大橋鉆孔灌注樁施工方法

(1)設備配置

考慮到場地條件及工期要求,15#與16#墩各安排1臺GJD-1800型回旋鉆機和2臺JK10(2200)沖機同時進行施工,分別完成15#與16#墩樁基施工后再進行14#與17#墩的樁基施工。每臺樁機配備2臺3PNL泥漿泵(1臺作為備用),設備用駁船運往現場浮吊裝卸。具體施工時,要考慮到減少兩臺鉆機施工時的相互影響,方便鉆機移位,兩相鄰孔不同時施工及保證剛澆注混凝土的樁的成樁質量。

(2)泥漿循環系統

本工程樁基礎施工部分使用優質膨潤土泥漿(用膨潤土、工業堿、聚丙烯酰胺按適當的比例配制而成)護壁,以保證施工安全和質量。

施工過程中,泥槳循環主要在平臺上的樁基護筒之間進行,將鋼護筒頂用40×60cm泥漿槽分區分片連通,泥漿循環采用正循環。為保證泥漿的儲備及便于多余泥漿外運,每個墩配置一艘泥漿船。為保護環境嚴禁把泥漿及廢渣直接排入河道,應由泥漿船運往指定的棄土區排放。施工完成后,護筒內的泥漿由泥漿船清理運走至指定的地方排放。

泥漿循環系統詳見圖3.5:水上鉆樁泥漿循環系統示意圖。

圖3.5:水上鉆樁泥漿循環系統示意圖。

樁孔中的泥漿指標將嚴格控制,好的泥漿不但有利于保證孔壁穩定,而且有利于懸浮起巖渣加快施工進度。在鉆進過程中定期每班檢測樁孔中泥漿的各項指標。在成孔后清孔時在孔底注入優質泥漿,以保證孔底干凈。

凈泥漿性能指標如表3.5:

表3.5:凈泥漿性能指標表

泥漿配比凈泥漿性能

水:膨潤土(重量比)比重

(r)粘度

(s)靜切力(Pa)含砂率(%)膠體率(%)失水率(ml/30min)酸堿度PH

6001001.06517.81.34219921.69.2

施工工程泥漿性能指標如表3.6:

表3.6:施工過程泥漿性能

比重

(r)粘度

(s)靜切力(Pa)含砂率(%)膠體率(%)失水率(ml/30min)酸堿度PH

1.1~1.4518~281.3428≥95≤208~11

(3)成孔工藝

A、造漿:正式鉆進前,往要施工的樁及循環用的護筒孔底供泥漿,換出原孔內清水。泥漿制備采用優質膨潤土,鉆進過程中,要根據不同的土層制備不同濃度的泥漿,使泥漿既起到護壁及清潔的作用,又不至于太濃而影響鉆(沖)進速度。

B、鉆(沖)孔:鉆(沖)機就位后,進行樁位校核,復測縱、橫間距以及跨度,保證就位準確無誤,鉆進前尚應探明樁孔深度范圍是否有地下管線,探樁深度為2-3米。造漿完畢后低速開鉆,待整個鉆頭進入土層后進入正常鉆進。在護筒腳部位必須慢速鉆進。當回旋鉆機鉆進至巖層面后移位改用沖機沖孔。整個成孔過程中分班連續作業,專人負責做好記錄并觀察孔內泥漿面和孔外水位情況,發現異常馬上采取措施。泥漿比重控制在1.2~1.25,粘度控制在18~22s。如果發現實際地質情況與設計提供的資料不符,則馬上通知監理工程師匯同設計部門協商解決。

C、清孔:孔深達到設計標高后,對孔徑、深度、垂直度和孔底嵌巖情況進行全面檢查合格后,采用換漿法清孔。當孔底基本無沉渣,泥漿溝只排出濁水而無泥漿廢渣時,即可停止第一次清孔,移機準備鋼筋籠下放。

(4)鋼筋的制作及下放

A、鋼筋籠制作:鋼筋籠在碼頭平臺上分節進行制作,采用加勁筋(間距2m)成型法。加勁筋點焊在主筋內側,制作時校正好加勁筋與主筋的垂直度,然后點焊牢固,布好螺旋筋并點焊于主筋上。按設計在主筋上沿圓周方向每5米均勻分布焊接4個保護層耳環。焊接加工要確保主筋在搭接區斷面內接頭不大于50%;焊接采用雙面焊,焊縫長不小于5D(D為鋼筋直徑)。

