跨海大橋鉆孔樁漏漿防治措施

跨海大橋鉆孔樁漏漿防治措施一、地質(zhì)情況根據(jù)地質(zhì)資料，荃灣特大橋大亞灣橋臺(tái)鉆孔樁基礎(chǔ)地質(zhì)為淤泥（厚度8m）、淤泥質(zhì)土（厚度6.3m）、粉質(zhì)粘土（厚度6.3m）、粗礫砂（厚度1.5m）、強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r（厚度5.5m）、弱風(fēng)化凝灰?guī)r（厚度15.8m）,能代表本橋地質(zhì)情況,且工料機(jī)運(yùn)輸便利，施工條件較好。二、施工工藝鉆孔灌注樁的施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→初步放樣→恢復(fù)定線→護(hù)筒埋設(shè)→泥漿制備→鉆孔→成孔檢測(cè)、清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測(cè)。1、施工準(zhǔn)備，初步放樣利用棧橋在墩位處搭設(shè)鉆孔鋼平臺(tái)，作為鉆孔樁施工的操作平臺(tái)，達(dá)到變水上為陸地的目的。鉆孔平臺(tái)每2個(gè)墩位設(shè)置1處，平面尺寸為10.2m×24m，特殊情況下每3個(gè)墩設(shè)置1處，平面尺寸為40.6m×24m。鉆孔鋼平臺(tái)采用鋼管樁基礎(chǔ)，各型號(hào)工字鋼橫縱組合安裝形成，10mm厚鋼板作為平臺(tái)面板。在鉆孔鋼平臺(tái)面板上測(cè)量放樣，確定鋼護(hù)筒搭設(shè)位置，并做好護(hù)樁，按護(hù)樁位置對(duì)平臺(tái)面板及上橫梁進(jìn)行切割，留出鋼護(hù)筒搭設(shè)位置。2、恢復(fù)定線，護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒埋設(shè)是重要壞節(jié)，起到定位、導(dǎo)向作用，護(hù)筒內(nèi)水位和泥漿比重使孔內(nèi)水壓大于外部水壓，可以有效防止塌孔。護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大250mm，護(hù)筒高度宜高出平臺(tái)面板0.5m，護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁徑確定。護(hù)筒四周與平臺(tái)面板之間須焊接定位鋼板，以防止施工過(guò)程中震動(dòng)導(dǎo)致鋼護(hù)筒偏位。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差25mm，豎直線傾斜度不大于0.5％。鋼護(hù)筒搭設(shè)采用70t履帶吊配合振動(dòng)錘將鋼護(hù)筒打入設(shè)計(jì)位置。鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查鋼護(hù)筒是否偏移，并及時(shí)糾正。3、鉆孔根據(jù)地質(zhì)情況，選用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。鉆機(jī)就位后，立好鉆架，對(duì)準(zhǔn)樁位中心，拉好風(fēng)纜繩。開(kāi)鉆時(shí)應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿相對(duì)密度指標(biāo)根據(jù)實(shí)際土層試驗(yàn)而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊制漿。開(kāi)孔在整個(gè)過(guò)程中應(yīng)保證孔內(nèi)水位高出海水水位1.5－2.0m。并低于護(hù)筒頂面0.3m以防止泥漿溢出。泥漿的配制：在鉆孔平臺(tái)外掛裝鋼板泥漿池，選擇和備足良好的膨潤(rùn)土，造漿量為2倍樁的混凝土體積，根據(jù)地層情況及時(shí)調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，利用泥漿泵通過(guò)φ100泥漿管路輸送至孔位處使用。沖擊鉆泥漿性能指標(biāo)如下：泥漿比重：巖石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，堅(jiān)硬大漂石、卵石夾粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s。含砂率：新制泥漿不大于4%。為保證成孔質(zhì)量和最終能將孔底清理干凈，對(duì)泥漿的比重與粘度必須嚴(yán)格控制，經(jīng)過(guò)實(shí)地試驗(yàn)確定泥漿配合比。泥漿的好壞是成孔質(zhì)量的重要保證之一，配制高質(zhì)量的泥漿，在長(zhǎng)期停鉆的情況下，沉積物會(huì)很少，此外，優(yōu)質(zhì)的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮，這層泥皮可防止孔內(nèi)泥漿外滲，大大減緩孔內(nèi)水頭降低的速度，這也是使孔壁穩(wěn)定的有效措施。護(hù)筒底腳下2～4m范圍內(nèi)一般比較松散易坍孔，按1∶1投入粘土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖擊鉆錐，小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁，要重復(fù)回填反復(fù)沖擊2～3次力求孔壁堅(jiān)實(shí)。