鉆孔灌注樁施工施工方法及工藝要求

5.1主要施工方法選擇 15.2旋挖灌注樁施工 15.2.1施工工藝流程圖 15.2.2旋挖鉆孔施工原理 25.2.3施工準(zhǔn)備 35.2.4施工方法 35.2.5施工控制要點(diǎn)及主要技術(shù)措施 75.2.6異常情況處理措施 75.3冠梁施工方案 85.3.1工藝流程 85.3.2施工要點(diǎn) 85.1主要施工方法選擇考慮到本工程的體量大、工期緊的特點(diǎn)，在確保工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，我們對各分部分項(xiàng)工程的特點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，擬采用兩臺SR235旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工，鋼筋籠加工后集中堆放，汽車吊配合吊裝。5.2旋挖灌注樁施工5.2.1施工工藝流程圖圖5.2.1-1旋挖灌注樁施工工藝5.2.2旋挖鉆孔施工原理旋挖鉆機(jī)主要是其成孔工藝與其它樁機(jī)不同，旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)工藝：旋挖鉆機(jī)采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆斗取土的工藝（當(dāng)然也有干土直接取土工藝，視工地現(xiàn)場地層條件而定），是一種無沖洗介質(zhì)循環(huán)的鉆進(jìn)方法，但鉆進(jìn)時(shí)為保護(hù)孔壁穩(wěn)定，孔內(nèi)要注滿優(yōu)質(zhì)泥漿（穩(wěn)定液）。旋挖鉆機(jī)工作時(shí)能原地作整體回轉(zhuǎn)運(yùn)動。旋挖鉆機(jī)鉆孔取土?xí)r，依靠鉆桿和鉆頭自重切入土層，斜向斗齒在鉆斗回轉(zhuǎn)時(shí)切下土塊向斗內(nèi)推進(jìn)而完成鉆取土；遇硬土?xí)r，自重力不足以使斗齒切入土層，此時(shí)可通過加壓油缸對鉆桿加壓，強(qiáng)行將斗齒切入土中，完成鉆孔取土。鉆斗內(nèi)裝滿土后，由起重機(jī)快速提升鉆桿及鉆斗至地面，拉動鉆斗上的開關(guān)即打開底門，鉆斗內(nèi)的土依靠自重作用自動排出。鉆桿向下放關(guān)好斗門，再回轉(zhuǎn)到孔內(nèi)進(jìn)行下一斗的挖掘。旋挖鉆機(jī)行走機(jī)動、靈活，終孔后能快速的移位或至下一樁位施工。5.2.3施工準(zhǔn)備（1）先對樁位進(jìn)行精確放樣，以保證對成孔進(jìn)行精確控制。（2）泥漿池設(shè)置鉆孔采用泥漿護(hù)壁，泥漿池應(yīng)具有足夠的容量滿足施工需要。根據(jù)本工程的地質(zhì)資料分析，地層土質(zhì)中有粉質(zhì)黏土、黏土、粉土夾粉砂等地質(zhì)層；鉆進(jìn)成孔要求根據(jù)地質(zhì)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行成孔造漿，成孔可采用原土造漿護(hù)壁，泥漿可循環(huán)使用。泥漿比重控制在1.15～1.20之間，泥漿粘度控制在18～22s，根據(jù)施工過程適時(shí)調(diào)整性能指標(biāo)，以滿足成孔穩(wěn)定性要求。為防止鉆孔樁的泥漿對環(huán)境污染，現(xiàn)場設(shè)置泥漿池及沉淀池，清孔泥渣倒入沉淀池經(jīng)沉淀后泥渣留在池中，泥漿循環(huán)使用，避免浪費(fèi)。（3）護(hù)筒在外定制，直接成型運(yùn)至施工現(xiàn)場。護(hù)筒采用厚為6mm鋼板焊接成整節(jié)式鋼護(hù)筒，每節(jié)護(hù)筒長3米，護(hù)筒的直徑比樁徑大20cm，焊接牢固不漏水。采用填筑法進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)設(shè)立定位和導(dǎo)向設(shè)施，保證埋設(shè)精度。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)頂部高出地表20～30cm，高出地下水位1.0～2.0m。鉆孔時(shí)，將護(hù)筒精確下放至樁位，當(dāng)兩節(jié)護(hù)筒拼接時(shí)，兩筒壁必須拼接密實(shí)。在護(hù)筒底及周圍回填粘土，夯填密實(shí)防止漏水。護(hù)筒中心和樁位中心的偏差不得大于5cm。