靜態泥漿護壁旋挖樁施工工藝及質量控制(5頁).doc
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2024-01-11
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1、靜態泥漿護壁旋挖樁施工工藝及質量控制龔安塘 2012年3月摘 要:本文結合旋挖樁的工藝流程和成孔方式,介紹了地下水位較高時采用靜態泥漿護壁旋挖樁施工的技術方案,并闡述其質量控制和檢驗要點。在分析施工過程中易出現的事故原因后,提出了有較好操作性和針對性的應對方法,對工程運用具有較強的指導意義。關鍵詞:靜態泥漿護壁 機械旋挖樁 施工工藝 質量控制機械旋挖樁是在螺旋鉆孔、回轉斗鉆孔、大鍋錐鉆孔工藝的基礎上,綜合吸收各種成孔工藝優勢發展起來的一種新型樁基礎成孔工藝。由于它機械化程度高、振動小、噪音低,對附近居民的生活影響小,同時適用于人工不能開挖的地方(地下水位較高、有承壓水的砂土層、滯水層、厚度較大2、的流塑狀淤泥、淤泥質土層),具有施工安全、工期短、成孔標準、無環境污染等特點,在重慶地區橋梁、大型建(構)筑物的樁基工程中越來越多被采用。一、旋挖樁的工藝流程、成孔方式及適用范圍(一)旋挖樁的工藝流程:場地平整測量定位鉆機就位埋置孔口護筒制備泥漿鉆進開挖清孔檢查吊裝鋼筋籠二次清孔安裝混凝土導管灌注混凝土。(二)成孔方式:分為干成孔、全護筒成孔和泥漿護壁(水孔)成孔。(三)適用范圍:干作業鉆只宜用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化巖層,且極易塌孔。全護筒成孔存在工藝復雜,當遇到孤石時極易偏孔以及拔筒困難等不利因素。靜態泥漿護壁旋挖工藝由于采用泥漿護壁,它使旋挖式鉆孔工藝3、從單純在地下水位以上土(巖)層中使用,發展到地下水位以下土(巖)層中使用。同時旋挖機成孔工藝是非水介質取土成孔,鉆孔出土由鉆頭直接帶出,不依靠泥漿輸送,和以往的循環泥漿沖擊成孔相比只需要少量泥漿護壁和清孔,大大減少了泥漿的需求和排放,減少了環境污染,降低了施工成本;同時成孔泥皮薄、孔徑規矩、樁承載力穩定。宜用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、碎石土、巖層及填土。靜態泥漿利用地下水就地取用粘土,采用旋挖機自動攪拌而形成泥漿,且無需循環,其護壁原理如下:靜態泥漿護壁原理圖(此圖片來自旋挖鉆機工法網)二、施工工序及質量控制要點(一)加強原材料試驗工作,嚴格執行各種材料的檢驗制度,不合格材料嚴禁進場4、和使用,水泥、鋼材均應有出廠證明和試驗資料,混凝土要做配比試驗,嚴禁套用配合比。(二)孔口護筒的埋設、泥漿的制備、鉆孔的清孔要有專人負責,嚴禁縮頸、夾層、歪斜等質量通病。(三)為防止鉆斗內的土砂掉落到孔內,使泥漿性質變壞或沉淀到孔底,斗底活門在提升過程中始終應保持關閉狀態。(四)為防止快速地上下移動鉆斗,水流以較快的速度在鉆斗外側和孔壁之間的空隙中流動導致沖刷孔壁,和上下提鉆斗時在其下方產生負壓而導致孔壁坍塌,應按孔徑的大小及土質的情況來調整鉆斗的升降速度。鉆斗升降速度參考值樁徑(mm)空鉆斗升降(m/s)裝滿渣土鉆斗升降(m/s)粘土砂層粘土砂層1200以內1.00.80.650.512005、-18001.00.80.550.4(五)鉆機因故停止鉆孔時,應設專人值班補漿,防止塌孔事故。(六)鉆孔成孔后要及時灌注,不得過夜,以免造成縮徑和塌孔。(七)樁孔成型后,對樁底進行清理,確保樁深偏差控制在5cm以內。采用沉渣厚度的檢測儀檢測孔底沉渣厚度,該檢測儀沉至樁底時,單向板受到沉渣的阻力停止下沉,探針在配重棒的作用下繼續向下運動,直至遇到堅硬巖層,通過探針上的刻度尺可讀出沉渣厚度值。(沉渣監測儀如右圖所示)(八)混凝土灌注采用水下自密式混凝土,澆筑是勤拔導管,但速度不能過快,要始終使導管埋深保持在1.5m左右。