B、鋼筋籠安裝:加工好的鋼筋籠由駁船運往現場采用船吊下放就位。安裝時采用兩點起吊,以防止骨架變形;鋼筋籠豎直后,檢查其豎直度,進入孔口時扶正緩慢下放,嚴禁擺動碰撞孔壁。鋼筋籠邊下放邊拆除內撐。鋼筋籠的連接采用單面焊或長度不小于35d(d為主筋直徑)的搭接,并且保證各節鋼筋籠在同一豎直軸線上。鋼筋籠下到設計標高后,定位于孔中心,將主筋或其延伸鋼筋焊接在護筒上,以防骨架在澆注混凝土時上浮及移位。如果有要求,檢測管同時固定在鋼筋籠上下放,基上下兩端要用鋼板封墻,以免漏進泥漿。鋼筋籠下放完成后,馬上下放導管進行二次清孔,并做好水下混凝土灌注工作。

(5)水下混凝土灌注

A、灌注前準備:當二次清孔的泥漿性能指標和沉渣厚度達到要求(泥漿相對密度為1.05~1.2,粘度為17~20,含砂率小于4%,孔底沉渣厚度小于5cm),并經監理工程師檢查合格后,即可進行水下混凝土灌注。主橋樁基混凝土強度等級為C25,采用導管法灌注。導管采用內徑ф200mm的剛性導管,在第一次使用前和使用一定時間后均按規范對其進行水密和承壓試驗、檢查,防止膠墊老化,以保證導管接頭良好、不漏氣。

B、砼配合比基本要求

樁基礎砼標號為C25,考慮到水下砼澆筑的各種因素,在進行砼配合比設計時要滿足以下要求:

坍落度:18~22cm;坍落度降至15cm的最小時間:2h;

砼初凝時間:≥15h;最大粗骨料直徑:30mm;

同時砼應適合泵送要求。

砼采用泵送砼,用攪拌車運至鋼棧橋邊用砼泵送施工。砼澆筑進度按≥30m3/h控制,應滿足設計要求。

C、導管

導管選用壁厚9mm,直徑30cm的無縫鋼管。導管在使用前和使用一個時期后,除應對其規格、外觀質量和拼縫構造進行認真地檢查外,還需做拼接、過球、承壓及水密性試驗。

導管分節加工,分節長段應便于拆裝和搬運,并小于提升設備的提升高度,每節長度以2~4m,適當加工兩節1米為宜。

導管在開始澆筑砼前離開孔底面20~40cm左右。

D、灌注方法:樁基混凝土由拌和站統一供應,全部采用混凝土泵輸送到施工現場,利用棧橋布設混凝土管道將混凝土輸送到要澆注砼的墩上。樁基混凝土中摻入緩凝型外加劑以確保初凝時間不少于12個小時,坍落度控制在16~20cm。

灌注首方混凝土時,導管下口離孔底20~40cm,砼集料漏斗要滿足首批砼需要量要求,保證首批砼灌注后導管埋深1m以上后。

如圖3.6:首批砼的數量計算圖式,首批砼需要量:

V≥(πd2h1+πD2

Hc)/4

式中:V--首批砼所需數量,m3;

h1--w井孔砼面達到Hc時,導管內砼柱體平衡導管外泥漿壓力所需的高度,即h1≥Hww/c,m;

Hc--灌注首批砼時所需井孔內砼面至孔底的高度,Hc=h2+h3,m;

Hw--井孔內砼面以上水或泥漿的深度,m;

d--導管直徑,取d=0.30m;

D--樁孔直徑(考慮1.1的擴孔系數),m;

w、c--為水(或泥漿)、砼的容重,取w=1.1KN/m3,w=2.4KN/m3;

h2--導管初次埋置深度(h2≥1.0m),m;

h3--導管底端至鉆孔底間隙,約0.4m,m;

