1、1.樁基礎施工工藝總結1.1 樁基礎成孔施工工藝1.1.1 工程概況1)概述杭州灣跨海大橋合同包括北航道橋和北側高墩區引橋下構,全橋共計152條鉆孔灌注樁基礎,每墩設計均為摩擦樁群樁基礎,其中主墩樁基礎每墩為26根,樁徑280cm,樁底標高為-125.8m,平均樁長125m;輔墩樁基礎每墩14根,樁徑250cm,樁底標高為-90.0m,平均樁長90m;邊墩樁基礎每墩8根,樁徑250cm,樁底標高為-97.0m,平均樁長96m;高墩區引橋樁基礎每墩8根,樁徑250cm,B1#B3#墩樁長90m,B4#B7#墩樁長95m。其中主墩樁底進入粉砂、細砂(土層)層深度平均為3.0m。2)工程地質北航道橋
2、工程區段基巖面標高為180m190m。鉆孔揭露均為第四系松散沉積物,地質復雜,橋位處海底地形平坦,覆蓋層很厚,地層巖性分布比較均勻,受漲落潮水的影響,沖淤交互進行。橋位區的詳細地質情況見工程地質勘察報告第二冊。其代表性地質情況如下表:層 號巖 性鉆孔樁周土極限摩阻力ti(KPa)各巖土層物理特性1亞砂土30飽和,軟塑,厚度3.508.85m淤泥質亞砂土25飽和,流塑,局部軟塑,厚度1.6011.50m透亞砂土301淤泥質粘土25飽和,流塑,局部軟塑,厚度3.409.40m2粘土30飽和,軟塑,厚度6.35m1粘性土45亞粘土為主,局部為粘土;飽和,軟塑,土質均勻厚度0.8010.10m2亞砂土
3、50飽和,軟塑硬塑,微具層理,厚度1.3011.60m3粘性土45飽和,硬塑,厚度2.8013.10m透亞砂土40飽和,亞砂土軟塑,粉砂中密,局部為亞粘土粘性土65飽和,硬塑,局部軟塑,厚度2.606.15m1亞砂土、粉砂65飽和,硬塑或密實,厚度4.9025.40m1夾亞粘土45飽和,軟塑,厚度5.1012.50m11亞粘土、亞砂土50飽和,軟塑,局部硬塑,厚度3.206.10m21粘土45飽和,軟塑,厚度6.1010.45m22亞粘土50飽和,軟塑,厚度2.4015.80m透亞砂土,粉砂飽和,硬塑或密實,厚度4.9025.40m細砂、中砂75飽和,密實,厚度4.0015.95m粘土、亞粘土
4、80飽和,硬塑,厚度5.2016.40m夾粉細砂75飽和,密實,厚度4.307.80m粉砂、細砂90飽和,密實,厚度1.3016.00m夾粘土80飽和,硬塑,厚度3.5012.20m亞粘土、粘土100飽和,硬塑,厚度0.904.70m中細砂100飽和,密實,厚度7.4010.80m橋位處水深流急、潮差大,受臺風等不良天氣影響頻繁,對工程建設組織和安全帶來不利的因素,增大了工程施工的難度。為提高樁側摩阻力,須加快成孔成樁進度及在保證成樁質量的前提下減少泥皮厚度,因此對鉆機的性能、泥漿的配制及成樁操作等施工技術和工程管理方面都提出了更高的要求。粉細砂土層對鉆孔泥漿的影響和破壞較大,松散的粉細砂土層
5、很容易導致塌孔;粘土層容易引起糊鉆和蹩鉆現象;在淤泥質亞粘土中鉆進極易造成縮孔、縮徑、塌孔等現象的發生。1.1.2樁基礎鉆孔施工設備人員安排針對樁基樁徑大(2.5m2.8m)、樁長較長(90m125m)、地質情況復雜以及潮差大的特點,本工程采用GW-35/KP-3500/ RC-300型全液壓回轉鉆機和GW-26型回旋鉆機成孔施工。其中B10#墩采用3臺KP-3500鉆機及1臺RC-300鉆機進行樁基礎鉆孔施工,B11#墩采用3臺GW-35鉆機及1臺GW-26鉆機進行樁基礎鉆孔施工,而GW-26鉆機主要用于鋼護筒內掃孔施工。其他墩均采用一臺GW-35/KP-3500/ RC-300型全液壓回轉
6、鉆機進行樁基成孔施工。鉆頭均采用雙腰帶四翼刮刀鉆頭(實踐證明單腰帶四翼刮刀鉆頭不能滿足橋位地質鉆孔需要)。采用宜昌“黑旋風”泥漿處理器進行排砂施工。每臺GW-35/KP-3500/ RC-300型全液壓回轉鉆機配置10人實行24小時兩班作業,每班5人。GW-26鉆機配置6人實行24小時兩班作業,每班3人。正常狀況下(鋼護筒無變形、鉆機及泥漿處理器無故障等)主墩125m長樁基成孔施工平均為79天,最快達5天半;而對鉆至終孔以上硬塑性粘土/鐵板砂層發生糊鉆、鉆頭合金磨損等現象的一般成孔時間達1012天。而其他墩臺正常成孔每條樁平均為47天。每個主墩樁基施工配置一臺WD120桅桿吊+2臺32t龍門吊
7、,B1#B9#墩每個墩配置1臺32t龍門吊、汽車吊配合施工,B12#、B13#墩每墩配置一臺32t龍門吊、浮吊配合施工。圖1.1.2-1 鉆孔施工用排砂器及GW-35鉆機圖1.1.2-2 鉆孔施工用泥漿罐及RC-300鉆機1.1.3鉆孔前準備工作組織技術人員認真學習樁位處水文、地質情況,了解并查明土質、砂層、透水層等的狀況,熟悉鉆孔地質柱狀圖。對進場的施工專業隊提前10天進行三級技術交底、安全交底,組織專業隊人員熟悉地質情況及氣候影響,特別是杭州灣惡劣氣象水文環境及冬季施工的各種困難應做到充分了解。準備好泥漿泵、電磁鐵及相關打撈工具,制定電力供應方案以及空氣壓縮站、泥漿處理站的建立方案。做好各
8、機械設備的維護保養工作,熟悉各種機械設備的性能,確保施工時正常運轉,萬一出現故障能及時修復。特別是配置足夠數量的鉆機、空壓機、泥漿處理器易損件隨時備用。制定詳細可行的樁基施工作業指導書,包括施工工藝、鉆孔前設備檢修、人員培訓與準備、事故預案、安全方案、質檢方案等,同時準備相關質檢表格。建立工地試驗室,配備相應的泥漿檢測設備。準備好測繩。提前進行樁基鉆孔泥漿配比試驗,根據確定的配比做好相關造漿材料備料。加強對鉆桿鉆頭長度尺寸及質量檢查,特別是每根樁下鉆接桿前鉆桿發蘭接頭焊縫質量檢查。復測每條樁基鋼護筒的平面位置和垂直度,根據測量數據指導鉆機就位。根據確定的鉆孔順序提前布置鉆孔鋼護筒泥漿循環系統,
