淺談鉆孔混凝土灌注樁施工工藝

1、 張軍祥(蘭州乾元交通規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢中 心,甘肅 蘭州 730000摘 要:在我省的橋梁建設(shè)中, 鉆孔灌注樁廣泛用于橋 梁基礎(chǔ),本文淺談了 橋梁鉆孔灌注樁的施工 工藝。鉆孔灌注樁其主 要特點(diǎn)承 載能力大, 抗凍性強(qiáng), 耐沖刷及經(jīng)濟(jì) 效益好, 在甘肅省的橋 梁建設(shè)中, 廣泛用于橋梁 基礎(chǔ)。 鉆孔灌注樁是一項(xiàng) 質(zhì)量要求高, 施工工序 多, 工藝細(xì)節(jié)要求嚴(yán),并在一個(gè)較短 時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下 隱蔽工程。關(guān)鍵詞:灌注樁 ; 施工;工藝中圖分類號(hào) :U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A本文通過對(duì)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施 工,淺談自己對(duì)于鉆進(jìn) 成孔,灌注水下混凝土 施工工藝體會(huì)。1施工工藝:鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工工藝

2、:場(chǎng)地準(zhǔn)備埋設(shè)護(hù)筒鉆架與鉆機(jī)就位制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠制作安裝 灌注水下混凝土。鉆孔場(chǎng)地的平面尺寸應(yīng)按樁基設(shè) 計(jì)的平面尺寸、 鉆機(jī)數(shù)量和鉆 機(jī)底座平面尺寸、 鉆機(jī)移位要 求、 施工方法及其 他配合施工機(jī)具設(shè)施布置情況確 定。場(chǎng)地為旱地時(shí),應(yīng)清除雜 物,整平夯實(shí) 。場(chǎng)地為淺水時(shí) 適宜圍堰筑島方法 ,修筑作業(yè)場(chǎng)地 。在深水域時(shí) ,可采 用鋼管樁施工平臺(tái)、雙壁鋼圍堰 平臺(tái)等固定式平臺(tái) , 也可采用浮式 施工平臺(tái)。工作平臺(tái)的 高度應(yīng)比最高水位高出 0. 51m ?？卓谧o(hù)筒起導(dǎo)正鉆具, 控制樁位,保 護(hù)孔口,隔離 地表水滲漏, 保持筒內(nèi)水頭高度及固 定鋼筋籠等作用 。護(hù)筒 是要反復(fù)回收使用的設(shè)施, 在

3、材料的選用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上要求有一定的強(qiáng)度和 剛度, 不易損壞變 形, 便于運(yùn)輸、 安 裝、 埋設(shè)和起拔拆卸,常用的護(hù)筒多 為鋼板護(hù)筒,有時(shí)也使 用混凝土護(hù)筒。護(hù)筒內(nèi) 徑一般比設(shè)計(jì)樁孔直 徑大 100150 mm 。埋設(shè)時(shí), 護(hù)筒中心線應(yīng)與樁中心 線重合,除設(shè) 計(jì)另有規(guī)定外 ,平面允許誤差為 50mm, 豎直線傾斜不大于 1%,干 處可實(shí)測(cè)定位, 水域可依靠導(dǎo)向架定位。 護(hù)筒頂 標(biāo)高應(yīng)高出地下水位和 施工最高水位 1.52.0m , 旱地高出地面 0. 3m; 一般情況埋置深度宜為 24m ,特殊情況應(yīng)加深。鉆架安裝就位時(shí), 應(yīng)詳細(xì)測(cè)量, 底座應(yīng)用枕木 墊實(shí)、 塞緊、 頂端用纜風(fēng)繩固定平穩(wěn), 并

4、在 鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查 。 鉆機(jī)必須保持平穩(wěn), 不發(fā)生位移、 傾斜和沉陷, 否則 應(yīng)及時(shí)處理。 立好鉆架并調(diào)整 和安設(shè)好起吊系統(tǒng), 將鉆頭吊 起, 徐徐放進(jìn)護(hù)筒內(nèi)。起動(dòng) 卷?yè)P(yáng)機(jī)把轉(zhuǎn)盤吊起 ,墊方木于轉(zhuǎn)盤底 座下面,將鉆 機(jī)調(diào)平并對(duì)準(zhǔn)鉆孔 。然后裝上轉(zhuǎn)盤 ,要求- 2 - GANSU SCIENCE AND TECHNOLOGY轉(zhuǎn)盤中心同鉆架上的起吊滑輪在 同一鉛垂線上, 鉆桿位置偏差 不得大于 20mm 。 在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤, 如有 傾斜或位移,應(yīng)及時(shí)糾正。泥漿由水、粘土 (膨潤(rùn)土 和添加劑按適當(dāng)配合 比配置而成, 具有浮懸鉆渣 、冷卻鉆頭、 潤(rùn)滑鉆具,增 大靜水壓 力,并在孔壁形成

