淺析橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及常見問上課講義

1、橋梁鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制引言：在橋梁結(jié)構(gòu)中，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng) 性強(qiáng)、施工方便、質(zhì)量可靠、成本低廉等成為基礎(chǔ)工程的首選。鉆孔 灌注樁作業(yè)環(huán)境隱蔽， 由于影響灌注樁質(zhì)量的因素較多， 許多問題在 施工過程中反映出來，若不及時(shí)處理，將不能保證成樁質(zhì)量。對施工 過程每一環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格要求， 對各種影響因素必須詳細(xì)考慮。 下面我 將結(jié)合海灣大橋接線北橋位 14#20#橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及施 工中遇到的問題做下總結(jié)。關(guān)鍵字：鉆孔灌注樁、質(zhì)量控制1、鉆孔前的準(zhǔn)備工作 鉆孔前的準(zhǔn)備工作主要包括放樣，平整場地，修整施工便道，設(shè) 置供水、供電系統(tǒng)，埋設(shè)護(hù)筒，選定泥漿坑位置及制備泥漿，安裝鉆 孔

2、機(jī)具等。1.1 、場地平整海灣大橋接線北橋位 14# 20#橋樁基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁，所處 環(huán)境為旱地及河道。施工前，施工場地按不同情況進(jìn)行處理。樁基位 于旱地時(shí)，清楚雜物后夯實(shí)即可；對于樁基位于河道內(nèi)，要對河道內(nèi) 不穩(wěn)定基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理， 處理方法包括： 拋石擠淤、鋪設(shè)鋼板平臺、 清淤重填等。1.2 、埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒材料一般根據(jù)設(shè)計(jì)孔徑選用 3mm-5m鋼板圈制，護(hù)筒直徑一 般大于設(shè)計(jì)孔徑25cm-50cm為保證護(hù)筒剛度，防止變形，在護(hù)筒外 側(cè)上下端各焊一道肋筋。 護(hù)筒埋設(shè)時(shí)， 其軸線對準(zhǔn)測量所標(biāo)出的樁位 中心，護(hù)筒周圍回填密實(shí)，保證其中心偏差不大于5cm傾斜度不大于 1%。釘好護(hù)樁，以便后續(xù)工

3、作需要時(shí)能準(zhǔn)確定出樁位中心。、泥漿制作 制漿前，先把黏土打碎，使其在攪拌中容易成漿， 縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，將打碎的黏土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錘 沖擊制漿， 待黏土已沖攪成漿是便可進(jìn)行鉆孔。 多余的泥漿通過溝槽 流入泥漿池貯存，以便及時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。、樁機(jī)就位埋設(shè)好護(hù)筒后， 即可進(jìn)行鉆機(jī)就位。 本標(biāo)段使用的鉆機(jī)為卷揚(yáng)機(jī) 牽引式?jīng)_擊鉆， 就位時(shí)只要鉆錘中心對準(zhǔn)測量放樣的樁位即可， 對中 誤差不得大于 5cm。2、鉆孔工藝2.1 、開鉆前注意事項(xiàng) :、開鉆前，在護(hù)筒內(nèi)多加入黏土，然后注入清水，借助鉆 頭沖擊把泥膏擠入孔壁，以加固護(hù)筒腳。當(dāng)?shù)乇硗凛^松散時(shí)，可在護(hù) 筒內(nèi)加黏土?xí)r再加入些