9、割通用于泥漿循環的連通管。1.1.4鉆孔灌注樁成孔施工1)鉆孔順序安排由于主墩采用多臺鉆機進行成孔施工,必須制訂合理的鉆孔順序,防止出現施工至后期鉆機“打架”的情況發生,影響鉆孔施工工期。此外根據杭州灣跨海大橋其他標段實際施工經驗教訓,還必須注意成孔完成后灌注混凝土前相鄰樁位鉆孔不得鉆過護筒底口,不然可能會出現灌注混凝土過程中砼“串孔”現象而造成嚴重后果。2)鉆機就位及調試將鉆機在平臺上配合組裝完畢,然后根據樁位中心和鉆機底盤尺寸在平臺上標出鉆機底盤邊線標志,根據定位標志,調整鉆機位置,用水平尺檢查轉盤水平度,并用鋼板將鉆機墊實。鉆機就位后要保證水龍頭中心、轉盤中心、樁的軸向中線三者同一直線,
10、偏差不大于2cm。鉆機就位自檢合格后,由技術人員及監理工程師驗收就位情況,驗收合格后將鉆機與平臺進行固定限位,保證在鉆進過程中不產生位移。利用桅桿吊或龍門吊將鉆頭、風包鉆桿及配重(1520t)拼裝在一起,在鉆機就位后將其吊入孔內固定。檢查鉆桿并安裝接長鉆桿,將鉆頭下到離孔底泥面約30cm處,接通供風及泥漿循環管路,開動空壓機,開啟供風閥供風,在護筒內用氣舉法使泥漿開始循環,觀察鉆桿、供風管路、循環管路、水籠頭等有無漏氣漏水現象,并開動鉆機空轉,如持續5min無故障時,即可開始鉆進。3)泥漿制備與循環泥漿制備正常樁基鉆孔造漿在鉆孔內進行。而對鋼護筒輕微漏漿的樁基鉆孔造漿采用專門的造漿桶進行,泥漿
11、配置好后通過泥漿泵抽到待鉆孔內。泥漿配比及控制對于鉆孔過程中泥漿質量的控制,建立工地泥漿試驗室是至關重要的,鉆孔過程要有專人24小時值班定時負責泥漿檢測工作,特別是從一種地質層進入另一種地質層時,要加強對泥漿指標的監控,當鉆孔至粉砂及砂礫等易塌地層時,應加大泥漿比重,粘度及膠體率,以確保護壁厚度,防止塌孔現象發生。鉆進過程中必須嚴格按照施工工藝要求保證泥漿質量,不得隨意更換造漿材料及配合比,采用其他造漿材料時必須得到試驗室和施工負責人同意后方可使用;鉆進過程中應根據實際情況,按照施工工藝要求適當加大泥漿比重;在終孔前的23天必須按照清孔泥漿的要求控制好各項指標,如達不到要求則必須通過換漿達到清
12、孔泥漿指標;樁基在終孔的前一天應通知實驗人員檢測泥漿性能,終孔泥漿達不到既定指標不得拆鉆桿;在進行下一條樁基施工前必須按照需實驗室提供的配合比提前備足各種造漿材料,造漿材料不足禁止開鉆。成孔過程主要測定泥漿的比重、粘度、含砂率、PH值、膠體率等。杭州灣跨海大橋專用技術規范要求的泥漿性能指標如下:相對密度1.061.10,粘度1828s,含砂率4%,膠體率95%,失水率20ml/30min,泥皮厚3mm/30min,靜切力12.5Pa,PH值911。泥漿配比根據試驗確定(詳見相關施工總結)。施工過程中平均每條樁鉆孔過程中加入23t純堿、11.5tCMC以及根據不同地質情況加入適量的浙江安吉陶土(
13、4%),配制出不同比重、粘度、護壁效果好、成孔質量高的泥漿。而根據施工現場經驗表明:除泥漿膠體率指標以外,其他指標均能達到規范要求。其中成孔過程中相對密度在成孔過程中一般為1.151.25之間,粘度1720s左右,PH值911,含砂率根據情況采用排砂器進行控制。而終孔指標則要求嚴格控制相對密度在1.131.16之間,相對密度小于1.13則泥漿膠體率很難保證,大于1.16則不利于砼灌注施工;粘度1720s左右,PH值911,含砂率則可控制在0.5%以下更利于砼灌注施工。通過試驗表明若采用燒堿雖然能夠使泥漿PH值指標較易達到要求,卻更加不利于膠體率指標的控制,因此不得用燒堿代替純堿。此外就泥漿膠體
14、率指標控制而言,若達到同樣膠體率指標,采用海水造漿所須CMC要比采用淡水造漿所須CMC多得多,而CMC價格極為昂貴(2萬元左右/t),因此在淡水來源方便的情況下采用淡水泥漿往往比海水泥漿更為經濟可靠。泥漿循環及排放全橋樁基采用氣舉反循環方法成孔。根據施工的實際情況與機械設備的配套情況,每臺鉆機采用一套獨立的泥漿循環系統。泥漿循環系統如圖所示:圖1.1.4-1 泥漿循環系統布置示意圖圖1.1.4-2泥漿比重及粘度現場檢測圖片4)鉆孔施工鉆孔施工時必須進行掃孔(可在鉆頭上下層腰帶上設置16道左右28鋼絲繩掃孔),將鋼護筒內壁范圍內的泥渣徹底掃除干凈,以防成孔后在鋼筋籠安裝以及砼灌注過程該部分泥渣落
15、入樁孔內影響施工質量。鉆頭穿越鋼護筒底口是鉆孔重要一環。在鉆頭頂部焊接鋼板導向圈的方法有效地防止升降鉆頭鉤掛護筒底口。當鉆進至接近鋼護筒底口上下12m左右時,須采用低鉆壓、低轉速鉆進,并控制進尺,以確保護筒底口部位地層的穩定,當鉆頭鉆出護筒底口23m后,再恢復正常鉆進狀態。而樁基成孔垂直度主要通過在鉆頭以上位置設置1520t配重塊的方法進行保證。實踐證明這方法能有效保證樁基成孔垂直度控制在1/500以上。此外根據地質資料及實際鉆孔情況,嚴格控制進尺速度(1m/h),以防縮孔甚至踏孔事故的發生。對于淤泥質土層,采用低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進,以免發生先擴孔后縮孔現象;對于亞粘土層,采用低檔慢速
16、、優質泥漿、大泵量鉆進的方法鉆進;對于粘土層采用中等鉆速大泵量、稀泥漿鉆進;對于砂層,采用輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進,以免孔壁不穩定,發生局部擴孔或局部坍孔,并充分浮渣、排渣,以防埋鉆現象;對砂礫層,采用輕壓、低檔慢速、優質濃泥漿鉆進,確保護壁厚度以及充分浮渣。在硬塑的粘土層鉆進時,要慢速鉆進,泥漿濃度小一點,以避免糊鉆。鉆孔過程隨時檢測泥漿指標,嚴格控制含砂率不得超過8%,否則必須及時開啟排砂器進行除砂。若不然則會造成鉆進進尺緩慢甚至發生埋鉆的嚴重后果。整個鉆孔過程中應嚴格控制泥漿PH指標在911左右。因為PH小于9的泥漿對形成的護壁效果很不理想。同時控制膠體率指標。圖1.1.4-3