5.2.4施工方法根據(jù)工程進(jìn)度情況，擬安排2臺履帶式旋挖機(jī)（SR235）進(jìn)場負(fù)責(zé)旋挖支護(hù)樁的施工，1臺50t汽車吊負(fù)責(zé)支護(hù)樁鋼筋籠的吊裝，所有機(jī)械需提前5天進(jìn)場進(jìn)行安裝檢修保養(yǎng)工作，以免中間出現(xiàn)故障影響進(jìn)度。規(guī)劃挖裝行車路線，使便道與鉆孔位置保持一定距離，以免影響孔壁穩(wěn)定。鉆機(jī)底盤不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。因此在軟土的地方鋪設(shè)30mm厚鋼板，鉆機(jī)至于鋼板上作業(yè)。鉆機(jī)的安置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。1、樁位放樣：根據(jù)本工地的實(shí)際樁位情況按“從整體到局部的原則”進(jìn)行樁基的位置放樣，采取同排樁位跳開施工，不致于延誤下一個(gè)施工工序。進(jìn)行鉆孔的標(biāo)高放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對放樣的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣，使其誤差在規(guī)范要求內(nèi)。2、鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好，進(jìn)行鉆機(jī)施工前的調(diào)試，保證鉆機(jī)工作正常。在樁位處若場地較軟，則鋪設(shè)鋼板，保證鉆機(jī)工作時(shí)平穩(wěn)不下沉。保證樁位附近平整，把鉆機(jī)開到樁位旁，鉆頭的尖端正對樁位標(biāo)注點(diǎn)。鉆機(jī)就位后檢查回轉(zhuǎn)半徑是否有障礙物影響回轉(zhuǎn)。3、埋設(shè)護(hù)筒鉆孔前設(shè)置堅(jiān)固、不漏水的鋼護(hù)筒，護(hù)筒高2~4m，直徑比設(shè)計(jì)樁徑大200~400mm，頂面高出施工地面約300mm。挖埋護(hù)筒時(shí)坑底應(yīng)整平，然后通過定位的控制樁放樣，把孔位中心位置標(biāo)于坑底，再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出護(hù)筒的圓心位置，用十字線定在護(hù)筒頂部或底部，然后移動護(hù)筒使護(hù)筒中心與鉆孔中心位置重合，同時(shí)用水平尺或錘球檢查，使護(hù)筒豎直。此后即在護(hù)筒周圍對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實(shí)，夯填時(shí)要防止護(hù)筒偏斜。4、旋挖機(jī)成孔履帶式旋挖機(jī)就位前應(yīng)對旋挖機(jī)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查。旋挖機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，就位核對好中心后，然后開始鉆孔，在護(hù)筒底處應(yīng)低壓慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒底下1.0m左右后開始正常鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中旋挖機(jī)不能產(chǎn)生位移或沉陷，否則應(yīng)及時(shí)處理。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時(shí)，必須將鉆頭提出孔外。鉆孔進(jìn)行前，司鉆人員必須先熟悉地質(zhì)狀況，從而確定所處地層，調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫的鉆孔施工記錄，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。旋挖鉆機(jī)采用筒式鉆頭，施工時(shí)在孔內(nèi)將鉆頭下降到預(yù)定深度后，轉(zhuǎn)鉆頭并加壓，旋起的土擠入鉆筒內(nèi)，泥土擠滿鉆筒后,反轉(zhuǎn)鉆頭，鉆頭底部封閉并提出孔外，然后自動開啟鉆頭底部開關(guān)，倒出棄土成孔。成孔順序：由一側(cè)向單一方向進(jìn)行，對于單排樁同一排樁時(shí)，采用間隔跳打的方式，雙排樁時(shí)按照樁號，先打單數(shù)后打雙數(shù)。5、清孔本工程采用水下導(dǎo)管澆筑法，在安裝鋼筋籠后，采用測繩再次測量樁底沉渣，如沉渣厚度超標(biāo)，應(yīng)將鋼筋籠吊車，再次用機(jī)械進(jìn)行清孔，同時(shí)再次檢測樁孔成形質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。