5、泥皮 ,隔斷孔內(nèi)外 滲流,防止坍 孔的作用。泥 漿應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地 層情況來確定泥漿稠度 ,泥 漿太稀,排渣能力小 、護(hù)壁效果差 ;泥漿太稠會(huì)削 弱鉆頭沖擊功能 ,降低鉆進(jìn)速度 。調(diào)制泥漿的粘度 塑性指數(shù)不宜 小于 15。 在不易坍塌的粘質(zhì)土層中, 使用沖抓、 反循環(huán) 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí), 可用清水提高 水頭 ( 2m 維護(hù)孔壁; 若當(dāng)?shù)?缺乏優(yōu)良粘質(zhì)土,遠(yuǎn)運(yùn)膨潤(rùn)土亦 很困難,調(diào)制不出泥漿 時(shí),可摻用填加劑改善 泥漿性能。直徑大于 2.5m 的大直徑 鉆孔灌注樁對(duì)泥漿的要求較高 ,泥漿的選擇應(yīng) 根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)情 況、孔位 、鉆機(jī)性能 、泥漿材料等確定 。地質(zhì) 復(fù)雜,覆蓋層較厚,護(hù)筒下沉不 到巖層

6、的情況下,宜使 用丙烯酰胺(即 PHP 泥漿,此泥漿的特點(diǎn)是 不分散、低固 相、高粘度。鉆孔是一道關(guān)鍵工序 ,在施工中必須嚴(yán)格按 照操作要求進(jìn)行 ,才能保證成孔質(zhì) 量。先啟動(dòng) 泥漿泵,使 之空轉(zhuǎn)一 段時(shí)間,待泥漿輸進(jìn)鉆孔 中一定數(shù)量后, 方可開始鉆進(jìn) 。開始鉆進(jìn)時(shí), 進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制 ,在護(hù)筒刃角處 ,應(yīng)抵擋慢 速鉆進(jìn),使刃角處有堅(jiān)固的泥皮 護(hù)壁。鉆至刃角下 1m 后,可按土質(zhì)以正常速 度鉆進(jìn)。如護(hù)筒外側(cè)土 質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏 漿時(shí),可提起鉆錐 ,向孔中倒入粘土 ,再放下鉆錐倒轉(zhuǎn) ,使膠泥擠入孔 壁堵住漏漿空隙 ,穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進(jìn) 。每進(jìn) 尺 58m , 應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度。 每鉆進(jìn) 2m 或土層

7、變化處, 應(yīng)在泥漿槽中撈 取鉆渣樣品, 查明土 類并記錄, 以 便與地質(zhì)剖面圖核對(duì) 。在鉆進(jìn)的過程中細(xì)長(zhǎng) 的鉆桿容易受壓而彎曲 ,造成鉆孔 也彎曲。為 避免此現(xiàn)象 ,將主吊鉤稍 提攜一些, 這樣可使鉆桿不受 壓力, 而受一部分拉 力, 在整個(gè)鉆進(jìn)過程 中因受拉而維持豎直 狀態(tài), 使鉆錐回轉(zhuǎn)平 穩(wěn), 避免或減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn) 象。鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行、 不宜中途停鉆,以避免 坍孔。鉆孔完畢時(shí)應(yīng) 對(duì)樁位、孔徑、 形狀、深度等情況進(jìn)行檢驗(yàn)。在鉆孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí) ,應(yīng)立即進(jìn) 行孔底清理 ,避免隔時(shí)過長(zhǎng)以致泥 漿沉淀,引 起鉆孔坍塌 。當(dāng)孔壁 容易坍塌時(shí),要求在灌注水下混 凝土前沉渣厚度不大于 3