17、 下鉆及泥漿循環施工現場圖片圖1.1.4-4 邊輔墩及高墩區引橋鉆孔施工現場圖片圖1.1.4-5 主墩鉆孔施工現場圖片5)清孔及成孔質量檢測 當鉆孔累計進尺達到孔底設計標高后,經監理認可同意后立即采用氣舉反循環開始清孔。清孔時將鉆頭提高20cm,停下風機,停留一段時間(一般23小時),讓孔內鉆渣沉淀到孔底,再開動風機進行清孔,直至泥漿滿足要求為止。成孔質量檢測利用超聲波檢測儀對鉆孔進行實時成像的智能化測距,實時測得鉆孔孔徑、孔深、垂直度、孔徑縮頸部位及程度。 超聲波檢測儀主要由探測器、主控制器、測井絞車和計算機等部分組成。 圖1.1.4-6 KE400超聲波成孔檢測儀現場檢測圖片6)拆桿移機起
18、鉆時注意操作輕穩,防止鉆頭拖刮孔壁或護筒刃腳。注意起重壓力的變化,當上升到護筒腳如果負荷加大則可能發生卡鉆,此時可轉動鉆頭,輕輕上提或將鉆頭下放換一方向再上提,不可強拉致使刃腳內卷甚至坍孔。對于拆桿移機后沉淀過厚問題的處理:成終孔后沉淀的主要原因有以下幾點 終孔泥漿達不到規定要求、沉淀較快; 鉆頭糊鉆、拆桿過程中有泥巴掉入孔內; 拆桿過程中鉆頭刮壁、導致泥巴掉入孔內。為此解決方法為:嚴格控制泥漿指標,發現沉淀超過1.0米禁止下放鋼筋籠,應重新下鉆進行重新掃孔,否則對后續鋼筋籠下放以及砼灌注造成一系列麻煩。對于鉆頭容易糊鉆的特別是在硬塑性粘土層終孔,拆桿時先上下移動鉆桿13米,測量孔內沉淀,發現
19、沉淀超過0.5米繼續進行清孔;對于鉆頭刮壁的,在鉆頭腰帶上加焊導向,避免成孔后提鉆時刮落護壁泥皮。1.2鋼筋籠制作及安裝1.2.1概述北航道橋及其北側高墩區引橋樁基鋼筋籠共152條,其中B10#、B11#墩鋼筋籠共52條,外徑265cm,主筋長12600cm,主筋采用直徑32級鋼筋;B1#B9#、B12#及B13#墩鋼筋籠共100條,外徑235cm,主筋長度介于8600cm9600cm,主筋采用直徑28級鋼筋。所有鋼筋籠主筋采用直螺紋套筒連接,樁周內側均勻對稱布置4根603.5mm檢測管和4根33.53.25mm的壓漿管。1.2.2鋼筋籠制作工藝1)鋼筋籠長線法制作簡介鋼筋籠采用定位模具成型,
20、在岸上加工場地采用長線法制作。高墩區引橋及邊輔墩鋼筋籠一次成型,主墩鋼筋籠按上述工藝分兩次完成。直螺紋套筒連接鋼筋籠長線制作方法:為確保鋼筋籠的整體垂直度和主筋連接精度,結合加工場地空間,擬采用96m長的鋼筋籠主筋定位模具施工,先在模具上整體加工總長為96m的鋼筋籠,每節鋼筋籠分別對應每一有序編號,然后把前幾節鋼筋籠按節斷開移走,將尾節鋼筋籠換到第一節位置,在胚模上繼續接長加工剩余部分鋼筋籠,依此往復直到把整根樁鋼筋籠制作完畢。2)制作場地布置鋼筋籠制作場地設在岸上生產區,對鋼筋籠原材料堆放、下料、鋼筋籠制作及成品堆放等場地作統一規劃,以利于施工順利開展。為保證鋼筋籠加工質量以及文明施工建設,
21、所有制作場地均作砼硬化處理。起重設備采用跨徑為21m、起重能力10t的2臺單軌龍門式吊機。圖1.2.2-1 鋼筋籠加工場地現場施工布置圖片圖1.2.2-2 鋼筋籠加工場地布置圖 3)鋼筋籠主筋定位模具制作定位模具采用厚10mm鋼板制作成半圓型,為保證通用性,按鋼筋籠雙根主筋間距在半圓型鋼板上割相應的定位坎,坎位既能固定鋼筋也不會影響鋼筋籠脫模,每個坎位按順序編號。模具基礎為砼基礎,底梁面需精確測量抄平。每條生產線設48個間距為2m的定位模具,模具安裝縱向偏差不大于10mm。4)鋼筋備料主筋墩粗套絲前,長度要一致。加勁箍級直徑28mm鋼筋使用切割機下料,螺旋筋需預先拉直,按箍筋周長及搭接長度下料
22、,鋼筋下料時要保持鋼筋端面的平整,不得出現撓曲和馬蹄形。5)鋼筋鐓粗、套絲加工場鋼筋籠加工配備鋼筋切割機和墩粗螺紋機各2臺。鐓粗前鐓粗機應先退回零位,再把鋼筋從前端插入、頂緊,開始給油泵上壓,控制油泵壓力及各規格鋼筋的鐓粗基圓尺寸,再把鐓粗好的鋼筋放在套絲機上套絲。鋼筋套絲必須保證絲口直徑以及螺紋長度。粗直螺紋絲頭加工時要嚴格按行業標準進行檢查,發現螺紋直徑偏小時要馬上更換刀片,同時加強抽檢力度。6)鋼筋籠制作成籠模具定位后,將下料主筋按設計尺寸要求往模具第一節的位置上擺放,待半圓部分鋼筋主筋安裝完畢,調整加勁箍筋位置,并焊上加勁箍,接著把上部分主筋擺放固定在加勁箍上并焊接固定。主定位筋注意第
23、一節鋼筋籠前端要用擋板擋住,使前端平齊。待通長胎架上鋼筋籠主骨架全部成型后松開直螺紋套筒,將各節鋼筋籠分解吊下胎架至指定位置安裝螺旋箍筋及聲測管和壓漿管。樁基檢測管和壓漿管均勻設置在鋼筋籠內側,四根通長,檢測管與鋼筋籠的主筋通過“U”型卡焊接固定。整體鋼筋籠制作完畢后,綁扎砼圓環形保護層塊,把每節鋼筋籠按連接順序編號吊到成品堆放場統一堆放。對于主墩鋼筋籠,將第一次加工的最后一節鋼筋籠吊到前面位置繼續進行余下鋼筋籠加工。鋼筋籠加工過程中,確保鋼筋籠垂直度及主筋直螺紋套筒連接的精度,以利于鋼筋籠順利接長下放。同時為方便鋼筋籠現場對接,其節段錯開長度設置為1.2米(大于35d)。為防止鋼筋籠運輸安裝