4、片石等小石塊。 為防止沖擊振動(dòng)對鄰近樁造成 已成孔樁塌孔現(xiàn)象及對已灌注樁砼的凝固有影響， 待鄰近樁位成孔澆 筑完畢并達(dá)到一定強(qiáng)度后，方可進(jìn)行鄰近樁的鉆孔。、剛開始鉆孔時(shí)宜采用小沖程， 當(dāng)孔底在松散土層以下后，可根據(jù)情況適當(dāng)加大沖程、鉆機(jī)就位前先整平夯實(shí)場地，以免在鉆孔過程中鉆機(jī)發(fā) 生傾斜和下陷而影響成孔質(zhì)量。 鉆機(jī)在鉆孔過程中禁止移動(dòng)， 鉆孔時(shí)， 隨時(shí)觀察鋼絲繩的回彈情況，耳聽鉆錘的沖擊聲，以辨別孔底情況。 孔內(nèi)泥漿水平面須高出護(hù)筒腳至少 0.5m，以免泥漿蕩漾損壞護(hù)筒腳 孔壁，但要比護(hù)筒頂面低 0.3m,防止泥漿溢出。鉆孔入巖后每 2小 時(shí)左右抽查渣樣， 記錄鉆進(jìn)深度，同時(shí)檢查鋼絲繩和鉆頭的

5、磨損情況， 預(yù)防安全事故發(fā)生和防止縮孔現(xiàn)象發(fā)生。、抽渣時(shí)應(yīng)注意的問題：、抽渣桶放到孔底后,要在孔底上下提放幾次,使其多進(jìn) 些鉆渣,然后提出。、抽渣結(jié)束后,檢查鉆錘直徑,直徑磨耗不得超過 1.5cm, 否則要及時(shí)補(bǔ)焊,以免縮孔。2.3、鉆進(jìn)時(shí)的操作要點(diǎn)：、開鉆時(shí),進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制,在護(hù)筒刃腳處,應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下1m后，可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒土質(zhì)松軟發(fā)生漏漿時(shí),可提起鉆頭,往護(hù)筒內(nèi) 加入黏土,在護(hù)筒外壁也可用黏土護(hù)壁堵漏。、在砂土或松軟土層鉆進(jìn)時(shí),易塌孔、擴(kuò)孔,應(yīng)加大泥漿 稠度緩慢鉆進(jìn)。、在輕亞黏土或亞黏土夾卵、礫石層中鉆進(jìn)時(shí),因土層太 硬,會(huì)引起晃錘,嚴(yán)

6、重時(shí)導(dǎo)致擴(kuò)孔、偏孔。此時(shí)應(yīng)挺穩(wěn)錘頭小沖程鉆 進(jìn)，待觀察鋼絲繩無晃動(dòng)后，再恢復(fù)正常鉆進(jìn)。錘頭停穩(wěn)在孔底時(shí)， 可通過護(hù)樁重新定出樁位中心， 觀察鋼絲繩與樁位中心偏差， 以便及 時(shí)發(fā)現(xiàn)是否偏孔。如果發(fā)生偏孔現(xiàn)象，需要提起鉆頭，往孔內(nèi)添加塊 石、片石至偏孔前位置，重新鉆孔。2.4 、驗(yàn)孔和清孔 鉆孔完成后，須檢測孔深、孔徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達(dá) 到設(shè)計(jì)要求，傾斜度不大于 1%。清孔是在安放鋼筋籠之前，清除孔 內(nèi)沉渣、降低泥漿比重達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.5 、泥漿排放 對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況排放 到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，做到不污染河流及周圍環(huán)境。3、鋼筋籠的制作和吊裝就位3.1 、

7、材料 制作鋼筋籠用的鋼筋種類、型號需按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的規(guī)定。3.2 、鋼筋籠的安裝3.2.1 、對鋼筋籠要求 為保證鋼筋籠外砼保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)要求，在其外側(cè)每間隔2m的橫斷面上焊4個(gè)鋼筋“耳環(huán)”。鋼筋籠應(yīng)在樁位就近位置的平整 場地按孔深焊接完成。3.2.2 、安放鋼筋籠前注意問題鋼筋籠就位前，應(yīng)先下“探孔器” ，檢查孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有 無障礙物，如凸石、樹根等，確保鋼筋籠的安放。4、灌注水下混凝土用直徑 20cm 的導(dǎo)管灌注水下混凝土，仔細(xì)檢查導(dǎo)管接縫并做閉 水試驗(yàn)。導(dǎo)管底部應(yīng)高出孔底3040cm,埋入混凝土內(nèi)2 3m,提升 速度要慢。 剛開始灌注混凝土?xí)r， 第一漏斗混凝土放滿后再打開導(dǎo)管 塞灌

