某大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析-職稱論文發(fā)表

1、某大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析-職稱論文發(fā)表    某大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析-職稱論文發(fā)表2011-05-20 09:35 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 建筑論文,職稱論文,發(fā)表論文某大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析黃偉華摘要：本文介紹某大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工的基本過程和施工技術(shù)，對(duì)成孔、清孔、泵送混凝土的配制和灌注以及灌注中常見問題的處理等施工關(guān)鍵工藝作了論述。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；基礎(chǔ)工程；施工措施0 前言該大橋位于上海市嘉定區(qū)，京滬高鐵蘊(yùn)藻浜橋段，樁號(hào)里程為DK1280+601DK1280+746，橋梁中心樁號(hào)DK1280+6

2、73.5，橋長(zhǎng)145.5m，設(shè)計(jì)行車速度350km/小時(shí)，跨徑組合40m+64m+40m。上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)邊墩采用9m*3.8m矩型墩，主墩采用直徑6m圓柱墩，邊墩采直徑1.25m樁基礎(chǔ)，主墩采直徑1.5m樁基礎(chǔ)。全橋共42根樁，樁位如圖1所示。 1 鉆孔灌注樁施工概況鉆孔灌注樁樁基設(shè)計(jì)長(zhǎng)度兩邊墩為66m，兩主墩為83.5m ，樁基均為的摩擦樁。大橋的兩個(gè)主墩98#、99#墩位于顧浦河水中，樁基施工時(shí)需要筑島圍堰才能施工。本地區(qū)為長(zhǎng)江三角洲平原區(qū)，為第四系地層覆蓋，系江河、湖泊、海相沉積形成，為粘土、粉質(zhì)粘土夾細(xì)粉砂層，如表1所示。表1 本橋下覆土層特征時(shí)代

3、成因 地層編號(hào) 巖土名稱 巖土狀態(tài) 基本承載力0（kpa） 本工程情況Q4m1 （1）0 素填土 潮濕 Q4a+m1 （2）1 粉質(zhì)粘土 軟塑 120 Q4a+m1 （2）3 粉土 中密、潮濕、飽和 100 Q4m （3）1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 液塑 80  如圖2 水中的98#、99#墩樁采取圍堰筑島的方法施工，因本工程地質(zhì)中有4m 5m 厚的砂礫層，鉆孔后易造成坍孔。施工中在增大泥漿比重的同時(shí)加大護(hù)筒內(nèi)外的水位差,見圖3、圖4。  混凝土運(yùn)輸采用混凝土汽車輸送泵泵送，備用方案為吊斗吊運(yùn)。2 施工要素及采取的主要措施2.1 主要機(jī)械設(shè)備鋼護(hù)筒的選擇，大橋兩主墩位于河

4、道中，采用筑島圍堰面施工，為保證護(hù)筒的穩(wěn)定及護(hù)筒底不塌孔，鋼護(hù)筒的埋設(shè)需深入原河床底，長(zhǎng)度為6m，直徑1.8m，12mm A3鋼板卷制而成。根據(jù)本工程地質(zhì)和樁長(zhǎng)、樁徑等具體情況選用ZJ150-1 型鉆機(jī)5臺(tái)?？紤]到地質(zhì)中含有砂、礫石，鉆頭選取了三翼梳齒刮刀鉆頭，刀口為合金鋼。選用H B50 型高壓混凝土輸送泵，保證了混凝土澆筑的快速和連續(xù)性，主要拌和設(shè)備為2臺(tái)120m3/h型拌和樓。2.2 成孔測(cè)量放樣：首先利用經(jīng)復(fù)測(cè)閉合的導(dǎo)線點(diǎn)用全站儀在筑島或經(jīng)平整的作業(yè)面上初步放出灌注樁樁位，并對(duì)每個(gè)樁設(shè)置護(hù)樁后埋設(shè)鋼護(hù)筒。鉆機(jī)就位調(diào)平后再用全站儀進(jìn)一步校核鉆頭中心位置，控制其允許偏差在5cm范圍內(nèi)。2.

5、3 泥漿調(diào)控根據(jù)橋位地質(zhì)情況，橋墩處需有較厚的粘土層，但粘土層中間夾有多層的較厚的砂礫層，如是全靠原地造漿，砂礫層處的孔壁可能會(huì)因泥漿護(hù)壁不好而塌孔，故在兩主墩附近處造一個(gè)較大的泥漿，泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，確保泥漿對(duì)孔壁的保護(hù)。， 本工程是采用反循環(huán)鉆進(jìn)施工，為了增強(qiáng)泥漿護(hù)壁能力，泥漿稠度控制在1.131.35 之間（ 表2）。表2 各階段泥漿性能指標(biāo) 工作階段 進(jìn)尺（ m ） 泥漿比重 含砂率（ % ）初鉆配制泥漿 12 1.051.18 主體鉆進(jìn) 3孔底 1.21.35 6-10提鉆前清孔 1.101.2 4二次清孔 1.031.10 22.4 鉆進(jìn)控制技術(shù)開始鉆進(jìn)時(shí)速度較慢，等到鉆頭鉆過鋼