24、過程中的變形,在鋼筋籠加勁箍設置“米”、“”型內撐(用二級28螺紋鋼筋制作)。內撐形式根據鋼筋籠不同位置而改變,具體如下:第一節(樁頂為第一節)全用“米”型內撐;第二、三、四每節頭尾共設置兩道“米”型內撐,其余采用“”型內撐;其余節段采用“”型內撐。為保證鋼筋籠下放接長時相臨主筋不會錯位,每節鋼筋籠靠頂端加勁箍(吊環位置)采用兩道并排。考慮到主墩樁基首節鋼筋籠較重(長13.5m,重約9.2t)在場地加工時變形較大,因此每節鋼筋籠頂節均采用雙加徑箍筋加勁。為保證鋼筋籠下放時吊裝方便,加工時要事先焊接吊環(圖1.2.2-3所示)。圖1.2.2-3 鋼筋籠吊環加工設計圖制作好的鋼筋籠,沒有套筒的一端
25、套上塑料保護帽保護螺牙,并按安裝要求分節、分類編號,統一堆放。鋼筋籠成品堆放設計間距為2m的枕木墊梁,梁寬20cm,高15cm,防止鋼筋籠變形。分層堆放時,兩層之間用枕木加墊。1.2.3鋼筋籠安裝1)鋼筋籠運輸在鋼筋籠半成品轉運前,需通過內部“三檢”以及監理的審查,保證成品質量的有效控制,然后分節出運到施工現場。鋼筋籠轉運吊裝時,直接抬吊鋼筋籠兩端第二道加勁箍筋和主筋交點。B1B10墩鋼筋籠分單節9m或12m用平板車從加工場內轉運到施工平臺,B11B13墩鋼筋籠先由平板車中轉到臨時碼頭,然后用平駁船水運到墩位施工。2)保護層鋼筋籠保護層分為兩種,鋼護筒以下鋼筋籠用定制塑料墊塊,墊塊為圓形,直徑
26、為14cm,厚5cm,中間開直徑14mm孔,墊快用10mm圓鋼筋穿過焊接在主筋上。鋼護筒部分由于保護層厚度較大,采用設計圖紙提供的鋼筋保護層。鋼筋籠下放前安裝好保護層,保護層間距按設計圖紙要求安裝。3)下放樁基成孔經驗孔合格,即可開始下放鋼筋籠。主墩墩鋼筋籠用WD120桅桿吊起吊下放,其余墩鋼筋籠采用龍門吊配合浮吊或汽車吊下放。減少鋼筋籠及導管下放時間的措施:由于主墩樁基長達125m,鋼筋籠下放時間過長將對成孔后混凝土灌注帶來不利影響。為此,終孔后鋼筋籠下放前,在鄰孔將鋼筋籠按順序兩節對接好,這樣鋼筋籠下放可以縮短一倍時間。對護筒孔內接長的鋼筋籠可垂直起吊,對在平臺水平接長的鋼筋籠采取兩點抬吊
27、方式,利用桅桿吊副鉤進行空中翻身。為避免鋼筋籠在吊裝過程中變形,起吊時使用專用吊架,以加強鋼筋籠頂端抵抗變形的能力,具體結構見下圖1.2.2-4。圖1.2.2-4 鋼筋籠下放專用吊架設計圖鋼筋籠下放時,按制作時既定的順序從底向上依次安裝,對接需人工扭打鋼筋直螺紋螺母;每下放一節接長鋼筋籠,可利用鋼筋籠轉置的空余時間,給聲測管及壓漿管灌注淡水(禁用海水代替),以防其壓裂、變形或滲漿。此措施可提前預檢聲測管及壓漿管的安裝質量,及時消除不良隱患。鋼筋籠下放時速度放慢,防止碰撞孔壁。圖1.2.2-5 鋼筋籠下放專用支撐牛腿設計圖鋼筋籠安裝到位后,采用8條28二級螺紋鋼筋加4道加強箍,下口與8根主筋焊接
28、,上口通過4個定位吊環將鋼筋籠固定在鋼護筒的牛腿上,牛腿承受鋼筋籠自重并確保鋼筋骨架與孔中心線吻合,不會發生傾斜、移動及砼澆筑時上浮。圖1.2.2-6 鋼筋籠下放專用定位吊環設計圖圖1.2.2-7 鋼筋籠加工場地現場鋼筋籠加工圖片(1)圖1.2.2-8 鋼筋籠加工場地現場鋼筋籠加工圖片(2)圖1.2.2-9 鋼筋籠加工場地現場成品檢查圖1.2.2-10 主墩鋼筋籠鄰孔鋼護筒內預接長圖1.2.2-11 引橋墩采用龍門吊下放(汽車吊配合空中翻身)鋼筋籠施工圖片鋼筋籠下放安裝注意事項: 每節鋼筋籠起吊前必須嚴格檢查吊環焊縫質量以及吊環位置加勁箍與主筋焊接質量情況,發現問題及時進行焊接加強。同時為保證
29、該位置焊縫強度,易采用506#高強焊條進行焊接。聲測管、壓漿管方面:焊接聲測管和壓漿管時必須清理干凈焊渣并檢查,以免漏焊或者焊破,鋼筋籠轉運、對接時必須固定好檢測管及壓漿管以免掉入護筒內,同時注意及時對其進行加水。檢測管、壓漿管布置好后要及時封堵(可采用通用水管堵頭),以免泥漿及其他雜物掉入影響檢測和壓漿。鋼筋籠頂面中心控制方面:鋼筋籠下放接近底面時,應根據測量組提供的樁位施工放樣中心確定鋼筋籠頂面位置,焊接好限位,保證鋼筋籠頂面中心盡可能接近設計樁位中心。鋼筋籠下放過程及時割除鋼筋籠內撐,內撐割除時嚴禁掉落入孔內影響砼灌注施工。嚴格控制直螺紋套通連接質量和現場接頭箍筋安裝間距等質量。圖1.2
30、.2-12 主墩采用桅桿吊下放鋼筋籠施工圖片圖1.2.2-13 鋼筋籠現場對接施工圖片1.3水下混凝土灌注1.3.1概述樁基砼采用耐久性海工砼,主墩樁基最大方量近830m3。樁基混凝土采用水下導管灌注法施工。B1B10墩樁基由陸上拌和站供應混凝土,混凝土攪拌運輸車運輸;B11B13墩樁基混凝土直接由“長大18”大型水上砼攪拌船生產。1.3.2砼澆注設備主墩樁基每條樁砼方量約為825m3(不考慮擴孔影響),根據砼初凝時間樁基砼宜在12小時內灌注完畢。要求每小時的砼供應不少于70m3。海上攪拌船可以生產1200m3砼,每小時供應量為約80m3。陸上砼攪拌運輸車每車裝載量為8m3,約40分鐘一車次,
31、為滿足樁基混凝土供應至少需配備6臺攪拌運輸車,2臺砼輸送泵。首批砼埋管深度應控制1m,首批砼灌注量約需20.0m3,因此配備兩只9m3的儲料斗和一只4m3的漏斗。同時配置灌注平臺1個。導管選用6mm厚35cm的無縫鋼管加工而成。為提高拆接管速度,接頭采用螺母連接形式。導管共加工3套,主墩2套,一套長138m,底節長6m,標準節44節,每節長3.0m,另加工0.3m、0.5m、1.0m長的輔助導管各兩條。引橋墩1套,長110m,底節長6m,標準節32節,每節長3.0m,另加工0.3m、0.5m、1.0m長的輔助導管各兩條。此外每套導管配備導管橡膠墊圈若干、導管卡板平臺一個、導管螺母裝拆扳手2把、