沖程根據(jù)土層情況分別調(diào)整，在通過(guò)土層中時(shí)，采用高沖程（100cm），在通過(guò)松散砂、砂礫石或卵石土層時(shí)采用中沖程（75cm），在易坍塌或流砂地段用小沖程，并提高泥漿的粘度和比重。若遇傾斜巖層沖擊面不平時(shí)，先投入粘土、小片石將表面墊平，再用十字型鉆錐進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)以防斜孔、坍孔。一般情況下，密實(shí)堅(jiān)硬土層每小時(shí)鉆進(jìn)小于5－10cm，松軟地層每小時(shí)鉆進(jìn)小于15－30cm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行掏渣?；蛎窟M(jìn)尺0.5-1m時(shí)掏渣一次。掏至泥漿內(nèi)含渣明顯減少，無(wú)粗顆粒，相對(duì)密度恢復(fù)正常為止。在開(kāi)鉆階段，為使鉆渣擠入孔壁，可待4－5m后進(jìn)行掏渣，正常鉆進(jìn)每班至少掏渣一次。掏渣后應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)注入清水或添加泥漿以維護(hù)水頭高度。投放粘土自行造漿的，一次不可投入過(guò)多，以免粘錐卡錐。在掏渣過(guò)程中認(rèn)真做好記錄，判別地質(zhì)構(gòu)造，與設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比，如有較大出入應(yīng)立即與設(shè)計(jì)勘察單位進(jìn)行溝通。4、成孔檢測(cè)、清孔鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，對(duì)孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標(biāo)高、深度、直徑、護(hù)筒頂標(biāo)高等進(jìn)行檢查，填寫終孔檢查證，經(jīng)監(jiān)理工程師簽證認(rèn)可后，進(jìn)行孔底清碴工作。沖擊鉆成孔的樁基，用抽碴筒多次從孔內(nèi)抽取鉆碴，并同時(shí)向孔內(nèi)注水以減少泥漿比重到1.1～1.25。當(dāng)抽碴筒抽出泥漿中無(wú)2～3mm大的顆粒則證明抽碴清孔已到目的。為準(zhǔn)確判定孔底碴是否清完，用一個(gè)帶釬的測(cè)錘和平底測(cè)錘兩次測(cè)孔，若兩次測(cè)孔深度相同并與終測(cè)孔數(shù)字相符時(shí)證明孔碴已清理干凈，否則還需繼續(xù)清至達(dá)到要求，沉碴厚度不得大于規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)。清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：泥漿比重≯1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s，孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無(wú)2～3mm顆粒；澆筑水下混凝土前孔底沉碴厚度≯3cm。清孔時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，注意保持孔內(nèi)水頭在地下水位1.5~2.0m以上，防止坍孔。清孔符合要求后，應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)灌注水下混凝土。檢孔：主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測(cè)。檢孔器用ф25的鋼筋加工制作，其外徑等于設(shè)計(jì)樁徑（125cm），長(zhǎng)度為5m。檢測(cè)時(shí)，將檢孔器吊起，把測(cè)繩的零點(diǎn)系于檢孔器的頂端，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內(nèi)，通過(guò)測(cè)繩的刻度加上檢孔器5米的長(zhǎng)度判斷其下放位置。如上下暢通無(wú)阻直到孔底，表明鉆孔樁成孔質(zhì)量合格，如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔傾斜現(xiàn)象，則需重新下鉆頭處理。5、下放鋼筋籠5.1鋼筋的種類、型號(hào)及直徑應(yīng)經(jīng)檢查須符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋骨架制作完畢應(yīng)進(jìn)行檢查，并對(duì)每節(jié)鋼筋籠進(jìn)行編號(hào)。5.2長(zhǎng)樁骨架宜根據(jù)吊裝條件分段進(jìn)行制作。分段焊接時(shí)，鋼筋焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。為盡量縮短焊接時(shí)間，規(guī)定可采用幾臺(tái)焊接機(jī)同時(shí)進(jìn)行，焊接質(zhì)量（應(yīng)經(jīng)監(jiān)理檢查）必須滿足規(guī)范要求。其中直徑大于25mm的螺紋鋼筋采用螺紋套筒連接。5.3鋼筋骨架在運(yùn)輸和吊放過(guò)程中要采取措施防止變形。如果剛度不足，可在骨架內(nèi)每隔4m設(shè)置一個(gè)可拆卸的十字形臨時(shí)加勁架。5.4在鋼筋骨架外側(cè)四周設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊，豎向間隔2m，橫向周圍不少于4個(gè)。