由上式計算可知,對Ф180cm孔徑首批砼需要量為4.1m3左右。提前按該要求加工一個4.5m3的砼集料漏斗。

當吊灌內的混凝土滿足首批灌注后導管埋深1m以上后,立刻進行剪球,開始灌注。首批砼灌入孔底后,立即探測孔內砼面高度,計算導管埋置深度,確信符合要求后即可正常灌注。砼澆注過程應注意以下事項:(a)、灌注開始后,應緊湊連續進行,并注意觀察管內砼下降和孔內水位升降情況,及時測量孔內砼面高度,正確指揮導管的提升和拆除。導管在砼內埋深控制在2m~6m左右。混凝土灌注應連續進行,并保證在首批混凝土初凝前完成。(b)、砼澆筑面上升到鋼筋骨架下端時,為防止鋼筋骨架被砼頂托上升,澆筑速度適當放緩,而當砼進入鋼筋骨架4~5m以后,適當提升導管,減小導管在鋼筋骨架下的埋置深度。(c)、在砼灌注過程中,后續砼要沿導管壁徐徐灌入,以免在導管內形成高壓氣襄。另外,為保證樁基礎的密實,要定時抽插振動導管,達到振搗效果。(d)、為確保樁頂質量,砼澆筑標高應比設計樁頂標高高出1m,在澆筑完成后清理走泥漿、沉渣、挖除多余砼,但留出80cm左右在樁基礎達到強度后用風鎬鑿除至設計標高,以保證樁頂砼強度。

E、砼澆筑過程可能遇到的問題及其處理:

①、首批砼灌注失敗:用帶高壓射水的Ф300mm吸泥機將已灌砼吸出,重新按要求澆筑。

②、導管進水:如因導管埋深不足而進水,則將導管插入砼中,用小型潛水泵抽干導管內的積水,再開始灌注;如因導管自身漏水或接頭不嚴而漏水,則應迅速更換已經拼接檢查好的備用導管,然后按前面做法處理;如上述兩種方法處理不能奏效,則應拆除灌注設備,用帶高壓射水的Ф300mm空氣吸泥機將已灌注砼吸出,清孔后再重新澆筑砼。

③、卡管:初灌時隔水栓卡管,或因砼自身卡管,可用長桿沖搗導管內砼,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器使隔水栓下落。如仍不能下落,則將導管連同其內砼提出鉆孔,另下導管重新開灌。如因機械發生故障或因其它原因使砼在導管內停留時間過大,孔內首批砼已初凝,宜將導管撥出,用吸泥機將孔內表層砼和泥渣吸出,重下新導管灌注。灌注結束后,此樁宜作斷樁予以補強。

④、埋管:若埋管事故已發生,初時可用鏈滑車、千斤頂試撥。如仍撥不出,已灌表層砼尚未初凝時,可加下一根導管,按導管漏水事故處理后繼續開灌砼。當灌注事故發生處距樁頂砼面小于3m時,可考慮終止灌注砼,待護筒內抽水后按施工縫處理,接長樁柱。

(6)、樁基檢測

主橋所有樁基需預埋3Ф50mm的鋼管,以備作超聲波檢測用。水下砼澆筑結束至少15天后才能進行樁基檢測。檢測合格可立即進行下部結構施工。若檢測出樁基存在缺陷,視缺陷情況采取適當的處理辦法。一般若有樁身砼夾泥、斷樁、空洞、樁底沉渣等缺陷可以考慮在樁身用地質鉆機鉆孔、缺陷段高壓水切割、氣舉排渣、缺陷段注壓水泥漿的處理辦法。待處理結束、水泥漿達到設計強度后再次對樁基進行檢測。如此直到檢測合格為止。

篇2:高速公路橋梁鉆孔灌注樁施工方法措施

高速公路橋梁鉆孔灌注樁施工方法

1.本合同段內樁基均為φ1.0m、φ1.2m、φ1.3m鉆孔灌注樁,摩擦樁樁尖置于弱風巖層中,嵌巖樁樁尖嵌入微風化巖石面下2m,因橋墩處基本處于無水地段,部分水中墩因水位較淺也將采用筑島圍堰法陸地施工。

2.鉆孔樁鋼護筒筒徑比樁徑大20cm,長度2~2.5m,埋設后護筒頂高出地面不小于0.3m,護筒頂面偏差不大于5cm,傾斜度不大于1%,護筒底部及周邊,夯填粘土砸實,防止漏漿。