32、導管吊裝提蘭1個、導管水密實驗用上下密封頭個1個。此外導管下放到位后采用在導管內下放風管的方法進行二次清孔,為此配備清孔用48.53.5mm鋼管(通過發藍接頭連接)60m、導管頂口風管連接頭1個、風管接頭螺絲及橡膠墊圈若干。1.3.3砼澆筑前工作1)導管下放導管使用前和使用一定時間后要進行通長水密性試驗和接頭抗拉強度試驗,并檢查防水膠墊是否完好,有無老化現象。要求接頭抗拉強度不低于母材強度,水密試驗水壓不小于1.3倍孔底水壓且不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力的1.3倍,由公式p=chc-whw得水密試驗壓力為2.3MPa。圖1.3.3-1 導管水密性實驗設計示意圖圖1.3.3
33、-2 導管水密性實驗(1)圖1.3.3-3 導管水密性實驗(2)導管在棧橋上接成通長(測量整根導管長度以便為后續導管下放施工提供參考數據,防止導管懸空過深或過淺),安裝好導管上下端口密封頭,連接壓漿機,之后打開導管進水閥門,通過壓漿機不斷注水直至壓漿機油表壓力顯示大于2.3Mpa方可符合要求。導管水密性試驗合格后使用前應涂油漆、進行編號。導管下放前檢查每根導管是否干凈、暢通以及止水“O”型密封圈的完好性。下導管時要對導管每一個接頭包括膠墊、螺帽上緊程度等都要進行認真檢查,同時還必須檢查導管內有無突出物,如有則必須清除。減少導管下放時間的措施:在鄰孔制作一個導管平臺,開68個孔,事先將整套導管按
34、順序接長成68節,不但可以縮短導管下放時間,同時還可以保證導管垂直度。圖1.3.3-4 導管預接長框架圖1.3.3-5導管下放安裝施工圖片2)二次清孔導管下放完畢后,若測得的沉淀大于20cm則應進行二次清孔。在導管內安裝42m左右風管(風管底部開幾個方向向上的小孔),安裝導管頂口密封彎頭,之后安裝進風管及出漿管。將整個導管提升約35m,之后開動空壓機送風進行吹砂清孔。對于孔底沉淀過厚的情況(如大于4m),則清孔應分兩次進行,即首先導管少安裝一接(3m),之后安裝清孔裝置將部分沉淀清除后在接長導管,再進行第二次清孔至設計樁底標高。由于樁徑較大清孔時可搖動導管,改變導管在孔底的位置進行清孔,直到孔
35、底沉渣厚度不超過20cm。同時由于鋼筋籠底部布置有壓漿管U型回路,清孔時應注意保護,防止導管來回移動時壓壞壓漿管U型回路。此外應特別注意風管安裝過程中加強吊點保護,防止風管掉落入導管內的事故發生。同時風管接頭之間必須安裝好橡膠密封墊并打緊接頭螺栓防止漏氣而導致清孔失敗造成返工。圖1.3.3-6 二次清孔施工圖1.3.4砼澆筑 砼采用耐久性海工砼,配合比通過試配確定為水泥:砂:石:水:粉煤灰:外摻劑1:2.85:3.78:0.57:0.82:0.022,備用配合比為水泥:砂:石:水:粉煤灰:礦粉:外摻劑1:3.138:4.154:0.625:0.70:0.30:0.022。砼的坍落度控制在182
36、2cm,初凝時間大于15小時,保證砼供應量在70m3/h以上確保砼在初凝前灌注完畢。砼澆筑前備好充足的原材料,保養好設備,保證砼澆筑不間斷。砼灌注采用32t龍門吊大勾和小鉤配合進行起重作業,其中大鉤負責導管的拆除、小鉤負責漏斗的安拆工作。二次清孔使孔內沉淀控制在20cm以內的設計規范要求后,拆除清孔裝置,安裝灌注用儲料斗和漏斗(注意儲料斗和漏斗之間的相對距離)。灌注水下砼的分水球采用砼塊件,做成圓臺狀,上圓直徑為33cm,下圓直徑31cm,高為30cm。澆注砼前,將分水球置于導管上口,分水球上墊兩片瀝青紙,起密封作用,并用足夠強度的鐵線吊住,一般采用34股8#鐵線。漏斗內的分水球要嚴格按照尺寸
37、制作標準,不能有吊點不居中,邊角不光滑,直徑、高度有超過0.5cm誤差等情況出現。分水球安裝時要檢查隔水膠墊是否與導管接觸緊密,有無空隙,如有則必須調整并壓平,保證膠墊與導管接觸緊密。為保證第一批砼灌注后導管埋管1.5m以上,應依次將儲料斗、漏斗裝滿砼后(約20m3)剪斷鐵線灌注首批砼,并持續灌注。首批砼灌注成功后,砼經泵送,不斷地通過集料斗、澆筑料斗及導管灌注至孔內。在灌注過程中由于導管內砼不滿,含有空氣,后續砼要徐徐灌入。樁基砼混合料的拌和采用電腦控制,并配有試驗人員監控砼的工作性能,嚴格按施工技術規范規定保證砼的溫度、含氣量及和易性等指標,控制好砼坍落度,并充分做好準備,保證砼的連續供應
38、。在砼灌注過程中設專人測量孔深并記錄,做好每下一盤料的測量與記錄,準確掌握砼面上升高度,嚴格控制導管埋深在3m7m之間,防止埋管過深提不起來或埋管過淺脫空產生的斷樁事件發生。拆除導管前必須測量準確砼灌注高度,同時每拆管一次前都要同攪拌船砼攪拌方量進行復核,以推算埋管深度是否合理。導管拆除的節數要保證導管埋深在36m的范圍內。砼灌注完畢后要及時把儲料斗、漏斗和導管沖洗干凈,再刷油,以防生銹,此外及時組織勞動力清除樁頭表面泥漿、浮渣等。圖1.3.4-1 風管安拆施工圖片圖1.3.4-2導管拆除施工圖片圖1.3.4-3 砼灌注現場施工圖圖1.3.4-4 B11#主墩樁基混凝土灌注施工全景圖片圖1.3
39、.4-5 引橋高墩區樁基混凝土灌注施工全景圖片1.3.5水下砼施工注意事項1)剪球前導管底離孔底的距離一般控制在4060cm,首批砼一定要達到20m3,以滿足灌注后導管埋入砼面1m以上的要求。灌注后及時測量砼面的高度,以確定首批砼埋管深度。如不符合要求,應立即用空壓機通過導管吸去已灌注砼,清理干凈,符合要求后重新剪球灌注。2)砼導管使用前一定要進行水密性和承壓試驗,并檢查止水膠墊是否完好,有無老化現象,以保證砼灌注過程中不漏水、不破裂。3)砼灌注過程中設專人測量孔深,準確掌握砼面上升高度,以便嚴格控制導管埋深在37m之間,防止導管埋入過深,使上層部分砼初凝致導管提起困難,或導管埋入太淺而提空的
