軟土基礎(chǔ)鉆孔灌注樁水利橋梁工程論文
一、鉆孔施工工藝
成孔到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)檢查合格，立即進(jìn)行清孔。清孔采用“換漿法”進(jìn)行。利用鉆孔機(jī)空轉(zhuǎn)進(jìn)行泥漿循環(huán)，內(nèi)風(fēng)管空氣吸泥機(jī)清孔，孔內(nèi)浮渣、泥漿稠度降至規(guī)定值即結(jié)束清孔。清孔一般分兩次，沉淀物厚度需小于30cm。清孔時(shí)孔內(nèi)水位保持在地下水位以上0.5～2m，以防止鉆孔坍塌，鉆孔清理完畢后，對(duì)孔徑、孔形和傾斜度進(jìn)行檢查。
二、灌注水下混凝土工藝
1.灌注前準(zhǔn)備工作
�。�1）鋼筋籠制作與安裝樁基鋼筋籠制作在工地附近地面平臥進(jìn)行，按劃線逐根放上主筋并與之焊牢，控制平整度誤差不大于5cm，上下節(jié)主筋節(jié)頭錯(cuò)開50%，鏍旋箍筋每隔1箍與主筋按梅花型點(diǎn)焊固定。鋼筋籠四周每隔2m設(shè)置定位墊塊，制作完成后用12t汽車吊吊裝就位。清孔并經(jīng)檢查合格后即下鋼筋籠，鋼筋籠四周綁扎三角UPVC管制作鋼筋墊塊，以保證樁的保護(hù)層厚度。鋼筋籠分兩節(jié)吊裝，兩節(jié)之間采用焊接連接，采用汽車吊吊裝，先吊起第1節(jié)鋼筋籠，下至距孔口0.5m時(shí)，在井口用鋼管固定，將上節(jié)鋼筋籠吊起對(duì)準(zhǔn)焊接主筋，然后用吊車將鋼筋籠吊起，抽出橫擔(dān)，緩緩放入樁孔內(nèi)就位。鋼筋骨架安裝就位后，采取固定措施以防澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。
�。�2）拼組與吊放導(dǎo)管導(dǎo)管內(nèi)徑為300mm，壁厚3mm，每節(jié)長(zhǎng)1～2m，每節(jié)采用法蘭盤、螺栓墊以膠墊連接。下管前檢查導(dǎo)管是否圓滑順直，尺寸是否準(zhǔn)確，安裝是否嚴(yán)密，并進(jìn)行密封試驗(yàn)。不符要求須進(jìn)行修整，修整合格后編號(hào)使用。采用吊車分成多節(jié)吊入孔內(nèi)，在孔頂進(jìn)行連接拼組。
�。�3）安裝混凝土儲(chǔ)存斗及浮球灌注水下混凝土必須連續(xù)進(jìn)行，為保證一次灌注足夠數(shù)量的混凝土，裝滿一斗灌注一次，儲(chǔ)存斗的容量一般為導(dǎo)管總體積的1.5倍或2～3m高樁孔的體積。為了隔水以保證混凝土質(zhì)量，在導(dǎo)管內(nèi)安裝一浮球，使其能阻水并平穩(wěn)地浮出水面。
2.水下混凝土澆筑
水下混凝土灌注采用混凝土拌和站集中拌和，混凝土攪拌車運(yùn)輸。同時(shí)配備搖臂式泵車，導(dǎo)管法水下灌注。混凝土配合比現(xiàn)場(chǎng)掛牌，混凝土坍落度18～22cm。灌注導(dǎo)管選用φ258渦輪式導(dǎo)管，加密封圈不漏水，導(dǎo)管底距孔底0.3～0.5m，導(dǎo)管固定于孔口架，裝上漏斗，下好隔水塞，按計(jì)算保證埋管深度大于1.0m的初灌量進(jìn)行初灌。初灌量計(jì)算：Vf＝π/4d2（H+h+0.5t）+π1/4d12h1h1＝h2γd/γw式中：Vf—初灌量（m3）；d—樁孔直徑（1.5m）；d1—導(dǎo)管內(nèi)徑（0.25m）；H—導(dǎo)管埋入混凝土深度（取1m）；h—導(dǎo)管下端距灌注前測(cè)得高度(取0.3m)；t—灌注前孔底沉渣厚度，h1—導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度（m）；h2—混凝土液面以上高度，按27m樁深計(jì)；γd—泥漿比重，取1.15t/m3；γw—混凝土比重，取2.5t/m3。則h1＝h2γd/γw＝27×1.15/2.5＝12.42m；Vf＝π/4×1.52（1+0.3+0.5×0.4）＋π1/4×0.252×12.42＝3.26m3。則漏斗和儲(chǔ)料斗的總?cè)萘宽毚笥?.26m3。混凝土的灌注時(shí)間控制不少于2m/h。灌注混凝土必須連續(xù)進(jìn)行。在灌注混凝土過程中，經(jīng)常用測(cè)錘測(cè)定混凝土的上升高度，逐步提升，拆卸導(dǎo)管，保證導(dǎo)管的埋深。灌注到位后，預(yù)加一定高度以保證樁頭質(zhì)量，預(yù)加高度確定為0.5m，鑿除后按設(shè)計(jì)整理好鋼筋。
三、質(zhì)量控制方法
1.工序質(zhì)量檢查
�。�1）孔位、孔深施工過程中經(jīng)常用鋼尺測(cè)量護(hù)筒或樁孔中心至控制點(diǎn)或控制線的距離檢查孔位。鉆孔時(shí)經(jīng)常用鉆具測(cè)量孔深。
（2）清孔包括孔底沉渣厚度檢查和孔內(nèi)泥漿性能檢查。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的清孔質(zhì)量檢查在清孔結(jié)束1h后進(jìn)行。
