仲崇淦
連云港市贛榆區(qū)公路管理站(222100)
工程項(xiàng)目全長30 km, 一級(jí)公路, 大中橋梁6座,灌注樁基礎(chǔ),樁徑有 1.3 m,1.5 m,樁長 15~30 m,橋墩基礎(chǔ)為嵌巖樁,橋臺(tái)基礎(chǔ)為摩擦樁。
施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆孔→成孔→清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土→拆導(dǎo)管→拔護(hù)筒→破樁頭→樁基檢測(cè)。
了解工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況、原材料檢驗(yàn)及混凝土配合比設(shè)計(jì)。
根據(jù)孔徑、孔深、樁位處水文地質(zhì)情況、施工環(huán)境合理選用:正循環(huán)鉆機(jī)適用黏性土、砂土、礫,粒徑小于2 cm 的卵石, 含量少于20%的碎石土、軟巖;反循環(huán)鉆機(jī)適用黏性土、砂土,粒徑小于鉆桿直徑2/3,含量小于20%碎石土、軟巖;沖擊鉆適用各類地質(zhì)條件。
護(hù)筒宜采用5~8 mm 鋼板卷制,內(nèi)徑大于樁徑200 mm,護(hù)筒中心與樁位中心偏差不大于50 mm,護(hù)筒應(yīng)高出地面0.3 m 或水面1~2 m,對(duì)有沖刷的河床護(hù)筒底宜在局部沖刷線下1~1.5 m。
鉆機(jī)就位后,調(diào)整鉆機(jī),使鉆架吊點(diǎn)、鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心、樁位中心三點(diǎn)在一垂線上,確保鉆桿垂直。開孔前要檢查鉆頭直徑,鉆頭直徑通常比設(shè)計(jì)樁徑小30~50 mm。
初鉆: 先啟動(dòng)泥漿泵和鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤空轉(zhuǎn)一段時(shí)間,待護(hù)筒內(nèi)有泥漿后開始慢速減壓鉆進(jìn),待導(dǎo)向部位全部進(jìn)入地層后,方可正常鉆進(jìn)。 鉆孔時(shí)應(yīng)減壓鉆進(jìn),孔底承受的鉆壓不超過鉆具重力之和(扣除浮力)的80%。 應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度。
在軟硬交界面,或傾斜巖面上鉆進(jìn),要低速低鉆壓鉆進(jìn)。
定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修或更換[1]。
開沖時(shí),應(yīng)稍提沖頭,在護(hù)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿,開動(dòng)泥漿進(jìn)行循環(huán),待泥漿均勻后以低擋慢速小沖程沖進(jìn),沖程為1~1.5 m,待鉆進(jìn)深度超過鉆頭加沖程后方可正常沖擊。
隨時(shí)觀察孔內(nèi)水位、進(jìn)尺、泥漿指標(biāo)變化、沖機(jī)的負(fù)荷情況,以便判斷塌孔或漏漿,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。
對(duì)于地層交界處軟硬不勻,顆粒粒徑大小懸殊,采用低速慢沖,上下反復(fù)掃孔,并隨時(shí)注意沖孔垂直度檢測(cè)。在松軟土層中沖進(jìn),根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制沖進(jìn)速度。
護(hù)簡內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1 m 以上。 受水位漲落影響時(shí),泥漿面控制在高出最高水位1.5 m以上,在孔深4 m 以內(nèi)沖速不要超過2 m/h,最后也不要超過3 m/h。
當(dāng)樁進(jìn)入全風(fēng)化巖后,非樁端持力層每進(jìn)尺30~50 cm,樁端持力層每進(jìn)尺10~30 cm 分段撈取鉆渣分析入巖深度情況。
鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)高程后,對(duì)孔徑、孔傾斜度進(jìn)行檢查符合規(guī)范要求后方可清孔。
清孔方法根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備和土質(zhì)情況決定,常用方法有抽漿法、換漿法、掏渣法。抽漿法清孔比較徹底,適用各種成孔方法,但孔壁易坍塌的鉆孔使用時(shí)要注意, 防止塌孔。 反循環(huán)成孔時(shí),泥漿相對(duì)密度一般控制在1.1 kg/m3以下,孔壁不易成泥皮,終孔后只需將鉆頭抬起空轉(zhuǎn)并維持反循環(huán)5~15 min 就可完全清除沉渣。 正循環(huán)成孔時(shí),用空氣吸泥機(jī)清孔,用灌注混凝土的導(dǎo)管作為吸泥管[2]。
換漿法清孔適用于正循環(huán)成孔的摩擦樁。 鉆孔完成后,提起鉆錐距孔底100~200 mm,繼續(xù)循環(huán),以相對(duì)密度1.1~1.2 kg/m3的泥漿從鉆桿壓如孔底,把孔內(nèi)懸浮鉆渣和相對(duì)密度較大的泥漿置換出。