40、事件發生,同時作好砼灌注記錄備查。4)試驗人員值班,確保砼按監理工程師認可的配合比拌制,并按施工技術規范規定的頻率全面檢查砼的溫度、含氣量及坍落度等指標,嚴禁將不符合要求的砼送入漏斗灌注(技術員應在儲料斗和漏斗上實地查看砼質量)。5)砼灌注前必須全面嚴格檢查各種機械,排除故障隱患,灌注過程中電器和機械維修人員跟班作業,配備必要的配件,出現故障時能及時搶修。砼開始灌注后需連續灌注,不得中途停頓。6)砼灌注到鋼筋籠底端附近位置時,注意埋管深度并適當控制砼灌注速度以防止鋼筋籠上浮。7)冬季灌注砼時,砼的溫度不應低于5。當氣溫低于0時,灌注砼應采取保溫措施。強度未達到設計等級的50%的樁頂砼不得受凍。
41、夏季砼的入孔溫度應控制在32以下。8)混凝土灌注到接近標高時,灌注混凝土值班人員要計算還所需的混凝土量,并通知拌和站按需要混凝土量拌制,以免造成浪費。1.4 應急處理措施鉆樁成孔中,由于地質情況突變或施工錯誤操作,難以避免會出現鉆進中塌孔、掉鉆落物、擴孔和縮孔、鉆桿折斷及砼灌注中塌孔、導管進水、卡管和埋管等異常情況。故對于鉆樁成孔中可能出現的種種異常情況,本項目部均有相應預防措施和應急處理程序,確保施工質量能滿足業主要求。1)塌孔表現現象:鉆孔過程孔內水位突然下降,孔口冒水泡,鉆機負荷明顯增加。分析原因:泥漿性能不能滿足維護孔壁泥皮作用;護筒內外水頭壓力差過大;松軟砂層中,鉆進速度太快;處理措
42、施:使用外摻劑(膨潤土)調整泥漿性能;提升護筒內水頭高度,保持孔內水頭壓力;控制不同地層鉆進速度;迅速移機,使用砂粘土回填處理,待回填密實后重新鉆進。2)掉鉆落物表現現象:鉆機荷載突然下降,鉆進速度猛然加快;分析原因:鉆桿接頭不良或滑絲;施工人員操作失誤,鐵件墜落護筒內;處理措施:停鉆,提桿,檢查事故根源,使用特殊夾具將已脫落鉆頭或雜物吊出孔外后,再重新鉆進。3)擴孔和縮孔表現現象:孔內水位緩慢下降(擴孔現象不是很明顯);鉆頭更換提拔不起;鋼筋籠不能正常下放;分析原因:擴孔實質為輕度塌孔,為鉆進過程中擺動幅度過大、鉆進地層中泥漿護壁不良及地層中地下水影響;縮孔可能原因為鉆頭補焊不及、磨損過大及
43、鉆進地層中有軟塑土膨脹;處理措施:(擴孔)控制鉆進過程中鉆頭擺動幅度;調整泥漿性能,慢鉆控制鉆進速度;(縮孔)補焊鉆頭、重新鉆進;調整泥漿性能(失水率及粘度),快鉆慢進以保持孔壁穩定。4)鉆桿折斷表現現象:鉆機荷載突然下降,同時產生異響及振動;分析原因:鉆進選用速度檔次不當,造成鉆桿受扭曲或彎曲應力增大至承受范圍外;鉆桿使用過久、嚴重磨損或養護不當;處理措施:迅速移機并作打撈處理。5)砼灌注中塌孔表現現象:灌注過程中護筒內水(泥漿)面突然上升至溢出,并有氣泡冒起,應懷疑為坍塌跡象,再根據混凝土面深度進行判斷塌孔程度如何;分析原因:護筒底腳處地層情況有異,出現漏漿現象;護筒內外水頭壓力差異過大或
44、機械振動產生假象;處理措施:力爭保持水頭高度、移開重物、排除振動;如部分塌孔,則用吸泥機吸出孔中坍塌泥土后繼續澆注;如繼續塌孔,則應停止澆注,拔出導管,并作回填重鉆處理。6)導管進水表現現象:首批砼澆注時,設備或儀器檢測出現異況;分析原因:首批混凝土不夠、導管底口距離孔底間距過大及導管測量及下放記錄出錯;導管接合不良或導管破裂;提管過高,出了有效混凝土面;處理措施:立即停止灌注,將鋼筋籠吊離混凝土面,使用空壓機及導管作介質反吸已灌注砼;拔除原管,重下新管,并插入原混凝土面2M以上,再將導管內的水及沉淀土、表層混凝土抽吸剔除,再重新灌注;(注意:此時嚴禁采用二次剪球的方法重新灌注)7)卡管表現現
45、象:混凝土在導管中澆注不下;分析原因:初灌時隔水栓卡管或混凝土嚴重離析;機械故障或其他原因造成混凝土在導管中停留時間過久,而造成初凝結塊;處理措施:使用長桿沖搗或振動處理;拔出導管,重新鉆進。8)埋管表現現象:導管無法拔出;分析原因:導管埋進混凝土過深、導管內外混凝土已初凝或提管過猛使其斷裂。處理措施:使用吊機、千斤頂試拔;否則須作重新鉆孔處理。1.5 樁底壓漿施工1.5.1樁底壓漿工藝流程1.5.2樁底壓漿主要設備1)注漿泵注漿泵采用3SNS型往復式三柱塞泵,主要技術參數如下:轉速91r/min,理論排量76L/min,壓力12Mpa,進道口徑64mm,排道口徑32mm,額定功率22kW,外
46、形尺寸(長寬高)1800945705mm,整機重量930Kg。2)制漿機制漿機采用ZJ-400型渦流制漿機,主要技術參數如下:公稱容量400L,許用水灰比0.5:1,制漿時間(水灰比0.5:1)3分鐘,額定功率7.5kW,重量450kg,外形尺寸(長寬高)135011501460mm。3)儲漿箱為儲存漿液并且便于測量注漿量,用薄鋼板制作尺寸為100010001000mm的儲漿箱。開始壓漿前,應制備足夠的漿液存放在儲漿箱內,在壓漿過程中,用直尺測量儲漿箱內液高度的變化,即可計算出每一次的注漿量。4)其他配件壓力表、球形閥、漿液分配器、溢流安全閥、高壓軟管、管路接頭等配件應滿足高壓工作條件,要求有
47、1.5倍的安全儲備,并應在壓漿前進行壓力試驗。輔助設備有沖洗壓漿管路的水泵,過濾漿液的濾網等。1.5.3樁底壓漿量計算1)漿液擴散范圍根據地質資料,主墩樁基持力層為細砂層,上下幾層均為粘性土或細砂層,根據資料知灌注水泥漿液幾不可能,故漿液灌注只考慮樁底沉渣及樁周泥皮置換和空隙充填。2)壓漿量計算底部壓漿量計算樁底沉碴的存在因其強度低嚴重影響端承力的發揮。樁端注漿通過漿液對沉碴的置換、擠密和固結作用改善或消除樁底沉碴對端承力發揮的不良影響。A、底部沉渣體積樁徑280cm,鉆頭錐形頭高150cm,底部沉渣厚度按專用規范規定的最大20cm計:V錐V平B、底部沉渣注漿量Q底=A(V錐V平)k1.2(3