在吊放過(guò)程中發(fā)現(xiàn)保護(hù)層墊塊掉落，在下放前要及時(shí)補(bǔ)上。5.5骨架頂端可焊四個(gè)吊環(huán)（吊環(huán)鋼筋采用未經(jīng)冷拉的Ⅰ級(jí)鋼筋）與鉆架固定，并將鋼筋骨架與護(hù)筒做臨時(shí)焊接固定防止灌注過(guò)程中骨架的整體上浮，鋼筋骨架上下標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。5.6骨架入孔采用吊機(jī)，按骨架長(zhǎng)度的編號(hào)入孔。下放時(shí)，要確保位置正確，緩慢平穩(wěn)地進(jìn)行，防止扭曲變形和碰撞孔壁，并注意觀察孔內(nèi)水位的變化。6、灌注水下混凝土6.1、導(dǎo)管的吊放6.1.1導(dǎo)管在使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)。6.1.2灌注水下混凝土采用鋼導(dǎo)管，內(nèi)徑為250mm。導(dǎo)管應(yīng)采用螺口連接，連接處應(yīng)墊橡膠環(huán)。6.1.3導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)行試拼，并經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)變形和磨損嚴(yán)重的不得使用。并逐段編號(hào)，標(biāo)明尺度。6.1.4導(dǎo)管下放過(guò)程中，每隔5m用鉛絲將導(dǎo)管和鋼絲繩捆扎在一起。并注意居中穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架。6.1.5導(dǎo)管上口應(yīng)滿足混凝土灌注高度，導(dǎo)管下口距離孔底一般為30~40cm。6.2、灌注混凝土6.2.1灌注水下砼是鉆孔樁施工的重要工序，必須經(jīng)過(guò)成孔質(zhì)量檢測(cè)和清孔檢測(cè)（包括泥漿指標(biāo)和沉淀厚度檢測(cè)等）合格后，方可進(jìn)行灌注工作，灌注的時(shí)間控制在初凝時(shí)間內(nèi)。6.2.2混凝土由荃灣攪拌站集中拌制，灌注時(shí)要提前向攪拌站提供混凝土用量、混凝土標(biāo)號(hào)、準(zhǔn)確的時(shí)間、施工地點(diǎn)及使用部位。攪拌站應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理部試驗(yàn)室提供的混凝土配合比嚴(yán)格控制。混凝土拌和物應(yīng)具有良好的和易性，在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中應(yīng)無(wú)明顯離析、泌水現(xiàn)象，灌注時(shí)應(yīng)保持足夠的流動(dòng)性。混凝土拌和物運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)檢查其均勻性和測(cè)定坍落度（坍落度宜為180~220mm），并及時(shí)做好記錄。如不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時(shí)，不得使用。6.2.3首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，應(yīng)連續(xù)快速地進(jìn)行灌注，中途不應(yīng)停頓，要盡量縮短灌注時(shí)間。計(jì)算儲(chǔ)料斗初存量V≥πD2(H1+H2)+πd2/4h1式中：V—首灌砼所需數(shù)量（m3）;D—樁孔直徑（m）；H1—樁孔底至導(dǎo)管底端間距，一般為0.4m;H2—導(dǎo)管初次埋深（m），取1m；d—導(dǎo)管內(nèi)徑（m）；h1導(dǎo)管內(nèi)砼高度h1=Hwrw/rcj;Hw—泥漿深度（m）；rw—泥漿比重（KN/m3）；rcj—砼的比重（24KN/m3）；初儲(chǔ)量不應(yīng)小于V。6.2.4在灌注過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常用標(biāo)有尺度的測(cè)繩掛圓錐形測(cè)深錘，測(cè)探混凝土面上升高度（應(yīng)派二人進(jìn)行測(cè)探，取平均值），及時(shí)提拔導(dǎo)管，調(diào)整導(dǎo)管的埋置深度控制在2~6m范圍內(nèi)。任何時(shí)候，都應(yīng)確保埋管不小于2m的要求。6.2.5當(dāng)砼面升到鋼筋骨架下端時(shí)，為防止鋼筋骨架被砼頂托上升，可采取以下措施：可采取在鋼筋骨架上口四周用鋼管套上，頂在鉆架上固定等措施來(lái)阻止其上浮。盡量縮短砼總的灌注時(shí)間，防止頂層砼進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，砼的流動(dòng)性過(guò)小。當(dāng)砼面接近鋼筋骨架時(shí)（1m左右），應(yīng)保持深埋管，并徐徐灌入，以減小砼從導(dǎo)管底口出來(lái)后向上的沖擊力，當(dāng)孔內(nèi)砼面進(jìn)入鋼筋骨架底口4m以上時(shí)，適當(dāng)提高導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋置深度（不得小于2m），以保證骨架在導(dǎo)管底口以下的埋置深度，從而增加砼對(duì)鋼筋骨架的握裹力。導(dǎo)管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)灌注速度。