8、注,混凝土可以靠重力將孔底沉渣沖起。混凝土要連續(xù)灌注,中 斷時(shí)間不超過30min，灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高 0.5m以上， 海灣大橋接線北橋位樁頂標(biāo)高要求高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.8m?；炷梁鸵仔砸?塌落度應(yīng)在 180220mm。5、鉆孔過程中常見問題、地基松軟造成樁位偏移填筑而成的平臺基礎(chǔ)松軟, 錘頭在鉆孔過程中帶動(dòng)樁機(jī)下沉, 錘 頭偏移造成樁位中心偏移； 對于這種情況,應(yīng)在填筑平臺時(shí)壓實(shí)基礎(chǔ), 安裝鉆機(jī)時(shí)在鉆機(jī)前部多墊枕木, 以減輕基礎(chǔ)的局部壓力。 不定時(shí)通 過護(hù)樁恢復(fù)樁位中心,若發(fā)現(xiàn)偏移,應(yīng)及時(shí)用千斤頂將鉆機(jī)頂正。5.2、傾斜巖造成偏孔鉆孔過程中遇到巖層變化, 下層巖石較上層巖石堅(jiān)硬, 變

9、化面不 在同一水平面上,鉆頭會(huì)偏向被破壞大的一側(cè),造成偏孔。遇到這種 情況,應(yīng)穩(wěn)住鉆頭,換小沖程鉆進(jìn)；情況嚴(yán)重時(shí),應(yīng)停止鉆進(jìn),回填 黏土與塊石的混合物,重新鉆進(jìn),修正偏孔。5.3 、掉鉆頭、卡鉆、掉鉆頭現(xiàn)象 鉆孔過程中,掉鉆頭主要是因?yàn)殇摻z繩疲勞斷裂。此時(shí)孔深大, 打撈困難， 這種情況應(yīng)及時(shí)用打撈鉤打撈， 必要時(shí)須采用潛水員潛入 孔內(nèi)打撈的方法。5.3.2 、卡鉆現(xiàn)象卡鉆現(xiàn)象主要發(fā)生在孔底出現(xiàn)溶洞， 鉆頭擊穿溶洞頂巖石， 掉進(jìn) 溶洞或塌孔、落石卡住鉆頭。遇到這種情況，應(yīng)松繩落鉆然后提鉆， 使鉆頭旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度， 有可能順鉆頭的凹槽提起來， 注意不要將鋼絲 繩拉斷。若不能提起來， 可先探準(zhǔn)障礙物位

10、置， 用小鉆頭沖擊障礙物， 消除障礙后再提起來。5.4 、探頭石造成鋼筋籠不能吊裝入孔鉆頭為梅花型， 孔壁上容易遺漏探頭石，鉆孔結(jié)束后，用探孔器 發(fā)現(xiàn)孔壁有探頭石存在時(shí)， 可將鉆頭凹槽外緣用鋼筋連接， 再將錘頭 緩慢放進(jìn)孔中，可將探頭石削掉。5.5 、孔徑縮徑孔徑縮小主要是由于鉆頭反復(fù)沖擊巖石造成磨損， 直徑變小， 從 而導(dǎo)致縮徑。 這種情況主要以預(yù)防為主， 在鉆孔過程中應(yīng)定時(shí)對鉆頭 進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)對變徑的錘頭進(jìn)行修復(fù)。5.6 、漏漿及塌孔的處理、漏漿問題比較棘手，海灣大橋接線北橋位位于李村河河 道內(nèi)的樁位， 存在個(gè)別樁位在舊管道上導(dǎo)致漏漿現(xiàn)象， 主要由于河道 內(nèi)廢棄的管道交錯(cuò)，管道