6、護(hù)底部3m 以后再提高鉆速。由于砂礫層和粘土層多層交錯(cuò)，施工中隨時(shí)撈取沉渣，掌握地層的變化，在土層、巖層中均采取渣樣,判斷土層、巖層,記入記表錄中,并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。在不同地層的交界處放慢鉆速以免鉆頭受力不均導(dǎo)致偏孔。鉆孔過程中始終保持護(hù)筒內(nèi)外水位差大于1m ，保證泥漿對(duì)孔壁的壓力。在大橋兩主墩圍堰筑島上鉆孔時(shí)，要經(jīng)常檢查鉆機(jī)有無因振動(dòng)而跟隨筑島一起發(fā)生移位，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除偏孔的隱患。3 把好終孔關(guān)3.1 必須明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)院提供的終孔原則。因?qū)嶋H基巖面是高低不平的，故設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高只是參考值，終孔的關(guān)健依據(jù)是要求嵌入巖層的巖性和深度，（提前終孔時(shí)須先上報(bào)駐地監(jiān)理、總監(jiān)、設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人等）

7、。這就要求質(zhì)檢工程師和監(jiān)理工程師必須通過撈、選具代表性的巖渣等判斷進(jìn)入基巖的標(biāo)高，并應(yīng)不斷撈、選巖渣樣，觀察此標(biāo)高以下有無夾層或孤石，然后結(jié)合鉆孔柱狀圖綜合分析確定最后的終孔標(biāo)高，確保樁基的樁尖處于較好的持力土層上。3.2 要正確判斷巖性。首先，工程技術(shù)人員必須親自到現(xiàn)場(chǎng)撈取巖渣和量測(cè)孔深以防樁基施工隊(duì)人員做假；然后，要正確選擇巖石渣，在現(xiàn)場(chǎng)撈取的渣樣里面一般魚目混珠，有土層中的礫石、卵石或其磨碎物，也有石英、孤石的巖渣等，此時(shí)，地質(zhì)工程師必須根據(jù)地質(zhì)資料描述的巖石顏色、巖類、強(qiáng)度等和巖渣的數(shù)量、棱角、硬度等正確選擇巖渣；最后，要正確判斷巖渣是強(qiáng)風(fēng)化還是弱風(fēng)化巖或微風(fēng)化巖，一方面可根據(jù)地質(zhì)圖的

8、強(qiáng)度描述和現(xiàn)場(chǎng)手掰、刀刻、錘擊等來判斷，另一方面還可根據(jù)地質(zhì)圖的巖層顏色描述來判斷。這需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。這方面我在實(shí)踐中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。4 把好清孔關(guān)4.1灌注水下混凝土前泥漿性能指標(biāo)一定要滿足規(guī)范要求：相對(duì)密度1.031.10，含砂率小于2%，粘度1720PaS，膠體率大于98%。4.2不得以加大孔深的方法代替清孔，因?yàn)檫@樣會(huì)因孔底沉淀過厚而使樁尖處的極限承載力大大降低。4.3 必須按規(guī)范把好沉淀厚度關(guān)。必須在澆水下混凝土前的瞬間復(fù)測(cè)孔底沉淀厚度。量測(cè)時(shí)，要暫停清孔工作，以免誤測(cè)。支承樁孔底沉淀可憑經(jīng)驗(yàn)用測(cè)錘量測(cè)，若無粘錘且有“咚咚”感覺時(shí)，表明孔底很清；也可憑經(jīng)驗(yàn)用腳踩導(dǎo)管頂，導(dǎo)管上下

9、跳動(dòng)碰撞孔底且有“咚咚”聲響，從而感覺是否清或沉淀厚度大概有多少.摩擦樁的沉渣厚度控制在30cm以內(nèi)。在進(jìn)行98# 主墩左1樁的施工時(shí)，發(fā)現(xiàn)此處砂礫層比其他樁位要厚5m 6m ，鉆機(jī)移掉后測(cè)得其上層泥漿比重為1.14，含砂率為5%（ 此時(shí)離提鉆有2h）。鋼筋籠下到最后1m 再也放不下去，此時(shí)測(cè)得沉淀層厚度為1.1m（ 離停鉆已有5h），可見泥漿中大量未清凈的砂因泥漿比重減小而迅速沉入孔底，只有再次采用措施及時(shí)下導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，控制導(dǎo)管口沉淀層為10cm 左右，同時(shí)用膨潤(rùn)土造漿加大泥漿比重至1.25。在二次清孔過程中跟蹤測(cè)量泥漿含砂率，直至鋼筋籠落到設(shè)計(jì)高程且含砂率降至2% 才稀釋泥漿比重到1

