。

(3)經常檢查機具運轉情況,發現異常情況立即查清原因,及時處理。鋼絲繩和潤滑部分必須每班檢查一次。

(4)小工具如扳手、榔頭、撬棍用保險繩栓牢,防止掉入孔內。

(5)經常注意觀察鑽孔內附近地面有無開裂或護筒、樁架是否傾斜。

(6)嚴格遵守操作技術規程,做好鑽孔記錄。記錄中要反映泥漿變化。

(7)鑽至設計深度時,要由監理工程師在現場與施工單位有關人員共同判斷並準確測定孔深。以此作為終孔標高的依據。

2.4 清孔:

(1)鑽孔到設計深度,施工單位提出終孔要求,需由現場監理工程師決定,並進行孔徑,孔偏斜度、孔深的驗收。驗收方法是製造乙個長度等於4—6倍樁徑,直徑等於孔徑的鋼筋籠,將鋼筋籠吊放入孔,並順利放到設計要求的孔底,說明孔徑和偏斜度達到要求。孔深用測繩和鋼尺丈量。

鋼筋籠放不到底時還需要修孔直至孔壁鉛直,鋼筋籠能順利放到底為止。

(2)清孔方法是用原漿換漿法清孔,清孔後泥漿指標比重1.15—1.20之間,含砂量小於4%,粘度20—22」,孔底沉渣小於5cm。

為防止孔內沉渣大於規範要求,一般用抽吵筒先將孔內泥砂打掉再換漿。

(3)清孔時應保持鑽孔內泥漿面高於地下水位1.5—2.0m防止塌孔。

(4)清孔達到要求,由監理工程師再次驗收孔深,泥漿和沉渣厚度。經監理工程師簽證,同意隱蔽,灌注砼,再進行下道工序。

2.5 鋼筋籠製作安裝

(1)鋼筋進場必須具有合格證,每批材料,每種規格均需抽樣檢查合格後方可使用。

(2)鋼筋籠製作必須嚴格按設計圖和規範要求執行。一般鋼筋籠用焊接方法,個別連線點用綁孔。鋼筋籠外側的定位鋼筋可用空心穿孔砼預製圓柱體,或直接用鋼筋彎曲成型並焊接在主筋上,以保證主鋼筋保護層厚度。

(3)鋼筋籠的加強箍必須與主筋焊牢,焊條一般用5字頭型號,以保證鋼筋籠焊接質量。鋼筋籠在安裝過程中不能變形。

(4)鋼筋籠最好一次性使用一台吊機。

(5)鋼筋籠頂端要焊吊掛筋,高出鋼護筒。鋼筋籠就位後,吊掛筋支承在護筒頂的枕木上,不能直接放在護筒上。

(6)超聲波檢測樁的鋼筋籠要安裝鍍鋅鋼管與箍筋連線,要保證檢測鋼管不漏水。

2.6澆注水下砼

(1)用直徑30cm導管灌注水下砼。導管每節長度3—4m。導管使用前試拼,並做封閉水試驗(0.3mpa),15分鐘不漏水為宜。仔細檢查導管的焊縫。

(2)導管安裝時底部應高出孔底30—40cm。導管埋入砼內深度2—3m,最深不超過4m,最淺不小於1m,導管提公升速度要慢。

(3)開管的砼數量應滿足導管埋入砼深度的要求,開管前要備足相應的數量。

(4)砼落度為18—22cm,以防堵管。

(5)砼要連續澆注,中斷時間不超過30分鐘。澆灌的樁頂標高應高出設計標高0.5m以上。砼用商品砼或自備攪拌裝置,吊機吊斗入槽或用幫浦送砼直接入槽。

(6)施工中應保證場地清潔衛生,泥漿不可到處外溢,泥渣應及時清除。

3、樁基檢測

(1)鑿除樁頂預加高的砼,樁頭鋼筋不能亂彎。鑿樁頭用風鎬或人工鑿除。樁頂標高按設計要求,樁頂要大致平整。

(2)樁基檢測的方法是動測,超聲波。每條樁用什麼方法檢測由設計和監理工程師和質檢部門決定。

(3)施工單位配合質檢部門對每條樁進行檢測。質量合格後方能進行下道工序施工。

4、通病與防治

4.1 鋼筋籠上浮

產生的原因;砼由漏斗順導管向下灌注時,產生一種頂托力,使鋼筋籠上浮。

防治措施

(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。

(2)灌注中,當砼表面接近鋼筋籠底時,應放慢砼灌注速度,並應使導管保持較大埋深,使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的衝擊。

(3)砼液面進入鋼筋籠一定深度後,應適當提導管,使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入砼表面應不小於2 m,不大於10m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時,現場操作人員應及時補救,補救的辦法是馬上起拔拆除部分導管;導管拆除一部分後, 可適當上下活動導管;這時可以看到,每上提一次導管,鋼筋籠在導管的抽吸作用下,會自然回落一點;堅持多上下活動幾次導管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。

當然,如果鋼筋籠嚴重上浮,那麼這一補救措施也不一定會十分奏效

4.2「爛樁頭」

產生的原因 ;(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過濃過厚,影響水下砼灌注時測量樁頂位置的精度。

(2)導管起拔速度過快,尤其是樁頭直徑過大時,如未經插搗,直接起拔導管,樁頭很容易出現砼中間高、四周低的「爛樁頭」。

(3)澆築速度過快,導致孔壁區域性坍塌,影響測量結果。

防治措施 ;(1)認真做好清孔工作,確保清孔完成後孔口沒有泥塊返出;在空孔較長的樁內測量砼上公升麵時,應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5~40mm碎石砼時,重錘的質量可以控制在1.5kg 左右;使用5~25mm 碎石砼時,重錘的質量可以控制在1kg 左右。

在設計樁頂與地面距離<4 m時,通常認為使用竹竿通過手感測量砼面更直觀,精度更高。

(2)砼終灌拔管前,應使用導管適當地插搗砼,把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外後,以便精確測量砼面。也可通過導管插搗使樁頂砼攤平。

4.3灌注砼時樁孔坍孔

灌注水下砼過程中, 發現護筒內泥漿水位忽然上公升溢位護筒, 隨即驟降並冒出氣泡,為坍孔徵兆。如用測深錘探測砼面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。

原因分析 ;(1)灌注砼過程中,孔內外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區,沒有採取措施來穩定孔內水位。

(2)護筒刃腳周圍漏水;孔外堆放重物或有機械振動,使孔壁在灌注砼時坍孔。

(3)導管卡掛鋼筋籠及堵管時,均易發生坍孔。

預防方法 ;(1)灌注砼過程中,要採取各種措施來穩定孔內水位,還要防止護筒及孔壁漏水。

(2)用吸泥機吸出坍入孔內的泥土,同時保持或加大水頭高度,如不再坍孔,可繼續灌注。

(3)如用上法處治,坍孔應不停時,或坍孔部位較深,宜將導管、鋼筋籠拔出,回填粘土,重新鑽孔。

4.4孔位傾斜

原因分析 ;(1)樁機本身未豎直或樁機平台不水平。

(2)樁機在鑽孔過程中發生不均勻沉降。

(3)在進行超深樁作業時,樁機鑽桿太細。

預防方法 ;(1)首先要擴大樁機支承面積,使樁機穩固,並保證鑽機平台水平。

(2)採取經常校核鑽架及鑽桿的垂直度等措施,並於成孔後下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

(3)嚴格按照規範要求先配鑽桿。

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