掏渣法清孔適用于沖擊成孔和沖抓成孔,采用抽渣筒抽渣清孔。
在吊入鋼筋籠后,混凝土灌注前要再次檢查孔內(nèi)泥漿指標(biāo)和沉淀層厚度,若泥漿指標(biāo)和沉淀層厚度超過規(guī)范要求應(yīng)進(jìn)行二次清孔。
支承樁以抽漿法清孔后,將取樣盒(開口鐵盒)吊至孔底,待灌注混凝土前取出檢查沉淀在盒內(nèi)渣土。 渣土厚度符合設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)未要求時(shí),沉淀厚度≤50 mm。
用換漿法和掏渣法清孔后,孔口、孔中部和孔底提出的泥漿平均值符合規(guī)范要求。
孔中心位置允許偏差:群樁100 mm,單排樁50 mm。 孔徑不小于設(shè)計(jì)。 傾斜度:鉆孔小于 1%S 且不大于500 mm??咨?摩擦樁不小于設(shè)計(jì)規(guī)定,支承樁比設(shè)計(jì)深度超深不小于0.05 m。
沉淀層厚度:摩擦樁符合設(shè)計(jì)規(guī)定,設(shè)計(jì)未規(guī)定的,對(duì)樁徑≤1.5 m 的樁沉淀層厚度,≤200 mm;對(duì)樁徑>1.5 m 或樁長>40 m 或土質(zhì)較差的,沉淀層厚度≤300 mm。
清孔后泥漿指標(biāo): 相對(duì)密度1.03~1.1 kg/m3;黏度 17~20 Pa·s;含砂率<2%;膠體率>98%。
鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖制作,各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,為控制鋼筋保護(hù)層厚度,在鋼筋上設(shè)置“耳環(huán)”,串上混凝土滾輪,焊接在鋼筋骨架上,每隔4 m 設(shè)置一組,每組4 塊對(duì)稱安裝。 護(hù)筒內(nèi)的上部鋼筋骨架,由于與護(hù)筒間隙較大,必須在其頂圈上對(duì)稱焊4 個(gè)與之間距相匹配的“耳環(huán)”以保證鋼筋骨架定位準(zhǔn)確。
鋼筋籠采分節(jié)制作時(shí),在運(yùn)輸和吊裝過程中要采取加固措施,防止變形,在孔口處吊裝,準(zhǔn)確定位后焊接成整體。 焊接采用單面焊,焊縫長度滿足。
鋼筋籠入孔就位后,要采取加固措施,固定鋼筋籠位置, 確保鋼筋骨架底端高程偏差不大于50 mm, 鋼筋骨架保護(hù)層厚度偏差在+20 mm、-10 mm范圍內(nèi)[3]。
樁孔及鋼筋籠入孔加固就位合格后下導(dǎo)管[4]。
采用鋼質(zhì)導(dǎo)管,導(dǎo)管內(nèi)壁光滑圓順,內(nèi)徑200~350 mm,導(dǎo)管使用前要試拼、試壓,進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。 進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不小于孔內(nèi)水深1.3 倍壓力, 也不小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力1.3 倍[5-6]。
導(dǎo)管軸線偏差不超過孔深0.5%,且不大于100 mm。
灌注混凝土?xí)r, 導(dǎo)管底部距孔底距離300~400 mm。
安裝鋼筋籠并清孔檢驗(yàn)合格后立即進(jìn)行水下混凝土灌注[7]。
水下混凝土灌注時(shí)間不得超過首批混凝土的初凝時(shí)間[8]。
混凝土運(yùn)到灌注現(xiàn)場(chǎng)時(shí)質(zhì)量要求:混凝土具有良好和易性,和足夠的流動(dòng)性,當(dāng)樁徑D<1.5 m 時(shí),坍落度為 180~220 mm;當(dāng)樁徑≥1.5 m 時(shí),坍落度為 160~200 mm。
首批混凝土灌注后要連續(xù)灌注, 不得中斷,灌注過程中導(dǎo)管埋深2~6 m。
灌注過程中防止鋼筋籠上浮措施:當(dāng)灌注混凝土頂面距離鋼筋骨架底部1 m 時(shí)要降低灌注速度;混凝土頂面上升到骨架底面4 m 以上時(shí),要提升導(dǎo)管,使其底部高于骨架底部2 m 以上后再恢復(fù)正常灌注速度。
灌注樁實(shí)際澆筑混凝土數(shù)量不得小于計(jì)算方量。 混凝土灌注完成后要高出設(shè)計(jì)高程50~100 m,確保樁頭浮漿鑿除后樁基頂面混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求[9]。
樁身完整性滿足設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)未要求,每樁不低于Ⅱ類。 檢測(cè)方法:按設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)未要求時(shí),每樁采用低應(yīng)變反射波法或超聲波法檢測(cè)。
樁基工程屬于地下隱蔽工程,各道工序要規(guī)范施工,嚴(yán)格按報(bào)驗(yàn)程序報(bào)驗(yàn),施工原始記錄、驗(yàn)收記錄真實(shí)可靠,歸檔資料規(guī)范齊全。