10、.10以下。二次清孔結(jié)束測(cè)得沉淀層厚度為0.1m 。5 灌注水下混凝土5.1 水下混凝土的配合比采用泵送水下C25 混凝土，綜合考慮泵送混凝土性能指標(biāo)要求和水下混凝土性能指標(biāo)要求，水混凝土采用PO.42.5水泥摻高效減水劑的連續(xù)級(jí)配混凝土。經(jīng)試配符合設(shè)計(jì)要求的混凝土配合比為W ：C：S：G ：外加劑=0.51：1：1.99：2.87：0.008。坍落度為21cm ，砂率為0.41，1m 3 混凝土水泥用量362kg。5.2 混凝土的拌和與泵送水下混凝土主要采用120m3/h型拌和樓。此種拌和設(shè)備生產(chǎn)能力大、拌和效果好，對(duì)混凝土的供應(yīng)數(shù)量和質(zhì)量都有較高的保證。與拌和機(jī)配套的是一臺(tái)電腦自動(dòng)計(jì)量配料

11、站，配料站使用之前經(jīng)過計(jì)量部門的嚴(yán)格校準(zhǔn)標(biāo)定，誤差控制在2kg 范圍之內(nèi)。人工向料斗內(nèi)加入的水泥和減水劑夾在集料中間，以免流失。拌和過程中隨時(shí)掌握混凝土的坍落度，并控制在設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)。強(qiáng)制性要求每盤混凝土拌和時(shí)間不得小于90s。灌注水下混凝土采用高壓混凝土輸送泵運(yùn)送，這種泵輸出壓力大，操作簡(jiǎn)便，一人便可操控。工作前在干燥的泵管內(nèi)灌入水，且在首批混凝土前打入0.3m 3 稀砂漿。工作時(shí)只要控制好混凝土的坍落度和剔除個(gè)別超出輸送泵管徑1/3 的石子，即可順利泵送。如輸送泵料斗內(nèi)不慎進(jìn)水，混凝土發(fā)生離析，要及時(shí)停止泵送清除離析的混凝土，否則將導(dǎo)致堵管。5.3 灌注水下混凝土灌注水下混凝土之前的

12、檢查：孔底泥漿沉淀厚度不得大于設(shè)計(jì)要求值；混凝土的坍落度是否符合要求，不然廢棄重拌；首盤灌注砼時(shí)導(dǎo)管口距孔底控制在20cm 40cm 。另外，根據(jù)孔徑、導(dǎo)管直徑、泥漿比重等計(jì)算首批混凝土的數(shù)量，以保證首批混凝土灌入后導(dǎo)管埋深不小于1m 。首批混凝土灌入后及時(shí)測(cè)量導(dǎo)管的埋深。在灌注過程中每次提、拆導(dǎo)管都應(yīng)測(cè)量導(dǎo)管埋深并做詳細(xì)記錄，始終保持導(dǎo)管埋深在2m 6m 。當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠底端時(shí)，一方面控制導(dǎo)管埋深，另一方面放慢混凝土的灌注速度，待混凝土進(jìn)入鋼筋籠2m 后再提升導(dǎo)管使管口高于鋼筋籠底。在進(jìn)行第1 根樁(98#墩右1#樁)的灌注時(shí)，因泥漿比重沒有控制好便匆忙灌注，加上混凝土坍落度偏小，中途

13、導(dǎo)致混凝土不能順利灌入。在這種情況下，一方面提升導(dǎo)管減少埋深，另一方面在保證有足夠埋深的情況下利用起重設(shè)備向下往復(fù)沖擊，增大混凝土下落慣性。這種做法效果很好，使該樁得以順利完成澆注。在灌注將要結(jié)束時(shí)，計(jì)算好所需混凝土數(shù)量和泵中混凝土數(shù)量，一是確保泵管中混凝土能最大限度地被利用，減少浪費(fèi)；二是灌注末期，漏斗底口應(yīng)高出井孔水面或樁頂最少46m，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土流布到導(dǎo)管外并將導(dǎo)管外的混凝土頂升的超壓力足夠，以防樁頂部分混凝土產(chǎn)生夾泥等缺陷。三是預(yù)留出0.8m1.5m 的加高樁頭。6 結(jié)語(yǔ)大橋全部42 根鉆孔灌注樁經(jīng)檢測(cè)部門檢測(cè)全部達(dá)到A 類樁，其中有1根施工中存有疑問的灌注樁經(jīng)整樁鉆芯檢測(cè)后認(rèn)定整樁完整性和樁身混凝土密實(shí)度都