(九)混凝土灌注完畢,開始初凝前,即割斷鋼筋籠掛環,避免因鋼筋骨架的外力影響混6、凝土的收縮,及鋼筋與混凝土的粘結力。(十)灌注導管使用后要及時用水清洗,管壁、法蘭盤要經常檢查,隨時清除砂眼、接口變形等隱患,破損的膠墊和連接螺栓要及時更換。(十一)離析和停滯時間較長的混凝土不得使用,避免影響樁身質量和造成堵管等質量事故。(十二)每個臺班做兩次塌落度試驗,并檢測砂石含水量、調整水灰比和塌落度。(十三)每澆注50m3混凝土必須有一組試件,小于50m3的樁,每根樁必須有一組試件。(十四)做好測量控制,保護好測量控制點,經常進行復測。(十五)認真做好施工記錄和各項原始記錄管理,做到完工資料齊全,并及時整理歸檔,成孔記錄和灌注記錄應做到一樁一表。三、施工中易出現的問題及處理方法(一)7、塌孔事故塌孔事故可能發生在三個階段:1、成孔過程中;2、砼澆灌前塌孔造成沉渣超厚;3、砼澆灌過程中塌孔造成孔樁縮徑夾泥、斷樁。鉆進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。 孔壁坍陷的主要原因是土質松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。 1在松散易坍的土層中,埋設孔口護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用優質的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護筒內泥漿水位高于地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,盡可能縮短一次清孔后的時間。成8、孔后,待灌時間一般不應大于3小時,并控制混凝土的灌注時間,在保證施工質量的情況下,盡量縮短灌注時間。2如果塌孔位置在孔口5米以下,設置鋼護筒難以拔出,用震動錘強力拔出極易造成斷樁,當提高泥漿的比重和粘度后仍然存在塌孔時,需對孔采用C15混凝土回填后重新開挖,回填高度應高于塌孔位置1米。(二)斷樁斷樁在工程中也較為常見。斷樁是最后最后道工序-灌注混凝土時造成的,因此我們在灌注混凝土時必須做到以下幾點1首批混凝土必須保證封底成功:可采用大漏斗,保證漏斗內的混凝土一次下去后可以成功封底,并能埋住導管下口1.5米以上,通過計算確定初灌量,要穩定導管,不得隨意拔插;2保證導管的嚴密性導管要定期進行水密性9、試驗,下導管前要檢查是否漏氣、漏水和變形,是否安放了“O”形密封圈。如果導管進水,必然導致斷樁,此時立刻停止混凝土灌注,重新清孔。導管要依次下放,全部下入孔內后,應放到孔底,以便核對導管長度及孔深;(4)澆筑過程中應有專人記錄,以防導管提升過猛或導管埋入過深,造成斷樁;(5)灌注混凝土時保證泥漿液面高于護筒,如泥漿液面過低,會出現沉渣翻滾而卷入混凝土中造成斷樁;(6)混凝土內盡量加上緩凝劑,灌注時連續作業。在施工現場會有很多以意外現象,防止灌注時間過長,導致混凝土初凝造成斷樁;(7)灌注樁的頂面標高應比設計值高80100cm,以確保樁頂混凝土的質量。(三)鋼筋籠上浮造成鋼筋龍上浮的主要原因是混凝土塌落度過小,鋼筋籠受到的浮力和摩阻力大于鋼筋自重,造成上浮。首先應保證配合比,混凝土塌落度控制在18cm-22cm之間,對鋼筋龍采取足夠壓制力,當鋼筋籠上浮時,上下拔插導管,上快下慢,拔插時一定要保證導管低進入混凝土的深度,防止提升過大造成斷樁。來回數次鋼筋籠會自然下沉。四、論文結語機械旋挖灌注樁作為一種較好的成孔工藝在國內得到廣泛使用,但目前,行業內尚無旋挖鉆孔灌注樁的針對性技術標準及規范,僅能靠現場試樁結果,邊施工邊總結邊提高施工質量。施工前編制針對性專項方案,按程序審批。結合當地地質情況選用不同的施工工藝,嚴格過程質量控制,提高機械旋挖灌注樁質量。