1、钻孔灌注桩基础施工工艺浅谈摘要:介绍了钻孔灌注桩基础的施工工艺,包括护筒埋设、钻孔、清孔、钢筋骨架制作、浇筑混凝土等工序及施工注意问题,为类似工程施工提供参考。 关键词:灌注桩基础施工混凝土 中图分类号:U443.15+4 文献标识码: A 文章编号: 近年来,钻孔桩越来越多的用于桥梁建设施工中,但其成桩后不易被管理者直接观察,因此施工时的质量控制十分关键。施工中的任何一个工序出问题,都将给建设者和投资者带来巨大经济损失和不良社会影响,必须从施工工艺上紧抓,保证每一个环节的施工质量,排除隐患。因此,文章介绍了钻孔灌注桩的施工工序,力求为类似工程施工提供参考。 1 施工准备 钻孔桩施工前采用推土
2、机平整场地,压路机碾压密实,保证钻机平台平整、稳定。水中钻孔桩基础先加工钻孔平台,修建施工栈桥,用型钢加工钻孔平台。 测定桩位和地面高程。桩位放样时,桩的纵横向允许偏差满足验标要求,并在桩的前后左右距中心 2m 处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和高程。 根据每承台钻孔桩根数,可分为 5 种,分别为 8 根、9 根、10 根、11 根、12 根。为充分利用机械设备,加快施工进度,钻孔顺序确定如图:图 1 钻孔桩钻孔顺序图 2 护筒埋设 护筒用 812mm 厚钢板制成,内径比桩径大 2040cm。护筒四周夯填粘土,护筒顶要高出地面 50cm 以上,护筒长度不小于 2m,埋设深度以保证钻进过程中不
3、发生孔口塌陷为宜。 3 钻孔泥浆 选择并备足良好的造浆粘土,保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位 2.0m,使泥浆的压力超过静水压力,在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔隙渗流,保护孔壁防止坍塌。钻孔中泥浆比重不宜大于:砂黏土为 1.3,大漂石、卵石层为 1.4,岩石为 1.2。入孔泥浆粘度一般地层为 1622s,松散易坍地层为 1928s。 4 钻孔 4.1 回旋旋转成孔 钻机就位前,应对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。钢护筒埋设后,利用浮吊配合进行钻机就位,确保钻机底盘安放稳固,钻机转盘中心与设计桩位中心位置偏差不得大于2cm。钻进作业开始钻孔时,应稍提钻
4、杆,在护筒内打浆,并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后开始钻进。进尺要适当控制,对护筒底部,应低档慢速钻进,使底脚处有较坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时,可提起钻头,向孔内倒入粘土块,再放入钻头倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙,稳住泥浆后继续钻进。钻至护筒底部以下 2m 后,则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中应经常注意土层变化,每进尺 2m 或在土层变化处应捞取渣样,判断土层,记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。每进尺 23m,应检查孔径以及孔的垂直度,确保钻孔直径和竖直度符合要求。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制,随时填写钻孔施工记录,交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注
5、意的事项。 4.2 冲击钻机成孔 在冲机底座采取可靠固定措施,防止冲机的移位,冲孔 3-5m 后,复测桩位,以后每冲孔 45m 复核一次。在钻孔开孔时,应采用低锤(小冲程)密击开孔,使初成孔坚实、垂直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,方可施行正常冲击。如表土为松散土层时,应抛填小片石和粘土块,待成孔 5m 以上,各方面符合要求后,按不同土层情况钻进。在粘土层,加清水或低比重泥浆,冲程 1-2m。在砂层及砂夹石中冲程 1-3m,抛入粘土块,控制泥浆比重 1.3-1.4。遇有孤石时,在孔内抛填不小于 0.5m 厚的碎片石,开始用低锤密击,待冲锤平稳,机架摇摆不大时,可
6、逐步加大冲程 2-4m,控制泥浆比重 1.3-1.4。进入基岩后,开始宜低锤密击,待冲锤平衡后,逐步加大冲程至 3-4m,泥浆比重控制在 1.3 左右。冲击过程中如遇坚硬漂卵石,宜采用中、大冲程,但最大冲程不宜超过 46m,操作时应防止打空锤和松绳。冲击表面不平整的漂石、硬岩时,应先投入粘土夹小片石,将表面垫平后冲击钻进岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对。 5 清孔 清孔采用抽碴换浆法,以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出,换至孔内泥浆比重低于 1.1 以下为止。6 钢筋骨架的制作和安装 钢筋笼加工在钢筋加工厂加工成型,自制
7、平板车拉运,对于水中钻孔通过栈桥运送钢筋笼。成孔清孔验收合格后,利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内;当钢筋笼较长时,需分节制作,分节吊装、焊接接长,注意同一截面焊接接头应错开至少 1 米,并在钢筋笼主筋上焊上保护层(梅花状布置) 。吊放钢筋骨架入桩孔时,下落速度要均匀,忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后,将其校正在桩中心位置并固定。 7 二次清孔 钢筋笼安装好后,根据孔深安装导管,导管底部离孔底 3050cm,然后安装高压气管,在浇注砼前进行气举法二次清孔,通过导管将孔底沉渣吸出,使孔底沉渣厚度满足设计和规范要求(柱桩不大于 2cm,摩擦桩不大于 5cm) ,经监理工程师检查合格并签证后拆除气管,立即进
8、行水下砼的灌注。 8 浇筑水下混凝土 混凝土采用自动计量拌合站拌合。混凝土坍落度控制在 1822cm 之间。导管吊装前先试拼,并进行水密性试验,试验压力不小于孔底静水压力的 1.5 倍。导管接口应连接牢固,封闭严密,同时检查拼装后的垂直情况与密封性,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管位于桩孔中央,并在浇筑前进行升降实验。 首批混凝土用拔球法进行。在导管里放置皮球,并用盖子盖住漏斗下口,盖子与钢丝绳连接,当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后,吊车拉钢丝绳,提起盖子,使混凝土快速落下,迅速落至孔底并把导管裹住,保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于 1m,浇筑连续进行。经常提升导管和拆除上一节
9、导管,使混凝土经常处于流动状态,提升速度不能过快,导管埋深 24 米。 浇筑到桩身上部 5 米以内时,可以不提升导管,至规定高程再一次提出导管,拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。为确保桩顶质量,在桩顶设计高程上超灌 1.0m,施工承台时凿除。 9 结语 钻孔灌注桩的施工,是一项十分重要且又复杂的施工工程,其施工质量直接关系到桩顶建筑物的安全。因此,控制钻孔灌注桩的施工质量,采取合理的保障措施,规范钻孔灌注桩施工工艺是灌注桩施工的重点,必须按照规范和施工控制标准要求,及时解决工程中出现的各种问题,以保证施工质量。 参考文献 1王业田.钻孔灌注桩施工常见问题分析与对策J.桂林理工大学学报.2002.03:284-288; 2李明峰,邱梓峰,宗超.公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制J.黑龙江交通科技, 2009.07:147-148.