楊林
【摘 要】結合作者實踐施工經驗,淺要闡述特定環(huán)境下鉆孔樁基施工工藝和施工流程。
【關鍵詞】施工工藝;鉆孔樁;海上環(huán)境
1.工程測量
1.1首級導線網的復測
先根據設計文件,按相同的導線形式和同等精度進行外業(yè)實地測量(如原有導線網點被破壞,則相應增設),經內業(yè)平差計算后,提交相關資料報監(jiān)理工程師審核,確定首級導線點的三維坐標數據。
1.2測量標志保護及測量數據復驗
所有測量標志設置要牢固可靠,布置的護樁應不受施工影響,在施工期間加強對測量控制點的保護,并定期復測各控制點,發(fā)現問題及時補測補設。
1.3施工放樣
放樣原則為根據施工順序逐層控制:放樣方法為里程樁位采用全站儀極坐標法放樣與校核,測量人員應做好測量記錄,按監(jiān)理工程師統一發(fā)放記錄格式及要求及時記錄和填列。
2.海上鉆孔施工
2.1施工準備
2.1.1施工流程
泥漿制備→沖擊鉆機就位→沖孔、泥漿循環(huán)、沖孔→成孔、成孔檢查→清孔→安裝鋼筋籠→清孔→檢查簽證→灌注水下混凝土→拔護筒→清理樁頭。
2.1.2泥漿及泥漿循環(huán)
鉆孔泥漿的配制,采取在鋼護筒內鉆機自行造漿。鉆機就位后,將鉆頭提升至孔底以上10cm左右,連接好氣管以及泥漿循環(huán)回路,開動鉆機;根據孔內的水量和泥漿基本配合比計算出膨潤土及外加劑的用量,人工逐袋加入膨潤土,外加劑逐步投入,通過鉆機的轉動攪拌孔內混合物制造泥漿。
2.2鉆孔施工
沖擊鉆成孔施工是采用沖擊式鉆機帶動一定重量沖擊鉆頭,在一定高度內使鉆頭提升,然后突放使鉆頭自由下落,利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔。
(1)測放孔位及鉆機對位。鉆機底架應墊平,保持穩(wěn)定,使不產生偏移和沉陷,鉆機頂端應用纜風繩對稱拴牢,拉緊,以防沖孔過程中發(fā)生位移和下沉。
(2)沖擊鉆進。沖孔的過程為“泥漿循環(huán)—沖孔—泥漿循環(huán)清碴—鉆進”的反復循環(huán)程序。開孔前應在護筒內鉆頭距離孔底約10cm,起動泥漿泵,首先進行孔內換漿。
(3)在鉆進過程中,最重要的問題是如何保證沖擊鉆頭在孔內以最大的加速度下落,以增大沖擊功。故合理確定鉆頭重量、懸距、沖擊行程和沖擊頻率都相當重要。
(4)施工開始時,應該低錘密擊,錘高0.4~0.6m,直至孔深達到護筒底以下3~4m后,才可加快速度,將錘提高至1.5~2.0m以上轉入正常沖擊。
(5)要勤清碴,使鉆頭經常沖擊新鮮地層,每次清渣后,應及時向孔內補充泥漿。鉆進時,應經常檢查鉆頭轉向裝置,使鉆頭在鉆進中能自由轉動。
(6)補充及調整泥漿。
在鉆進過程中,泥漿數量有損耗。比重、粘度和PH值等各項指標也相應的發(fā)生變化,根據定時的檢測,需要及時補充,調整泥漿的各項指標。
(7)當鉆至覆蓋層變化處時,要采用低錘快擊,使孔壁形成良好的導向,以防止此處成孔產生過大偏斜,導致鋼筋籠無法下到設計標高。
(8)檢查孔深和泥漿時,應先檢查鉆孔記錄,無誤后進行。
(9)檢查孔深的測量繩上的鋁皮標志易脫落和滑移,測繩浸水后會收縮,收縮彈率為0.2~0.3%,因此測繩測量孔深后,應立即與長鋼尺進行比長校核,準確算出孔深和沉淀。
(10)在鉆進過程中,由于護筒和鉆孔平臺可能有不同程度的下沉,因此測量所用的標高應經測量組復核后方可使用。
2.3清孔
(1)當鉆孔達到設計終孔標高后,每孔均進行入巖取樣及終孔取樣,確定達到設計要求后,對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查,然后填寫終孔檢查單,并及時通知監(jiān)理工程師到現場驗收。
采用兩次清孔工藝,保證施工質量,確保零沉淀。
