畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-淺談鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制.doc

1淺談鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制前言這次實(shí)習(xí)的項(xiàng)目是在中鐵二十五局新建長(zhǎng)沙至昆明鐵路客運(yùn)專線湖南段CKTJ-1標(biāo)段二單元湘潭市鐵家灣，主要為跨越池塘、沖溝和道路而設(shè)。中心里程DK54+155.15，孔跨式樣為3-24m雙線簡(jiǎn)支箱梁+49-32m雙線簡(jiǎn)支箱梁+1-(40+64+40)m雙線連續(xù)箱梁。全橋長(zhǎng)1827.20m。DK54+405處水渠與線位夾角約131，渠寬約25m，采用1-(40+64+40)m連續(xù)梁跨越；橋址區(qū)屬湘江級(jí)階地低緩丘陵地貌，橋梁穿越山體凹地，地形起伏較大。覆蓋層厚度較大；凹地多辟為水田或旱地，零星分布水塘；兩側(cè)山體坡度較緩，呈低圓丘形，植被較發(fā)育，主要分布雜草及樹木，未見基巖裸露，屬構(gòu)造溶蝕剝蝕丘陵碳酸鹽巖區(qū)，地形坡度一般為30以下。場(chǎng)地類別為類，場(chǎng)地土類型為軟弱土中軟土。橋位覆蓋層較厚、為軟弱土中軟土，施工工后沉降不易控制，主跨連續(xù)梁施工難度大，是本管段的重、難點(diǎn)和控制工程。鉆孔灌注樁由于對(duì)各種條件的適應(yīng)性、施工簡(jiǎn)單易操作且設(shè)備投入一般不是很大，因此在各類工程中得到廣泛應(yīng)用。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分地面以下進(jìn)行，其施工過(guò)程無(wú)法直接觀察，成樁后也不能直接開挖驗(yàn)收，它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的一種基礎(chǔ)形式。分析鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中可能發(fā)生的事故，進(jìn)行必要防范是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量確?；A(chǔ)工程安全的重要措施。以下從幾點(diǎn)談?wù)勩@孔灌注樁的施工工藝及在施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題和處理方法。21鉆孔灌注樁的類型及優(yōu)缺點(diǎn)凡以機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，然后向孔中灌筑混凝土或鋼筋混凝土所成的樁，都叫做鉆孔灌注樁。1.1鉆孔灌注樁的類型（一）按照成孔特點(diǎn)，可分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、無(wú)循環(huán)螺旋鉆進(jìn)三大類，各大類均有其自身的適用范圍。(1)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔：適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁直徑5002200mm。針對(duì)不同地層可采取不同鉆頭鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)不取芯或取芯鉆進(jìn)，鉆進(jìn)效率高。缺點(diǎn)是在卵漂石層中鉆進(jìn)困難；鉆孔直徑大時(shí)，坍塌地層護(hù)壁困難，泥漿放量大。(2)反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔：適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁500-2200mm。鉆進(jìn)粉細(xì)砂、卵礫石、粘性土、粉土效率高、進(jìn)尺快；可使用清水鉆進(jìn)，靠水柱壓力保持孔壁穩(wěn)定，排渣徹底、孔底干凈、鉆進(jìn)效率高，鉆頭消耗少，對(duì)大口徑較深的孔鉆進(jìn)有利；缺點(diǎn)是對(duì)含水層有抽吸作用，水量消耗大，特別是漏水情況容易引起坍孔。(3)無(wú)循環(huán)螺旋鉆進(jìn)成孔：適用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、中等密度以上的砂土等，成樁300-800mm。對(duì)均質(zhì)的粘性土、粉土、砂土鉆進(jìn)效率高，不使用沖洗液，無(wú)泥漿污染、噪音小、振動(dòng)小，可在狹窄場(chǎng)地施工，成本低，消耗材料少，缺點(diǎn)是不適宜大粒徑卵礫石、漂石、巖石施工。一般樁徑較小，單樁承載力低。（二）按樁徑大小分，可分為如下幾種：(1)小樁：由于樁徑小，施工機(jī)械、施工場(chǎng)地、施工方法較為簡(jiǎn)單，多用于基礎(chǔ)加固和復(fù)合樁基礎(chǔ)中（如：樹根樁）。3(2)中樁：成樁方法和施工工藝繁多，工業(yè)與民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一類樁。(3)大樁：樁徑大且樁端不可擴(kuò)大，單樁承載力高，近20年發(fā)展快，多用于重型建筑物、構(gòu)筑物、港口碼頭、公路鐵路橋涵等工程。1.2鉆孔灌注樁的特點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性廣，適合在各種地層中施工，樁長(zhǎng)、樁徑選擇范圍大，單樁承載力高，與預(yù)制樁相比，可節(jié)約鋼材，降低成本，施工噪音小，適合在建筑密集的市區(qū)施工。(2)缺點(diǎn)：施工工藝比較復(fù)雜，影響質(zhì)量的因素較多，施工質(zhì)量難以控制，排污量大有時(shí)難以處置。(3)特點(diǎn)：1)振動(dòng)小，噪音低；2)單樁承載力大，與直孔樁相比工程造價(jià)低；3)工藝技術(shù)可靠，工程質(zhì)量好。鉆孔擴(kuò)底灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過(guò)程無(wú)法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收，施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，(4)施工中的關(guān)鍵工序：1)擴(kuò)底及擴(kuò)底鉆進(jìn)；2)清孔；3)鋼筋籠制安；4)混凝土的澆灌等，采取有效的施工技術(shù)對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制，力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前，確保樁基施工質(zhì)量合格。42主要施工工藝及方法2.1施工方案本標(biāo)段橋涵樁基礎(chǔ)處理使用鉆孔樁。由于征地拆遷比較困難，計(jì)劃采用8臺(tái)SJ-30型旋挖鉆孔樁機(jī)進(jìn)行鉆孔樁工程的施工。