湖北新聞網 國內新聞>公路養護網

公路養護網:超全橋梁鉆孔灌注樁基礎施工,你收藏就對了

2020-01-10 來源:公路養護網  閱讀:55次

來源筑龍論壇版權歸原作者

隨著科學的不斷發展鉆孔灌注樁在高層、超高層和橋梁等構筑物中被廣泛的應用,在施工過程中施工質量的好壞對樁的承載力影響很大,所以鉆孔灌注樁在橋梁工程中是十分重要的一步施工步驟。


它的施工工藝都有什么?它又容易碰到什么樣的事故?


施工流程圖:




一、場地準備



旱地:平整 、夯實場地

淺水:筑島法

吹沙筑島施工

吹沙筑島完成,鋼便橋和吹沙筑島便道順利連接

吹沙筑島施工結束,水上施工便道工作面全面鋪開

深水:圍堰法

雙壁鋼圍堰

沉井筑島

鋼板樁圍堰


二、樁位放樣



樁位放樣采用全站儀坐標法對鉆孔樁樁位放樣,埋好護筒后在護筒四周標記。

測量放樣中心點與設計允許偏差2CM


三、埋設護筒



1. 護筒的作用:

固定樁孔位置,保護孔口,防止地面水流入,增加孔內水壓力,防止塌孔,成孔時引導鉆頭的方向。

2.護筒的制作要求:

①護筒通常采用鋼筋混凝土和鋼制兩種,視具體情況而定。鋼護筒厚4~8mm,鋼筋混凝土護筒厚8~10cm 。護筒上部設1~2個溢漿孔,

②護筒的內徑比鉆孔樁設計直徑稍大。用回轉鉆機鉆孔的宜加大20~30厘米;用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大30~40厘米。

3.護筒的埋設要求

①鉆孔前,在現場放線定位,按樁位挖去樁孔表層土,并埋設護筒。

②埋設護筒可采用挖埋或錘擊、振動、加壓等方法,但注意避免引起孔口開裂,傾斜,埋設完畢及時用粘土沿四周對稱分層填壓夯實。

③埋置深度一般情況為2—4米,在粘性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于1.5m;其高度尚應

為防止護筒下沉特殊情況應加深;同時保證滿足孔內泥漿面高度的要求,護筒頂面應高于(地)島面0.2~0.5m。避免孔口四周浸泡,導致塌孔。

④護筒頂端高程應滿足孔內水位設置高度的要求。

護筒入土深度:

錘擊加壓鋼護筒時保證鋼護筒垂直,避免傾斜

避免孔口四周浸泡,導致塌孔

埋設護筒


四、泥漿制備



泥漿作用:

在孔壁形成泥皮穩定孔壁、懸浮鉆渣、潤滑鉆具 、正循環排渣。

組成及要求:

①水:水的PH值7~8之間,不含雜質

②粘土(或膨潤土):塑性指數大于25,粒徑小于0.005mm顆粒含量多于總量的50%%uFF0C相對密度為1.1~1.5

③添加劑:

無機:純堿等促使顆粒分散、防止凝聚下沉

有機:丹寧液、拷膠液等降低粘度

泥漿池

泥漿護壁成孔灌注樁:泥漿池

泥漿三大指標檢測:

泥漿三件套(比重計、粘度計、含沙量測定儀)

泥漿比重:將泥漿杯裝滿泥漿,加蓋并擦凈溢出的泥漿。讓后置于支架上,移動 游碼,使杠桿呈水平狀態,讀出游碼左側所示刻度,即為泥漿的比重。

泥漿稠度:計測量時用手指堵住漏斗下面的出口,用量杯分別將500ml和200ml 泥漿通過濾網倒入漏斗,然后打開出口,讓泥漿從漏斗管中流出,用秒表測定流出500ml泥漿所需時間(s),即為泥漿稠度。


五、鉆架與鉆機就位



鉆架要求

①能夠承受鉆具和其他輔助設備的重量,具有一定的剛度,具有足夠的高度。

②鉆孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鉆架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷。

③鉆架安裝就位時,應詳細測量,底座應用枕木墊實、塞緊,頂端用纜風繩固定平穩,并在鉆進過程中經常檢查。

沖擊鉆鉆架與鉆機

鉆機就位之前準備工作:

1.進場鉆機要進行進場合格報驗

2. 反循環鉆頭直徑至少大于樁設計直徑

3.沖擊鉆鉆頭直徑可小于設計樁徑2-3cm

鉆機就位:


六、鉆孔



①沖擊鉆機鉆孔:

十字鉆頭:

沖擊鉆孔的施工要點:

鄰孔混凝土達2.5MPa后開鉆;開孔小沖程;孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。

粘性土、風化層、礫砂石等中、低沖程:1~2m

砂卵石等中等沖程:2~3m

基巖、漂石和密實卵石層高沖程:3~5m

十字形鉆頭鉆 1.5m以上孔徑分2級

管形鉆頭0.7m以上孔分2~4級:分級、擴鉆

② 全套管沖抓成孔:

特點:無噪音,無振動;不使用泥漿;挖掘時可以很直觀地判別土壤及巖性特征,對于端承樁,便于現場確定樁長;挖掘速度快,挖掘深度大;成孔垂直度易于掌握;孔壁不會產生坍落現象,成孔質量高。成樁質量高;成孔直徑標準,充盈系數很??;清孔徹底,速度快;自行式,便于現場移動。

沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片,通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度,下落時松開卷筒剎車,抓片張開,錐頭便自由下落沖入土中,然后開動卷揚機提升錐頭,這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣,依次循環成孔。

沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。 

適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔,但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。 

③正循環鉆孔:

正循環是用泥漿泵將泥漿以一定壓力通過空心鉆桿頂部,從鉆桿底部噴出,底部的鉆錐在旋轉時將土壤攪松成為鉆渣,被泥漿懸浮,隨泥漿上升而溢出流至孔外的泥漿槽,經過沉淀池中沉淀凈化,再循環使用。

特點:排渣能力比較弱, 鉆進速度較慢,鉆具的磨損也比較大,但工藝比較簡單,容易操作,正循環鉆機的價格也比較便宜。

適用:粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂、卵礫石層、基巖

正反循環成孔,現在是在護筒上拉十字線,是使鉆機的鉆頭對準樁的中心線,等鉆機對準后往護筒里放水,采用泥漿護壁進行鉆孔

④反循環鉆孔

反循環鉆機的泥漿的循環方式則正好相反,泥漿由孔外流入孔內,由真空泵或其他方法(如空氣吸泥機等)將鉆渣通過鉆桿中心從鉆桿頂部吸出,或將吸漿泵隨同鉆錐一同鉆進,從孔底將鉆渣吸出孔外。

特點:反循環鉆機排渣能力比較強,但工藝比較復雜,操作不當容易引起塌孔埋鉆,而且反循環鉆機價格比較高。

適用:同正循環。

反循環鉆結構示意圖

⑤旋挖鉆機鉆孔

主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工,最大成孔直徑可達1.5~4m,最大成孔深度為60~90m,可以滿足各類大型基礎施工的要求。


七、終孔并第一次清孔



目的:鉆孔過程中會有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底,必須將這些沉積物清除干凈,才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結合,保證樁的承載能力。

方法:抽漿清孔、換漿清孔、掏渣清孔

成孔檢查驗收:

1.在鉆孔至設計樁底標高時,要提高鉆頭35cm左   右進行第一次洗孔,目的是將沉渣排除。      

2.孔深嚴格控制,嚴謹已超鉆代替清孔

3.由監理到現場進行驗收包括孔深、孔徑、傾斜度等。

4.泥漿性能檢測,包括粘度、比重、砂率

比重:1.03—1.1

粘度:17—20

砂率:<2%

泥漿粘度

泥漿比重

成孔驗收后檢孔器檢測成孔制量:

檢孔器直徑:不小于樁的設計直徑

長度:不小于4—6倍的檢孔器直徑

循環排渣:



八、鋼筋籠的制作和安裝



注意事項:

1、鋼筋骨架一般每隔2~2.5米設置直徑14~18毫米的加強箍筋一道;

2、鋼筋骨架可分段制作;

3、要確保保護層厚度;