�。�3）孔徑和孔形根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑制作籠式井徑器入孔檢測(cè)。籠式井徑器用Ф8和Ф12的鋼筋制作，其外徑等于鉆孔的設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度等于孔徑的3～4倍。檢測(cè)時(shí)，將井徑器吊起，使籠的中心、孔的中心與起吊鋼繩保持一致，慢慢放入孔內(nèi)，上下通暢無阻表明孔徑大于給定的籠徑；若中途遇阻則有可能在遇阻部位有縮徑或孔斜現(xiàn)象，應(yīng)采取措施予以清除。孔形檢查采用開挖檢查，即在試樁結(jié)束后，直接觀測(cè)檢查樁身形狀在相應(yīng)土層中的'變化。
（4）樁孔豎直度施工過程中應(yīng)多次加強(qiáng)樁孔豎直度的檢測(cè)。本工程采用圓球檢測(cè)法，在孔口沿鉆孔直徑方向設(shè)一標(biāo)尺，標(biāo)尺中點(diǎn)與樁孔中心吻合，將圓球系于測(cè)繩上，量出滑輪到標(biāo)尺中點(diǎn)距離H。將圓球慢慢放入孔底，待測(cè)繩靜止不動(dòng)后，讀得測(cè)繩在標(biāo)尺上的偏距e，再根據(jù)tga=e/H求得孔斜值并作圖。
�。�5）混凝土澆筑每澆筑50m3必須有一組試件；小于50m3的單樁，每根樁須有一組試件。同一配合比的混凝土，每班至少有一組試件。每組三塊試件在同一盤混凝土中取樣制作。
2.成樁質(zhì)量檢查鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)采用超聲波法和小變儀法（錘擊法）檢測(cè)，或按監(jiān)理工程師要求的檢測(cè)方法進(jìn)行。在澆注水下混凝土?xí)r預(yù)埋三根鋼管或塑料管。
3.施工中常見問題及處理
（1）護(hù)筒冒水護(hù)筒外壁冒水，如不及時(shí)處理，嚴(yán)重者會(huì)造成護(hù)筒傾斜和位移，樁孔偏斜，甚至無法施工。冒水原因?yàn)槁裨O(shè)護(hù)筒時(shí)周圍填土不密實(shí)，或者由于起落鉆頭時(shí)碰動(dòng)了護(hù)筒。處理方法：初發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水，可用粘土在護(hù)筒四周填實(shí)加固；如護(hù)筒嚴(yán)重下沉或位移，則需返工重埋。
（2）孔壁坍塌在鉆孔過程中，詳細(xì)繪制孔位處的地質(zhì)剖面圖，特別是粘砂地層及砂層的埋深和厚度，以便對(duì)不同土層選用合適的鉆頭、鉆速和泥漿指標(biāo)等。在鉆進(jìn)過程中，根據(jù)地層的變化，對(duì)不同土層采用不同的鉆進(jìn)方法。在粘性土鉆進(jìn)，選用平尖底鉆頭，中等鉆速，大泵量，稀泥漿；在砂粘土、粉砂土中慢速鉆進(jìn)，選用平底鉆頭，控制進(jìn)尺，大泵量，稠泥漿鉆進(jìn)。在鉆孔和清孔過程中，注意保持好孔內(nèi)規(guī)定的泥漿面的高度，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿濃度。在鉆孔過程中，如遇到可塑性砂粘土地層時(shí)，向孔內(nèi)投入一定數(shù)量的碎石，以防止糊鉆，提高鉆進(jìn)速度。如發(fā)現(xiàn)在排出的泥漿中不斷出氣泡，有時(shí)護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，這都是塌孔的跡象。其原因?yàn)橥临|(zhì)松散、泥漿護(hù)壁不好、護(hù)筒水位不高等造成。處理方法是保持孔內(nèi)水位，加大泥漿比重，以穩(wěn)定孔壁。如縮頸、塌孔嚴(yán)重，或泥漿突然漏失，立即回填粘土，待孔壁穩(wěn)定后再進(jìn)行鉆孔。
�。�3）鉆孔偏斜造成鉆孔偏斜的原因是鉆桿不垂直，鉆頭導(dǎo)向部分太短，導(dǎo)向性差，土質(zhì)軟硬不一，或遇上孤石等。針對(duì)地質(zhì)情況，選用鼠籠型鉆頭，這種鉆頭具有切削速度大、排渣性能好、不易粘結(jié)等特點(diǎn)，鉆進(jìn)成孔前認(rèn)真檢查機(jī)械設(shè)備及安裝質(zhì)量，隨時(shí)觀察護(hù)筒是否松動(dòng)和漏水，鉆進(jìn)時(shí)采用慢轉(zhuǎn)以保持鉆具的導(dǎo)向性，根據(jù)地層情況變化，適當(dāng)調(diào)整鉆機(jī)速度，對(duì)砂層適當(dāng)增大泥漿比重，以較慢鉆速通過。鉆孔偏斜處理方法是減慢鉆速，并提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬層，轉(zhuǎn)入正常鉆孔狀態(tài)。
四、結(jié)語
灌注樁施工完成后，應(yīng)在混凝土凝期過后，委托有資質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)基樁進(jìn)行小應(yīng)變完整性檢測(cè)和隨機(jī)大應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，以確定基樁質(zhì)量是否合格。
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