48、.1+1.23)0.80.8=3.3m3式中:Q = 漿液注入量(m3); A = 漿液的損耗系數,一般取A=1.151.3; K = 空隙率,孔底沉渣空隙率參照松散的回填土取空隙率0.8; = 漿液填充系數,孔底沉渣參照砂礫取0.8。樁側壓漿量計算樁在施工過程中因樁周泥皮與樁周土體間空隙降低了樁側摩阻力。樁端注漿在壓力作用下,漿液從樁端沿樁側向上,通過滲透、劈裂、充填、擠密和膠結作用,對樁周泥皮置換和空隙充填。水泥漿液滲透高度按下式估算: h=式中:t為凝固時間(S);k為滲透系數(cm/s),參照粗砂取0.02cm/s;n為空隙率(%),樁與周邊土結合處空隙,憑經驗取0.8;p為注漿壓力(
49、Pa);為水與漿液之間粘度比;r為灌漿孔半徑(cm)。根據經驗,樁周泥皮與樁周松散土體厚度取1cmV側Q側=AV側k1.21.10.80.8=0.8m33)壓漿量Q= Q底+Q側 3.30.84.1m3以上為理論估算,灌漿參數的選擇是一個復雜的問題,只有通過試樁后才能切實地確定。1.5.4樁底壓漿操作規則1)壓漿管布置每樁等間距布置4條規格為33.53.25mm壓漿管,壓漿管緊貼鋼筋籠加強箍內側,用直徑6mm鋼筋環卡緊焊接在鋼筋籠主筋上,相臨壓漿管底部布置成回路,為了保證孔底壓漿質量,樁基檢測完成后,利用聲測管作為壓漿回路,聲測管壓漿回路在鋼筋籠制作時加工,管底同樣事先要開孔。壓漿回路末端伸到
50、距樁底約5cm,壓漿管各回路管底均開4個直徑6mm小孔,下鋼筋籠前用高壓膠帶(如自行車橡膠內胎)緊密包裹,防止砼澆筑時塞孔。為避免壓漿管在孔底被壓彎,管底用環形鋼筋固定,鋼筋環用鋼筋焊接在主筋上,中間用L75756角鋼加強。見下圖1.5.4-1所示。2)材料及設備的準備壓漿前檢查確認制漿機、注漿泵、壓力表、漿液分配器、溢流安全閥、球形閥、儲漿箱、水泵等設備工作狀態良好。壓漿管路按編號順序與液分配器連接牢固,并掛牌標明壓漿管序號。水泥、膨潤土、緩凝劑等準備充足,壓漿前運抵現場。3)場地布置制漿機、注漿泵、儲漿箱、水泵等設備的布置要便于操作。高壓注漿工作場地要設置圍欄,非工作人員禁止入內,以免干擾
51、施工。施工人員應注意站位,確保人身安全。設置廢漿儲存點,禁止廢漿排入海中污染環境。4)人員組織設指揮一人,統一指揮注漿工作。注漿過程中,注漿泵由專人操作,專人控制注漿量,專人觀測壓力表,及時將結果報給記錄員,要求記錄每條管路每次注漿的起止時間、注漿量、注漿壓力。5)出漿口初裂樁身混凝土灌注后2448小時,開始壓水,持續加壓,使套筒包裹的注漿孔開裂,裂開壓力為24Mpa。6)漿液制備壓漿漿液水灰比為0.67,材料由普通硅酸鹽水泥、摻和料(膨潤土)、水、外加劑組成,其7天最小抗壓強度大于5Mpa。其配比為:水泥:水:膨潤土:摻和料=1:0.9:0.05:0.015。漿液流動性好,稠度約為14秒,初
52、凝時間約23小時。每一次注漿取一組試件。當漿液超過初凝時間,該漿液廢棄不用。圖1.5.4-1 壓漿管回路布置設計圖7)注漿鉆孔樁灌注水下混凝土10天后,開始樁底壓漿。分三個循環進行樁底壓漿,每個循環間隔810小時。壓漿分四個壓漿管回路壓入,每一循環中各回路分階段進行,每回路一次壓漿量為200300L,壓漿速度為10L/分鐘。壓漿前將每回路灌滿清水,每回路壓漿時,關閉其它回路。注漿時漿液通過濾網壓入進漿管,管路中的水從出漿管排出,直到出漿管流出與進漿管相同濃度的漿液后關閉出漿管,然后勻速加壓注漿,壓注完成后緩慢減壓。完成一輪壓漿后,立即用清水沖洗管道,以避免管道堵塞。最后循環壓漿完畢,經工程師認
53、可后,壓漿管路用漿液填充,每次壓漿完成后及時清洗設備。圖1.5.4-2 樁底壓漿現場施工圖片8)壓漿終止條件壓漿第一、二循環以壓漿量控制,第三循環以壓漿量和壓漿壓力兩項指標進行雙控,壓漿量為主。第一、二循環每個回路壓漿量分別為380L(2.5m樁)、480L(2.8m樁),每個循環四個回路總壓漿量分別為1500L(2.5m樁)、2000L(2.8m樁);第三個循環每個回路壓漿量分別為500L(2.5m樁)、600L(2.8m樁),每個循環四個回路總壓漿量分別為2000L(2.5m樁)、2400L(2.8m樁),注漿壓力3.8 Mpa以上,持荷時間不得少于3Min。9)壓漿防護高壓管道壓漿必須嚴
54、格遵守安全操作規程,制定詳細的安全防護措施,專人負責,專人指揮壓漿前先進行管道試壓力宜采用注漿壓力的1.5倍,停泵穩壓后方可進行檢查。施工中壓漿區分安全區和作業區,非操作人員不得進入作業區,作業區四周設置防護欄桿和防護網,作業工人戴好防護眼鏡及防護罩,以免漿液噴傷眼睛和防止管道發生意外對操作人員的傷害。10)樁底壓漿其他注意事項 控制壓漿管底口回路制作質量,保證其剛度防止變形或破損。 嚴格控制鉆孔泥漿質量,防止鋼筋籠下放過程沉淀過厚而導致壓漿管回路被壓壞導致壓漿管堵塞。 控制鋼筋籠下放過程中聲測管及壓漿管對接焊接質量,并隨鋼筋籠的下放及時對管路灌水。灌水時不得采用海水以防止海水內泥砂沉淀堵塞壓
55、漿管回路。 鋼筋籠下放完畢后及時對管口進行封度保護以防混凝土灌注過程中泥漿混凝土落入管內堵塞壓漿管。此外混凝土灌注完畢后及時用高壓水對管路進行清洗,沖出泥漿等雜物。 壓漿過程中采用細網對漿液進行過濾,保證漿液質量防止造成管路堵塞。同時加強對壓漿機注漿泵和攪拌機馬達轉軸的沖水清洗工作以防止設備堵塞。1.6 鉆孔灌注樁剪球卡球或堵管事故處理1.6.1卡球情況概述在杭州灣鉆孔灌注樁混凝土灌注施工過程中,經常出現不同程度的灌注樁剪球卡球或堵管事故。以下就這一事故進行專門針對性施工總結。1.6.2發生剪球卡球經過及現象1)B11-11樁,當時導管懸空高度按杭州灣專用規范要求的50cm,剪球后砼下灌約7.