6.2.6在灌注過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，并注意保持孔內(nèi)水頭。6.2.7導(dǎo)管提升過(guò)程中要注意盡量居中緩慢提升，防止掛卡鋼筋骨架。并盡可能縮短導(dǎo)管的拆除時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管提升到法蘭接頭露出孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)和2節(jié)導(dǎo)管，（視每節(jié)導(dǎo)管和工作平臺(tái)距孔口高度而定）。此時(shí)暫停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的導(dǎo)管，然后松開(kāi)導(dǎo)管的接頭螺栓，同時(shí)將起吊導(dǎo)管用的釣鉤掛到待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口導(dǎo)管內(nèi)校好位置，繼續(xù)灌注。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15分鐘，要防止螺栓.橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管節(jié)要立即沖洗干凈，堆放整齊。在灌注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿含有空氣時(shí)，后續(xù)砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。在灌注過(guò)程中，應(yīng)防止污染環(huán)境和河流。6.2.8灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高1m，以保證混凝土強(qiáng)度，多余部分承臺(tái)施工前必須鑿除，保證樁頭無(wú)松散層。在灌注將近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)砼柱高度減小，壓力降低，而導(dǎo)管處的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，如出現(xiàn)砼頂升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀物，使灌注順利進(jìn)行。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管，形成泥心。6.2.9當(dāng)灌注完的混凝土開(kāi)始初凝時(shí)即可割斷掛環(huán)，避免鋼筋和混凝土的粘結(jié)力受損失。6.2.10地面以下部分的護(hù)筒在灌注混凝土后拔除。6.2.11灌注混凝土的同時(shí)，每根樁應(yīng)按規(guī)定制作2~4組混凝土試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)56天后，及時(shí)提交混凝土抗壓強(qiáng)度報(bào)告。6.2.12有關(guān)砼灌注情況，灌注時(shí)間，砼面的深度變化，導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管拆除及發(fā)生的異?，F(xiàn)象應(yīng)由專人現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行記錄。灌注砼時(shí)應(yīng)做好應(yīng)急預(yù)案措施，灌注過(guò)程中不得中斷，盡量用最短的時(shí)間結(jié)束灌注。三、施工工藝優(yōu)化1、鋼護(hù)筒施工工藝優(yōu)化在試樁時(shí)，考慮所處區(qū)域?yàn)樯钣倌鄬拥刭|(zhì)，鋼護(hù)筒打設(shè)深度為10m。鉆孔過(guò)程中，當(dāng)鉆進(jìn)深度達(dá)到護(hù)筒底部時(shí)，出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。故考慮地質(zhì)情況無(wú)法滿足護(hù)壁要求，對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行跟進(jìn)打入，使鋼護(hù)筒打入至基巖頂面。鉆進(jìn)過(guò)程漏漿現(xiàn)象得以治理。2、鉆孔樁漏漿防治措施在加長(zhǎng)鋼護(hù)筒支護(hù)到巖面后，進(jìn)行鉆孔樁鉆進(jìn)施工時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)鉆進(jìn)入巖時(shí)漏漿的情況。這種情況大多是由于基巖面為斜巖或地質(zhì)裂隙造成的，遇基巖為斜巖面時(shí)，鋼護(hù)筒打入至巖面后，無(wú)法打入進(jìn)巖層內(nèi)部，于是造成鋼護(hù)筒底面遇斜巖面形成夾角，無(wú)法防護(hù)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，泥漿護(hù)壁無(wú)法將夾角處完全護(hù)住，繼而造成漏漿。當(dāng)鉆進(jìn)深度達(dá)到巖面，出現(xiàn)漏漿時(shí)，施工中采取提鉆、回填黃土、塊石、水泥等混合填料，將漏漿點(diǎn)封堵后，重新鉆進(jìn)，回填高度以高于漏漿點(diǎn)2m為宜，塊石直徑宜為0.5m左右。通過(guò)上述方法，有效的解決了斜