3.鉆機選用扭矩值為7.5噸米的GPS-15型鉆機及扭矩值為4.4噸米的KP-2000型鉆機,進行覆蓋層(亞砂土、亞粘土)及風化混合花崗巖中鉆進,鉆頭采用籠式四翼刮刀鉆頭及球齒滾刀鉆頭。在鉆進巖石強度較高的弱、微風化混合花崗巖時,若鉆進太慢,擬改用往復式沖擊鉆機,十字型鑄鋼鉆頭鉆進,以確保樁基嵌巖深度。

4.鉆孔樁泥漿池設于兩墩之間,位置應不影響吊機走道設置。為使泥漿不排入農田,泥漿池底與泥漿循環槽底,均設素砼地坪。鉆孔排出的鉆碴及廢漿,均定期清除至由環保部門指定地點埋棄。

5.鉆孔采用正反循環相結合的排碴方式,即開孔時及在亞粘土、亞砂土層鉆進采用正循環排碴,在卵礫石及風化巖鉆進采用反循環排碴,以盡快排出鉆碴,減輕鉆頭磨損。

6.制作泥漿的原料采用鈉質膨脹土或塑性指數大于17的粘土,泥漿的主要指標必須符合在各種地層中正反循環鉆進的要求。

7.鉆進采用減壓鉆進,確保鉆孔垂直度,鉆巖時實行鉆壓控制,根據入巖深度采用不同的鉆壓,不同的轉速,最后達到設計嵌巖深度。

8.采用往復式鉆機鉆孔時,不采用泥漿正反循環排碴方式,而采用向孔內投入粘土,鉆頭沖砸造漿,每鉆深1m,用取巖桶取出鉆碴泥漿,然后再向孔內投粘土,繼續沖擊鉆進。

9.鉆孔期間孔內水頭保持比地下水位高出1.0~2.0m,確保孔壁穩定。

10.鉆孔樁終孔后采用反循環抽漿法清孔,排水鉆碴,并確保在填充砼前,樁底沉碴厚度不超過設計規定值10cm。清孔期間,確保孔內水頭。

11.樁基成孔后測量孔徑、孔位、只有確認滿足設計要求后,才能灌注砼。各項規定和允許偏差如下:

軸線偏差:單樁為50mm

傾斜率:小于1/100

樁長:不短于設計規定

沉淀厚度:鉆孔樁為10cm

12.鉆孔樁鋼筋籠安裝要注意以下事項:

①鋼筋籠因起吊高度或運輸條件限制需分節制造時,則主筋接頭應按規定錯開。鋼筋籠接長時采用CABR鐓粗直螺紋鋼連接技術,做到快速、省材、節能、經濟效益好。也可采用焊接法接主筋。

②鋼筋籠主筋外要安裝砼墊塊,以確保砼保護層厚度,每圈至少安裝4塊,上下層圈距不大于4m。

③鋼筋籠安裝高程誤差不大于5cm。安裝后,有預防灌注砼砼時鋼筋籠上浮的措施。

13.鉆孔樁水下砼灌筑:

①采用垂直提升導管法,灌注導管采用φ250mm快速卡口導管。導管根據孔深預先組拼成整根,導管要順直不彎曲,并進行拉力試驗(1.5倍砼重),水密試驗(1.5倍孔深水壓)及導管過球試驗,確認導管內腔無阻礙,接頭及焊縫不漏水,狀態良好,方可投入使用。

②砼由預制場砼工廠拌制,攪拌運輸車運送至工點或采用砼泵壓送到墩上,灌注支架儲料槽內。

③灌注水下砼采取砍球法,水下砼的陷度必須達到20~22cm,流動度保持率大于1小時,砼初凝時間大于12小時,灌注時控制入模溫度不大于25℃(夏季)及不小于10℃(冬季)。