4、鋼筋骨架運輸無論采用何種方法,均不得使骨架變形。

5、鋼筋骨架可采用鉆機塔架、扒桿或起吊機吊起,對準護筒中心緩慢下放至設計標高。

6、下放鋼筋骨架應防止碰撞孔壁

7、當最后灌注的混凝土開始初凝時,應立即割斷鋼筋骨架的吊環

鋼筋籠制作1

鋼筋籠制作2

起吊

對準孔位

鋼筋籠搭接

鋼筋籠搭接注意事項:

1.采用單面搭接焊時,焊縫長度要達到10d

2.采用幫條電弧焊時,焊縫長度要達到5d

3.焊縫要飽滿,無氣泡

鋼筋籠焊接

灌注樁鋼筋冷擠壓連接

鋼筋籠固定

允許偏差: 單位(mm)

1.頂面高程:?20

2.底面高程:?50

3.鋼筋籠與樁心:20

鋼筋籠安放就位

導管的檢測與安裝

注意事項:

1.導管在使用之前要做水密承壓實驗,合格后使用

2.導管長度控制在比孔深小0.3m—0.5m范圍內

3.安裝完導管以后,進行二次清孔


九、二次清孔



在成孔檢驗通過后,進行提鉆,一直到鋼筋的焊接安裝完畢,約4小時左右,在這期間孔內泥漿不會有任何擾動情況,因此會發生沉淀現象,導致孔深要比鉆孔深小,因此要進行二次清孔。二次清空采用真空循環系統,由泥漿泵提供動力將泥漿壓入孔底孔口排出。

注意:在二次清孔結束后如有承壓水出現,要瀉壓力水。


十、灌注水下混凝土



泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的,故稱為澆筑水下混凝土。

水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級,必須具備良好的和易性,配合比應通過試驗確定。

水下混凝土澆筑常用導管法。 

澆筑時,先將導管內及漏斗灌滿混凝土,其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。 

導管法澆注樁身砼

水下混凝土灌注過程:

澆注水下混凝土不能將混凝土直接傾倒于水中。因為當混凝土直接與水接觸穿過水層時,骨料和水泥很快將產生分離,骨料很快沉入水底,而水泥在較長時間內呼吁懸浮狀態,當其下沉時,已凝結硬化。因此水下混凝土的澆注,必須在與周圍環境水隔離的條件下進行。水下混凝土澆筑的方法很多。最常用的是導管法。

焊吊筋,防止澆筑砼時鋼筋籠上?。?/p>

灌注要求:

導管宜分段制作,每節長2米左右,最下端一節宜為3~6米,采用法蘭連接,導管應不漏水、不漏氣。

在孔內水面以上20~30厘米處設置隔水栓,待混凝土灌下時,剪斷隔水栓的連接繩。

為保證水下灌注混凝土的速度和質量要求,導管上應采用混凝土儲料斗。

水下灌注混凝土應連續進行,嚴禁中途停頓。導管在混凝土中埋入深度一般為2~4米,在任何情況下不得小于1米或大于6米。

▲水下混凝土澆筑專用下料斗

導管提升過程中,應保持位置居中,軸線垂直,逐步提升。

混凝土實際灌注高度應比設計樁頂高出一定高度。高出的高度應根據樁長,地質條件和成孔工藝等因素合理確定,其最小高度不宜小于樁長的5%%uFF0C且不小于2米。

在灌注接近結束時,由于導管混凝土柱高度減小,壓力降低,而導管管外的泥漿稠度增加,如出現混凝土面上升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土,使灌注工作順利進行

砼坍落度現場監測

水下混凝土首灌開始

水下混凝土灌注

水下混凝土澆筑過程中的澆筑標高監測

水下砼澆筑過程中對排氣孔的觀測

根據水下混凝土澆筑標高分節拆除導管

拆除的導管及時沖洗和保養

砼漿泵吸去多余砼漿

截樁頭

補充注意事項:澆筑前混凝土檢驗

1、查看孔深是否合格,此時涉及到一個沉淀厚度的概念,規范要求:

摩擦樁樁徑≤1.5m;沉淀≤200mm;樁徑>1.5m;沉淀≤300mm;