11、位置未探明。遇到這種情況應(yīng)該停止鉆進(jìn)， 及時(shí)回填黏土和塊石，重新鉆孔；情況嚴(yán)重時(shí)，要將樁位下方廢舊管 道全部挖出，重新回填壓實(shí)，停放幾天再放樣開鉆。、塌孔是漏漿極為嚴(yán)重的體現(xiàn)，其發(fā)生原因可能是孔內(nèi)貫 通溶洞或是與粗口徑管道聯(lián)通， 孔內(nèi)液位急速下降， 致使孔內(nèi)壁壓力 損失，發(fā)生坍塌現(xiàn)象。其發(fā)生是極為迅速的，回填基本上不起作用， 遇到這種情況，只能完全回填，并停留一段時(shí)間，重新定位復(fù)鉆。6、灌注混凝土過程中的常見問題6.1 、鋼筋籠上浮、灌注混凝土過程中鋼筋籠上浮原因 混凝土級配大，骨料粒徑大，砂率過小，和易性與流動(dòng)性差；混 凝土的灌注速度過快，從而使混凝土從導(dǎo)管翻出由下向上的壓力增 大，其向上的

12、托力大于鋼筋籠的重力；導(dǎo)管在混凝土中埋深過大，鋼 筋籠被混凝土托頂上升； 混凝土灌注時(shí)間過長， 表面混凝土已接近初 凝，與鋼筋籠粘在一起， 混凝土從導(dǎo)管流出后將其上部混凝土向上頂 升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。6.1.2 、防止鋼筋籠上浮的方法混凝土配置在保證強(qiáng)度的前提下，粗骨料粒徑宜為30cm左右，砂率應(yīng)控制在 40%45%之間，保證混凝土有良好的和易性、流動(dòng)性； 混凝土的下料速度不宜太慢，也不宜太快，注意觀察鋼筋籠，有上浮 跡象，應(yīng)放慢下料速度；控制導(dǎo)管在混凝土中的埋深保持在26m；確?；炷凉ち蠒r(shí)間，避免關(guān)注過程中出現(xiàn)等待間歇時(shí)間。、發(fā)生鋼筋籠上浮的補(bǔ)救措施 發(fā)生鋼筋籠上浮應(yīng)立即停止灌注，

13、準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已灌混凝 土標(biāo)高，可以拆除導(dǎo)管時(shí)必須拆除導(dǎo)管才能進(jìn)行灌注， 上浮現(xiàn)象可消 失。鋼筋籠已經(jīng)上浮時(shí)，應(yīng)立即計(jì)算導(dǎo)管埋深和已灌混凝土標(biāo)高，單 項(xiàng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管， 切斷導(dǎo)管與鋼筋籠之間的連接， 在導(dǎo)管提升的最大限度 內(nèi)，將導(dǎo)管快速提升，緩慢放下，反復(fù)幾次，上升的鋼筋籠可恢復(fù)原 標(biāo)高。6.2 、堵管、灌注混凝土過程中造成堵管的原因?qū)Ч軆?nèi)壁長期與混凝土摩擦破損， 或者導(dǎo)管密封不好， 連接處漏 水；混凝土和易性差， 流動(dòng)性差等造成骨料分離； 混凝土供料不連續(xù)， 間隔時(shí)間長， 導(dǎo)致先前灌注的混凝土已經(jīng)初凝， 后期灌注的混凝土下 落阻力變大；泥漿濃度過大引起堵管。6.2.2 、防止堵管的方法混凝土灌注前應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)管試拼裝， 并做閉水試驗(yàn)； 混凝土配合比 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定，塌落度應(yīng)在180 220mm范圍內(nèi)；混凝土運(yùn)送到現(xiàn)場 的各個(gè)導(dǎo)致拖延時(shí)間的客觀因素考慮在內(nèi)， 控制好混凝土及時(shí)到達(dá)現(xiàn) 場，保證混凝土連續(xù)灌注； 混凝土灌注前孔內(nèi)須清空徹底， 泥漿比重、 含砂率、黏度必須嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)