鉆孔樁將盡早安排施工，施工中設(shè)備分布要均勻合理，不要相互干擾。2.2工藝52.3施工方法2.3.1施工準(zhǔn)備鉆孔場(chǎng)地應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文資料和樁頂標(biāo)高等情況結(jié)合施工技術(shù)的要求，須作準(zhǔn)備工作如下：首先確定鉆孔樁位：按照基線控制網(wǎng)及樁基設(shè)計(jì)坐標(biāo)，用全站儀精確放出樁位。鉆孔場(chǎng)地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者，應(yīng)平整場(chǎng)地，清除雜物，更換軟土，夯填密實(shí)。鉆機(jī)座不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機(jī)具、材料運(yùn)送提供便利。鉆孔場(chǎng)地在淺水時(shí)，宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.751.0m。筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。2.3.2泥漿制備在黏性土中鉆孔，可利用孔內(nèi)原土造漿護(hù)壁。鉆孔施工時(shí)隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時(shí)、連續(xù)地補(bǔ)漿，維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水頭，防止孔壁坍塌。樁孔砼灌注時(shí)，孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池內(nèi)，利用于下一基樁鉆孔護(hù)壁中。2.3.3埋設(shè)護(hù)筒鉆孔前設(shè)置堅(jiān)固、不漏水的孔口護(hù)筒。護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑，使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔比鉆頭大約20cm，護(hù)筒頂面高出施工水位或地下水位2m，埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大20cm，還需滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時(shí)還高出施工地面0.2-0.3m。護(hù)筒埋置深度符合下列規(guī)定：河岸上，黏性土不小于1m。當(dāng)表層土松軟時(shí)，將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)的土層6中至少0.5m。河岸上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)；護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。水中用錘擊、加壓、振動(dòng)等方法下沉護(hù)筒。護(hù)筒埋入河床面以下1m；水中平臺(tái)上按最高施工水位、流速、沖刷及地質(zhì)條件等因素確定埋深，必要時(shí)打入不透水層。在水中平臺(tái)上下沉護(hù)筒，由導(dǎo)向設(shè)備控制護(hù)筒位置。護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。2.3.4鉆機(jī)就位及鉆孔1鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)鉆孔各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查。鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移或沉陷。就位完畢，施工隊(duì)對(duì)鉆機(jī)就位自檢。2鉆孔前，按施工設(shè)計(jì)所提供的地質(zhì)、水文資料繪制地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺(tái)上。針對(duì)不同地質(zhì)層選用不同的鉆頭、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度及適當(dāng)?shù)哪酀{比重。3鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。應(yīng)經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿及鉆機(jī)對(duì)位進(jìn)行檢測(cè)，不符合要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)改正。應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處應(yīng)撈取樣渣保存。4鉆孔過(guò)程中應(yīng)觀察主機(jī)所在地面和支腳支承地面處的變化情況,發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象及時(shí)停機(jī)處理。因故停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)將套管口保險(xiǎn)鉤掛牢。5當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)孔深、孔徑、孔位和孔形等進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認(rèn)可，方可進(jìn)行孔底清理和灌注水下混凝土的準(zhǔn)備工作。2.3.5清孔澆筑水下混凝土前應(yīng)檢查沉渣厚度，沉渣厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；摩擦樁不大于20cm。如沉渣厚度超出規(guī)范要求，則利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。72.3.6鋼筋籠骨架的制作安裝2.3.6.1鋼筋骨架制作圖1鋼筋籠骨架的制作鋼筋籠骨架在制作場(chǎng)內(nèi)分節(jié)制作。采用胎具成型法：用槽鋼和鋼板焊成組合胎具，每組胎具由上橫梁、立梁和底梁三部分構(gòu)成。上橫梁和立梁分別通過(guò)插軸、角鋼與底梁連接，并與焊在底梁上的鋼板組合成同直徑、同主筋根數(shù)、有凹槽的胎模。每個(gè)胎模的間距為設(shè)計(jì)加勁箍筋的距離，即按每節(jié)鋼筋骨架的加勁箍筋數(shù)量設(shè)立胎具。將加勁箍筋就位于每道胎具的同側(cè)，按胎模的凹槽擺焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上橫梁、立梁，滾出鋼筋骨架，然后吊起骨架擱于支架上，套入盤筋，按設(shè)計(jì)位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點(diǎn)焊牢固，最后