進(jìn)行此項(xiàng)作業(yè)時(shí)，施工現(xiàn)場所有施工機(jī)械必須停止施工作業(yè)，清孔后孔底沉渣不大于150mm。6、鋼筋籠制安及吊裝鋼筋籠采用分節(jié)制作，孔口吊裝準(zhǔn)確定位后焊接成整體。鋼筋籠制作采用箍筋成型法加工。鋼筋籠分段插入樁孔中，各段主筋采用單面焊接接頭，搭接長度應(yīng)大于10倍鋼筋直徑，鋼筋接頭位置宜錯(cuò)開，同一截面上的鋼筋接頭比值不宜超過總數(shù)的50%。鋼筋籠采用吊機(jī)整節(jié)吊裝放入鉆孔中。吊入鋼筋籠時(shí)須對準(zhǔn)孔位，輕放慢移，防止碰撞孔壁而引起坍孔。鋼筋籠運(yùn)輸及吊裝時(shí)，籠內(nèi)加設(shè)兩根長杉木桿臨時(shí)加固，焊接完下放時(shí)再予拆除，以防止鋼筋籠在運(yùn)輸或吊裝時(shí)變形。安裝時(shí)在孔口上方安設(shè)鋼筋籠固定架，使鋼筋籠牢固定位，避免灌注砼時(shí)鋼筋籠上浮。鋼筋籠安放合格后，先請質(zhì)檢人員及監(jiān)理工程師檢查并驗(yàn)收后，即可安放導(dǎo)管及儲料斗。鋼筋骨架在下放時(shí)應(yīng)注意防止碰撞孔壁，如放入困難，不得強(qiáng)行插入，應(yīng)查明原因，排除阻力后再下入。鋼筋骨架安放后的頂面和底面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋骨架的起吊和就位鋼筋骨架的起吊采用25t履帶吊。為了保證骨架起吊時(shí)不變形，宜用兩點(diǎn)吊。第一吊點(diǎn)設(shè)在骨架的下部，第二吊點(diǎn)設(shè)在骨架長度的中點(diǎn)到上三分點(diǎn)之間。骨架最上端定位，由測定的孔口標(biāo)高來計(jì)算吊筋的長度，并反復(fù)核對無誤后再連接定位。然后在定位鋼筋骨架頂?shù)捻數(shù)跞ο旅娌迦雰筛叫械墓ぷ咒摶虿垆?，將整個(gè)定位骨架支托于護(hù)筒頂端。兩工字鋼或槽鋼的凈距應(yīng)大于30cm。其后撤下吊繩，用短鋼筋將工字鋼或槽鋼及定位筋的頂?shù)跞赣谧o(hù)筒上，一方面可以防止導(dǎo)管或其他機(jī)具的碰撞而使整個(gè)鋼筋骨架變位或落入孔中；另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。骨架就位連接完畢后，核對每節(jié)骨架入孔解下的標(biāo)志牌，防止漏掉或接錯(cuò)骨架事故的發(fā)生，最后詳細(xì)檢測鋼筋骨架的底面標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)相符，偏差不得大于5cm。鋼筋籠制作偏差見下表：表5.2.4-1鋼筋籠制作允許偏差項(xiàng)目允許偏差項(xiàng)目允許偏差主筋間距±10mm搭接雙面焊長度≥5d箍筋間距±20mm搭接單面焊長度≥10d鋼筋籠直徑±10mm焊縫寬度≥0.8d鋼筋骨架長度±100mm焊縫厚度≥0.3d7、安放導(dǎo)管⑴導(dǎo)管：導(dǎo)管采用φ300mm的無縫鋼管，每節(jié)2.5m，配2節(jié)1m、1節(jié)0.5m的短管和1節(jié)4m的長管，用來調(diào)節(jié)導(dǎo)管高度。⑵進(jìn)行水密性試驗(yàn)：在下導(dǎo)管前，要對導(dǎo)管進(jìn)行認(rèn)真檢查其是否損壞，密封圈，卡口是否完好，內(nèi)壁是否圓順光滑，接頭是否緊密。對導(dǎo)管做水密、承壓、接頭抗拉試驗(yàn)，以檢驗(yàn)導(dǎo)管的密封性能、接頭抗拉能力，符合規(guī)范要求方可下導(dǎo)管。質(zhì)量不可靠的導(dǎo)管不準(zhǔn)使用。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注砼時(shí)最大內(nèi)壓力p的1.3倍。p=rchc-rwHw式中：p為導(dǎo)管可能受到的最大內(nèi)壓力（kPa）；rc為砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc為導(dǎo)管內(nèi)砼柱最大高度（m），以導(dǎo)管全長或預(yù)計(jì)的最大高度計(jì)；rw為井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；Hw為井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）。