支撐樁沉淀厚度出設計要求外≤50mm

2、塌落度要求

d<1.5,塌落度要求180-220mm

d≥1.5,塌落度要求160-200 mm

同時要求具有良好的和易性,流動性。

3.混凝土石子粒徑不宜過大,規范規定粗骨料最大粒徑不大于導管直徑和鋼筋最小凈距的1/4,同時不大于  37.5mm

樁頭混凝土取樣

澆筑注意事項

1.混凝土開倉時,做好開倉時間記錄同時計算好首批混凝土入倉要求達到埋置導管1m以上。

2.澆筑過程中要控制拔管速度,控制導管在混凝土中的埋置深度在2-6m范圍內,不能超拔亦不能少拔

3.澆筑到距鋼筋底標高4米左右時,宜提高導管,減緩澆筑速度,直到混凝土面超過鋼筋底面2m以上,再恢復正常的澆筑速度。為的是防止鋼筋籠上浮。


十一、鉆孔事故的預防及處理



1)坍孔:

各種鉆孔方法都可能發生坍孔事故,坍孔的表征是孔內水位突然下降,孔口冒細密的水泡,出渣量顯著增加而不見進尺,鉆機負荷顯著增加等。

a.坍孔原因:

(a)泥漿比重不夠及其他泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮:

( b)由于掏渣后未及時補允水或泥漿,或河水潮水上漲,或孔內出現承壓水,或鉆孔通過砂礫等強透水層,孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠;

(c)護筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機裝置在護筒上,由于振動使孔口坍塌,擴展成較大坍孔

(d)在松軟砂層中鉆進,進尺太快:

(e)捉住鉆錐鉆進,回轉速度過快,空轉時間太長

(f)沖擊(抓)錐或掏渣筒傾倒,撞擊孔壁,或爆破處理孔內孤石、探頭石、炸藥量過大,造成過大振動;

(g)水頭太大,使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔

(h)清孔后泥漿比重、粘度等指標降低,’用空氣吸泥機清孔,泥漿吸走后未及時補水,使孔內水位低于地下水位,清孔操作不當,供水管直接沖刷孔壁,清孔時間過久或清孔后停頓過久。

(i)吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。

b.坍孔的預防和處理:

(a)在松散粉砂土或流砂中鉆進時,應控制進度速度,選用比重、鉆度、膠體率較大的泥漿,或投人摻片(卵)石的貓土,低錘沖擊,使鉆土膏及片(卵)石擠入孔壁起護壁作用。

(b)汛期或漲潮,水位變化過大時,應采取升高護筒,增加水頭,或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩定。

(c)發生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。

(d)如發生孔內坍塌,先判明坍塌位置,回填砂和貓土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1--2m,如坍孔嚴重時全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆進。

(e)嚴格控制沖程高度和炸藥用量。

(f)清孔時應指定專人補水,保證鉆孔內必要的水頭高度。

2)鉆孔偏斜:

a.偏斜原因:

(a)鉆孔中遇有較大的弧石或探頭石;

(b)在有傾斜度的軟硬地層交界處,或者在粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進,鉆頭受力不均

(c)擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方;

(d)鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷:

(e)鉆桿彎曲,接頭不正

b.預防和處理

(a)安裝鉆機時要使轉盤、底坐水平:起重滑輪緣、固定鉆桿的卡口和護筒中心三者應在一條豎直線上,并經常檢查校正.

(b)由于主動鉆桿較長,轉動時上部擺動過大,必須在鉆架上增設導向架,控制鉆桿上的提引水籠頭,使其沿導向架向中鉆進。

(c)鉆桿、接頭應逐個檢查,及時調正。主動鉆桿彎曲,要用千斤頂及時調直。

(d)在有傾斜的軟、硬地層鉆進時。應吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進?;蚧靥钇?、卵石沖平后再鉆進。

查明鉆孔偏斜的位置和偏斜情況后,一般可在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔,使鉆孔正直。偏斜嚴重時應回填砂鉆土到偏斜處,待沉積密實后再繼續鉆進。

沖擊鉆進時,應回填砂礫石和黃土待沉積密實后再鉆進.偏斜嚴重的可在開始偏斜處設置少量炸藥爆破,然后用砂土和砂礫石回填到該位置以上lm左右重新沖鉆。

3)掉鉆、落物:

各種鉆孔方法均可能發生掉鉆、落物事故。

(a)卡鉆時強提強扭,操作不當使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂;