8、0cm ;當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí),不大于 20cm 。清孔方法視使用 的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用, 通?？刹捎谜?環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、 反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真 空吸泥機(jī)以及抽渣筒 等清孔, 其中用吸泥機(jī) 清孔,所需設(shè)備不多 ,操作方便,清 孔也較徹底,但 在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎 重使用。清孔后 應(yīng)從孔口、孔中部 、孔底 提取泥漿試樣,進(jìn)行 性能指標(biāo)試驗(yàn) ,平均值符合規(guī)定后 才允許灌注水下混凝土 。再吊入鋼 筋骨架后, 灌注水下混凝 土前,應(yīng)再次檢查孔 內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底 沉淀厚度, 如超過規(guī)定 ,應(yīng)進(jìn)行第二次清孔 ,符合要求后 方可灌注水下 混凝。甘肅科技- 3 - GANSU SCIENCE AND TECHNOLOG

9、Y鋼筋骨架應(yīng)根據(jù)圖樣設(shè)計(jì)尺寸制 作。長(zhǎng)樁鋼 筋架宜分段制作 ,分段長(zhǎng)度根據(jù)吊 裝條件確定 ,應(yīng)確保不變形 ,接 頭應(yīng)錯(cuò)開, 每隔 2.02.5m 設(shè)置加強(qiáng)箍筋一道。 鋼筋骨架應(yīng)經(jīng)檢查合格 后使用。 在鋼筋骨架外側(cè)設(shè)置 控制保護(hù)層厚 度的“鋼筋耳”、混凝土墊塊或 塑料墊塊,其間距豎向 為 2m, 橫向周圍不得少于 4處。鋼筋骨架頂端 應(yīng)設(shè)置吊環(huán)。 鋼筋骨架可利用鉆機(jī)塔架 、汽車式起重機(jī) 、龍門式起重機(jī)等 起吊。為了保 證骨架起吊時(shí)不變形 ,宜設(shè)兩點(diǎn)起吊 。第 一吊點(diǎn)設(shè)在骨架的下部,第二吊 點(diǎn)設(shè)在骨架長(zhǎng)度的中點(diǎn) 到上三分點(diǎn)之間。起吊 時(shí),先提第一吊點(diǎn), 使骨架稍提起, 再與第二吊點(diǎn)同時(shí)起吊 。待骨

10、架離開地面后 ,第一吊點(diǎn) 停止起吊, 繼續(xù)提升第二吊點(diǎn) ,直到骨架同地 面垂直后停止 起吊。解除第一吊點(diǎn) ,檢查骨架是否順直 。當(dāng)骨架進(jìn)入 孔口后,將其扶 正徐徐下降, 嚴(yán)禁碰撞孔壁。 當(dāng)骨架下降到 第二吊點(diǎn)附近的加強(qiáng)箍筋時(shí) ,用鋼筋或型鋼 將骨架臨時(shí)支撐于孔口 ,將吊鉤移 至骨架上端 ,取出臨時(shí)支承 ,繼續(xù)下 降到最后一個(gè)加強(qiáng)箍筋 ,將骨架臨時(shí)支承于 孔口,此時(shí) 可吊來第二節(jié)骨架 ,使上下兩節(jié)骨 架位于同一豎直線上 ,進(jìn) 行焊接或采用其他方法接長(zhǎng) 。鋼筋骨架下到 設(shè)計(jì)高程后 ,應(yīng)采用相應(yīng)措施固定 在孔口,防 止鋼筋骨架變位 、掉入孔 中或在混凝土灌注過程中產(chǎn)生上 浮。將導(dǎo)管居中插入到離孔底約 0.4m , 導(dǎo)管上口接漏斗 , 在接口處設(shè)球栓 , 以隔絕混凝土 與管內(nèi)水的接觸 。 在漏斗 中存?zhèn)渥銐虻幕炷?,剪斷球栓吊繩 ,混凝土依靠自重 推動(dòng)球栓向孔底下落 。導(dǎo)管內(nèi)的水 全部排出, 這時(shí)樁孔內(nèi)水 位驟漲外溢,混凝土已灌入孔底 ?；炷翆?dǎo)管下口埋 入孔內(nèi)混凝土約 1m ,保證鉆孔內(nèi)的水不可能重新流 入導(dǎo)管。 隨著混凝土不斷通過漏斗、 導(dǎo)管灌入鉆孔, 鉆孔 內(nèi)初期灌注的混凝土及 其上面的水泥漿和泥 漿不斷