56、0m3發生卡球,剪球時砼流動性正常,提起導管再下放時,導管下放不到位,分析為導管底口頂到鋼筋骨架,砼球可能被鋼筋骨架擋住造成堵管,經多次上下提放導管并提高導管高度(最多近3m),直至砼面不斷下降,同時及時注漿,繼續灌注810m3砼后方能正常灌注。2)B11-15樁,導管懸空高約90cm,剪球后砼大約下了12m3發生堵管,量孔深有埋管,經反復上下提放導管及提高導管高度,砼面小幅下灌,經反復提插導管及注漿,繼續灌注810m3后方能正常灌注。3)另外B11-7和B11-25樁發生兩次屬輕微堵管。其中B11-7為第一根灌注樁,剪球后砼下了約15m3發生堵管,經量孔深已有埋管,砼流動度正常,B11-25
57、樁砼存在局部離晰,提高導管高度,砼面亦小幅下灌,砼下灌緩慢,繼續灌注56m3后方正常灌注。4)B10-21樁,是B10墩第一根灌注樁,懸空高度約60cm,剪球后砼下了約15m3發生堵管,量孔深有埋管,后提高導管高度,砼面亦小幅下降并同時注漿,砼下灌流動緩慢,反復提放導管繼續灌注,拆除短節導管后灌注正常。5)B10-14樁,剪球后砼下了約15m3發生堵管,經量孔深已有埋管,后提高導管高度,砼面亦小幅下降并同時注漿,砼下灌流動緩慢,繼續灌注810m3后方能正常灌注。6)B10-26樁,剪球后砼下灌約7.0m3發生卡球,隔水球沒有完全下到孔底,剪球時砼流動性緩慢,經反復上下提放導管及提高導管高度并同
58、時用方木擊打導管后砼面緩緩下灌,砼流動性一般,繼續下灌68m3后方能正常灌注。7)B1-S-Z-4樁,屬引橋墩第一根灌注樁,兩次剪球均出現卡球,懸空高度為導管下放到底后提高約70cm,導管長度沒有經過復核,事后經復核導管實際長比理論計算長度長23cm。卡球原因為導管懸空高度不夠。清孔后進行二次剪球亦出現卡球,反復提導管再下放時,發現導管下放不到位,估計導管底口頂到鋼筋骨架造成卡球,后經反復上下提放導管拼提高導管高度約2米砼面才緩緩下降,反復提升導管灌注56m3并拆除短節導管后正常灌注。8)B1-S-Z-2及B1-X-Z-3樁,剪球后砼下了約14m3發生堵管,經量孔深已有埋管,后提高導管高度,砼
59、面亦小幅下降并同時注漿,砼下灌流動緩慢,繼續灌注68m3后正常灌注。1.6.3事故原因、處理方法及改進措施發生卡球堵管事故時的應急處理:處理卡球要做到及時、快捷、連續。反復上下提放導管,必要時提高導管高度,同時用沉重方木等擊打導管直至砼面緩緩而連續下降,保持并反復注漿下灌砼以確保最終正常灌注。1)卡球(砼球沒有完全離開導管底口)卡球原因分析:灌注導管懸空高度不足或剪球前沉淀增加造成懸空高不足;改進措施:a、復核導管的實際長度,用測量繩從導管內量孔深,確認導管實際懸空高度,同時應避免導管再次移位以免影響導管懸空高度。b、二次清孔要徹底,從嚴控制沉淀;c、經常校核測量繩長度,避免測繩誤差造成懸空高
60、度不準。導管底口偏靠鋼筋骨架一側或靠近聲測、壓漿管底管;改進措施:灌注平臺、儲料斗、方斗等安放要一次到位,測量好懸空高度后,杜絕導管及灌注平臺再次移位以免影響導管底口位置,進而影響懸空高度。砼隔水球下降過程側斜形成卡球。改進措施:嚴格控制隔水球制作安裝質量。2)堵管(球已下至孔底,砼有埋管,但砼下灌停滯或停止)堵管原因分析:砼拌和物過于粘稠及較易離晰,加之超長樁施工砼下落100多米后容易在導管底口離晰影響正常灌注;改進措施:改進剪球時首批海工砼配合比,提高砼的流動度及降低粘度(a、減少首批砼外加劑用量,加大水灰比;b、減少粉煤灰用量,降低海工砼的粘性。c、嚴格原材料進貨驗收,對不合格的原材料不
61、得驗收)。砼攪拌質量控制不到位,砼拌和物施工性能差,容易離晰;改進措施: a、嚴格控制砼出料,特別是首批砼,對不符合性能要求的砼拌和物嚴禁泵送;b、加強集料含水量的抽檢,及時控制砼坍落度; c、嚴格砼攪拌系統量具的定期校驗,確保砼施工配合比稱量準確。導管漏水,砼被沖洗而離晰。改進措施: 定期對灌注導管進行密水試驗,安裝導管時加強接頭螺母及O型密封圈檢查。導管內存在高壓氣囊造成堵管,剪球前隔水球與導管內水位相差一定高度,約6米,剪球是時砼球阻力比較粘的海工砼小,球比砼下落較快,而海工砼較粘的原因,前端砼不能充滿導管下灌而形成通道,使導管內空氣沿通道上升最終形成高壓氣囊;改進措施:a改進剪球時首批海工砼配合比,提高砼的流動度及降低粘稠度;b、控制隔水球安裝質量。總之,預防卡球堵管事故除了做好相關各個環節控制外,如何解決好海工混凝土的粘性問題是其重要一環。實踐證明在保證海工混凝土相關技術標準的前提下,對剪球用首批混凝土稍微減少其礦粉等外加參量,增加其流動性能(近似于普通混凝土)可有效防止混凝土灌注卡球或堵管事故的發生。- 37 -