(b)鉆桿接頭不良或滑絲;

(c)電動機接線錯誤,使不應反轉的鉆機反轉,鉆桿松脫;(d)沖擊鉆頭合金套灌注質量差,鋼絲繩拔出;

(e)轉向環、轉向套等焊接處斷開;

(f)鋼絲繩與鉆頭連接鋼絲繩卡數量不足或松弛等,或鋼絲繩過度陳舊,斷絲太多;

(g)操作不慎落人扳手撬棍等物。

a.掉鉆、落物原因:

b.預防和處理:預防措施: 

(a)開鉆前應清除孔內落物.零星鐵件可用申磁鐵吸取較大落物和鉆具也可用沖抓錐打排。然后在護筒口加蓋;

(b)經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和連接裝置;

(c)為便于打撈落錐,可在沖錐上預先焊打撈環、打撈杠或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩等。

處理方法:

掉鉆后應及時摸清情況,若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應首先清孔。使打撈工具能接觸鉆錐。打撈工具有以下幾種:打撈叉,打撈鉤,打撈活套,偏鉤和鉆錐平鉤,打撈鉗:

4)糊鉆和埋鉆:

糊鉆(吸錐)和埋鉆常出現于正反循環回轉鉆進和沖擊錐鉆進。在軟塑貓土層回轉鉆進,因進尺快,鉆渣量大,出漿口堵塞而造成糊鉆。

預防處理辦法:首先應對鉆桿內徑大小進行計算決定;還應控制進尺,選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐。若已嚴重糊鉆,應將鉆錐提出孔口,清除鉆錐殘渣。對沖擊錐鉆分進行預防措施是減少沖程,降低泥漿稠度,在鉆土層上回填部分砂、礫石。

5)擴張和縮孔:

擴孔是孔壁坍塌浩成的結果.采用各種鉆孔方法時均可能發生擴孔情況。

若因孔內局部發生坍塌而擴孔,鉆孔仍能達到設計深度則不必處理,只是使混凝土灌注量大大增加。

若因擴孔后繼續坍塌影響鉆進,應按坍孔事故處理

縮孔原因有兩種:

一種是鉆錐焊補不及時,嚴重磨耗的鉆錐,則往往會鉆出較設計樁徑稍小的孔。

另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土),遇水膨脹后使孔徑縮小。

為防止縮孔,前者應及時修補磨耗的鉆頭,后者要使用失水率小的優質泥漿護壁快轉慢進,并復轉二三次;

或使用卷揚機吊住鉆錘上下、左右反復掃孔以擴大孔徑,直到縮孔部位達到設計孔徑為止。

6)鉆孔漏漿:

在透水性強或有地下水流動的地層中,稀泥漿會向孔外漏失,護筒埋設太淺,回填土不密實或護筒接縫不嚴密,會在護筒刃腳或接縫處漏漿,也可能由于水頭過高使孔壁滲漿。

為防止漏漿,可加稠泥漿或倒人粉土慢速轉動,或回填土摻片石強護壁,在有護筒防護范圍內,接縫處泥漿可由潛水工用棉絮堵塞,、卵石,反復沖擊增封閉接縫。

手機訪問請關注置頂下面公眾號,通過菜單進入中國公路養護網


公路養護平臺

▲長按二維碼 識別關注


相關主題:公路養護網、公眾號、公路養護今日頭條向你征稿


公路養護網 -- 養護人自己的家園!讓我們一起來講述養護人的故事;展現養護行業的風采!敬請關注“公路養護網”頭條號、公眾號、微博和抖音號。

公路養護網、公眾號、公路養護今日頭條向你征稿
投稿郵箱[email protected]
各省養護微信群加微信627361748


公路養護網

公路養護平臺

▲長按二維碼 識別關注


左下方“閱讀原文”進入中國公路養護網發帖投稿

在看簽到



論壇
  閱讀原文
支持0次 | 反對0次  
  用戶評論區,文明評論,做文明人!

通行證: *郵箱+888(如:[email protected]

精彩推薦


申明:本站內容均來自網絡,若有侵權請發至:2876218132#qq.com

湖北新聞網 @ www.3263818.live


江苏11选5稳赚策略