④灌注砼時控制導管埋入深度:砍球后短時間內不小于1m,正常灌注時2~6m,樁頂砼高程高于樁頂設計高程0.5~1.0m。

14.鉆孔樁樁頂鑿除樁頭至設計高程后,按設計要求進行成樁無破損檢驗。

2)明挖嵌巖擴大基礎

1.采用放坡明挖擴大基礎部位采用加寬尺寸垂直開挖,直至設計標高。

2.基底鑿平清洗,巖壁刷洗干凈,基坑內積水淘凈,安裝基礎鋼筋。

3.擴大基礎部位不立模,直接灌注砼。砼頂面設置接縫鋼筋。

3)墩身(柱)施工

1.墩身采用鋼模,鋼模可分節分塊在胎型上制造,組拼成型,接縫處用油灰捻縫刮平,確保墩柱砼外觀。

2.鋼模安裝前,先綁扎好墩柱鋼筋,再整體吊裝鋼模板調整就位,鋼模與樁頂間縫隙用水泥砂漿堵塞防漏漿,兩墩柱間用鐵件臨時焊連。鋼模板外打木撐臨時支護。

3.墩柱采取一次灌注到頂,因此在墩頂下灰處必須安裝減速溜筒至灌注面以上不超過2m。砼由砼工廠拌制,砼攪拌運輸車運輸,砼泵壓送入模。灌注采用水平分層灌注,插入式振搗。新老砼接觸面按規范要求處理。

4)墩帽(蓋梁)施工

墩帽灌注支架采用灌地支架,支架安裝后要進行預壓,以消除非彈性變形,以保證結構外觀質量美觀。

墩帽模板采用整體式鋼模板,鋼管外支撐,整體無拉桿設計。

砼灌注同墩身砼。

篇3:沖孔灌注樁基主要各工序施工方法措施

沖孔灌注樁基主要各工序施工方法

1樁位放樣

本工程的樁位是屬于單樁單柱,在放樁位時要特別細心,隨時校對,以防止發生放樣時樁位偏差。

樁位是根據軸線控制網進行放樣,由于橫向的樁位間距較大,所以需要利用經緯儀并結合50m長尺進行樁位放樣。

2泥漿池和沉淀池分布原則

泥漿池和沉淀池的布置應根據樁位的分布情況,在場地空閑并不影響施工的地方挖設,使泥漿循環池,沉淀池的布置能夠滿足整個工程施工要求且不再需要重新填挖泥漿循環池和沉淀池。

3成孔施工方法

3.1泥漿制備:沖擊成孔使用高比重、高粘度泥漿護壁和浮渣,也可直接向孔內投入粘土或泥球護壁。泥漿性能主要參數為:

項目比重粘度PH值膠體率含砂率

選用

參數1.1518~28s7~9>95%成孔時

<2%清孔時

<0.5%

本場地粘土層比較厚所以可采用自然造漿的辦法,在自然造漿不夠用的情況下可以從外拉進較粘的黃土進行造漿,并定期檢測泥漿的性能,認真做好泥漿性能的維護調整,及時清理泥漿循環系統的沉渣和廢漿。

3.2沖擊成孔

①開孔階段:成孔中心必須對準樁位中心,鉆機必須保持平穩,不能發生位移,傾斜和沉陷。開始時用小沖程密擊,錘高0.4~0.6m,并及時加片石,砂礫石和粘土泥漿護壁,孔深不足3~4m時,不宜撈渣,應盡量使鉆渣擠入孔壁。撈渣筒的直徑宜選擇樁孔直徑50%~70%。

②鉆進過程:孔深達護筒下3~4m后,加快速度,加大沖程,將錘提高至1.5~2.0m以上,每鉆進0.5~1.0m應撈渣一次,每次撈渣4~5筒為宜。在卵石、漂石層進尺小于5cm/h,在松散地層進尺小于15cm/h時,應及時撈渣,減少鉆頭的重復破碎現象。

③每次撈渣后,應及時向孔內補充泥漿或粘土,保持孔內水位高于地下水位1.5~2.0m。

泥漿循環系統示意圖

④終孔條件;

a:孔底進入持力層深度應符合設計要求,實際鉆孔深度應與設計深度基本相符,若相差太大應征得設計部門認可方可終孔。

b:所確定的持力層最終進尺速度應符合要求,且進尺速度應對應于一定的錘重和標高。

c:孔底巖樣應鑒別其巖性和風化程度,粗巖顆粒含量應大于70%,巖性應與地質質料相符。

3.3清孔

撈渣清孔是沖孔樁常用的一種清孔方法,清孔過程應邊撈渣邊向孔內注水,并保持孔內水頭高度1.5~2.0m,防止發生塌孔事故,并應隨時觀測孔底沉渣厚度和觀測沖洗液含渣量,當沖洗液含渣量小于4%時,孔底沉渣符和規定即可停止清孔。

3.4測沉渣

①測沉渣使用的工具:測錘(直徑130~150mm,高度180~200m,質量3~5