⑶下導(dǎo)管：下導(dǎo)管必須有專人負(fù)責(zé)，導(dǎo)管必須居孔中心，下導(dǎo)管時(shí)防止導(dǎo)管插入鋼筋籠和孔底。首次灌注時(shí)導(dǎo)管距離孔底宜為200～600mm。8、水下混凝土灌注灌注樁身砼必須連續(xù)施工，每根樁的澆注時(shí)間按砼的初凝時(shí)間控制，灌注樁砼澆注充盈系數(shù)不小于1.1，砼塌落度宜為18～22cm。該工序是成樁的關(guān)鍵工序。在上道工序經(jīng)檢驗(yàn)合格后，要立即進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)場條件及施工方案，水下砼采用砼運(yùn)輸車送至孔口漏斗的水下導(dǎo)管灌注成樁工藝。鋼筋籠放置完畢應(yīng)及時(shí)安置導(dǎo)管及砼灌注，灌注前，對孔底沉淀層再次進(jìn)行一次測定，滿足設(shè)計(jì)要求后才能繼續(xù)施工。待砼達(dá)到一料斗容量后，進(jìn)行剪球開閥，將首批砼灌入孔底，立即測探孔內(nèi)砼面高度，計(jì)算出導(dǎo)管埋深，如符合要求，即進(jìn)行正常灌注。灌注開始后，各項(xiàng)工作須緊張有序、快速進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工，灌注過程中應(yīng)注意觀測管內(nèi)砼下降高度和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測量孔內(nèi)砼高度，正確指揮導(dǎo)管的提升與拆除，保持導(dǎo)管埋入砼中2m～6m控制，在灌注將近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)砼高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作正常進(jìn)行，在拔出最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管形成泥心。在灌注砼過程中應(yīng)指定專人記錄砼灌注情況，各料斗砼的灌注時(shí)間，砼面的深度，導(dǎo)管埋深、導(dǎo)管拆除、發(fā)生的導(dǎo)?，F(xiàn)象及處理措施。單根灌注樁混凝土澆筑必須一次完成，不得中途停頓，時(shí)間必須少于4小時(shí)，防止混凝土的初凝形成斷裂層。對剛性護(hù)筒，在砼灌注后立即拔出。灌注樁的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出1.0m，當(dāng)樁體砼強(qiáng)度達(dá)70%后，用人工鑿除樁頂浮渣至設(shè)計(jì)標(biāo)高，鑿除泛漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級。5.2.5施工控制要點(diǎn)及主要技術(shù)措施1）控制要點(diǎn)（1）灌注開始后，應(yīng)連續(xù)地進(jìn)行，準(zhǔn)備好導(dǎo)管拆卸機(jī)具，縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間間隔，防止塌孔。（2）開始灌注時(shí)，砼面高度將至鋼筋籠底部時(shí)要放慢灌注速度，當(dāng)孔內(nèi)混凝土頂面距鋼筋籠底部1m時(shí)，混凝土灌注速度應(yīng)控制在0.2m/min左右，并仔細(xì)量測砼表面高度，以防鋼筋籠上浮，當(dāng)混凝土拌和物上升到鋼筋籠底口4m以上時(shí)，提升、拆除導(dǎo)管，使混凝土灌注導(dǎo)管底口高于鋼筋籠底部2m以上，恢復(fù)0.5m/min左右的正常灌注速度。（3）鉆孔灌注樁施工全過程中，現(xiàn)場技術(shù)員應(yīng)真實(shí)可靠地做好記錄，記錄結(jié)果應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可，如鉆孔記錄、終孔檢查記錄、砼灌注記錄等。5.2.6異常情況處理措施（1）砼堵管處理用吊車將料斗連同導(dǎo)管一起吊起，在50cm范圍內(nèi)小幅度上下提升三次，應(yīng)注意的是切不可把導(dǎo)管提出砼面以外。為避免此類事故發(fā)生，應(yīng)嚴(yán)格要求做到：導(dǎo)管要牢固不漏水；砼和易性坍落度要好；砼澆注必須要在初凝前完成，導(dǎo)管埋深控制在2～6m。（2）鋼筋籠上浮預(yù)防措施①砼底面接近鋼筋骨架時(shí)，放慢砼澆注速度，澆筑速度控制在0.2m/min左右；②砼底面接近鋼筋骨架時(shí)，導(dǎo)管保持較大埋深，導(dǎo)