一次清孔:當孔內泥漿指標達到相對密度1.1~1.16g/cm3,粘度17~20s,含砂率≤4%時,測量孔底沉淀厚度小于5cm,可停止清孔,拆除鉆具,移走鉆機。
在鋼筋骨架下放到孔位后,使用水封導管進行二次清孔,清孔完成后放置至少四小時,確保達到零沉淀。
(2)終孔驗收。
清孔換漿后必須進行終孔檢查驗收,其鉆孔質量應達到相關要求。
2.4鋼筋籠制作、安裝及超聲波聲測鋼管的安裝
水上鋼筋籠在鋼筋加工車間里采用長線法預制,主筋采用鐓粗直螺紋接頭,由臺車運至樁位處,按鋼筋籠編號起吊安裝。
2.4.1鋼筋骨料制作
a.鐓粗直螺紋連接,接長時保證順直度滿足要求,接頭牢固。同一斷面接頭數量不超過總根數的二分之一,接頭錯開間距不小于35d。
b.鋼筋籠伸進承臺部分及承臺以下3倍樁徑范圍內不得有接頭。
2.4.2鋼筋骨架安裝
a.根據鋼筋骨架的重量,設計、制造骨架打梢扁擔和“十”字形(或普通)起吊扁擔。
b.為防止鋼筋骨架起吊時下口變形,起吊時采用雙鉤起吊。小鉤落。大鉤起,緩慢的將鋼筋籠豎立起來,然后摘除小鉤,由主鉤起吊鋼筋籠插入孔中或與前一節(jié)連接。
c.鋼筋骨架吊直后拆除下口加勁筋支撐,然后吊入孔內或與前一節(jié)鋼筋籠連接。
2.4.3超聲波聲測鋼管的安裝
根據鋼筋骨架總長度及節(jié)段長度對聲測鋼管進行組合,在每節(jié)鋼筋骨架制作完成后即可將鋼管按設計位置臨時固定于骨架內側(底節(jié)鋼筋骨架與聲測管需永久固定)并可沿骨架軸線方向滑動,底節(jié)骨架放到孔中并臨時打梢,第二節(jié)骨架起吊與底節(jié)骨架對接,臨時連接幾根鋼筋,然后利用早已系在鋼管上端的棕繩上下調節(jié)鋼管高度,使其與下節(jié)骨架上的鋼管對接,上緊接口套管,重新將鋼管固定牢靠,超聲波檢測管縱向每4m與鋼筋籠焊接固定,焊接要注意不能焊穿檢測管。
2.5鉆孔樁水下混凝土灌注
2.5.1準備工作
a.導管采用內徑250mm法蘭式快速連接導管,每根導管拼接完后灌注前應進行承壓、水密檢驗,合格后編號并做好標記,水密檢驗壓力1.5倍孔深水頭壓力,并將導管來回滾動檢查有無滲漏情況,保持壓力時間不少于15分鐘。
b.根據導管孔徑制作隔水栓及卡式吊具。隔水栓為圓柱體,高為12cm,用泡沫材料制成,卡式吊具按導管外徑Φ273mm制作。
c.砍球時砼斗有效容積不小于4m3同時準備一吊斗砼。
d.灌注前的檢查與清孔
鋼筋骨架吊放就位后,檢測沉渣厚度。厚度超標時須進行二次清孔。方法是利用導管封端與砂石泵連接進行抽漿清孔,清孔標準以設計要求為準。
e.導管安裝前用油漆標上刻度,并在灌注平臺上測放標高,以便灌注時相互復核。
f.安放隔水栓:用18#鐵絲吊位該栓放置導管內約20~30cm深。
g.準備好測鉈和測繩:測鉈與測繩系好放在清水中浸泡24小時后取出,按測鉈的重量(扣除其浮力)施加拉力,與鋼尺進行比長校核。
h.鋼筋籠應臨時固定在鋼護筒上(或配載壓重),以防灌注混凝土時鋼筋籠上浮。
2.5.2水下混凝土的澆注
當準備工作完成后即可以進行水下混凝土的澆注,先放入隔水栓于儲料斗下部,注入混凝土。采用砍球的方法,此時導管底離孔底的高為25~30cm,砍球,測量導管埋深和混凝土頂面標高,初次埋深1.0~2.0m,用測繩測量導管埋深(或用用石子投擲來聽回聲等辦法測試導管中是否有水),確認初灌成功后,方可繼續(xù)灌注施工,否則需進行再次清孔,重新進行砍球、灌注。
在整個澆注過程中及時測量混凝土面標高,正確計算導管的埋深,任何時候導管的埋深不得小于2m,同時不得大于6m。最后一節(jié)導管的埋深應嚴格控制在2~4m,填充到設計標高后緩慢拔出導管,以免樁內夾入泥砂或形成空洞。
在灌注過程中,可對泥漿進行回收。利用泥漿泵將泥漿抽入泥漿船儲漿池。當灌注至最后10米時,應注意泥漿的PH值,當泥漿的PH值大于10時應將其泥漿排入棄漿池中,運送至指定廢棄點拋掉。對于多余的泥漿也可如此拋棄。 [科]