鉆孔灌註樁的施工原理
在水利工程中,鉆孔灌註樁的施工原理是以足夠的第壹批混凝土灌註量迅速排幹孔底的水或泥漿,並將導管的出口壹次性包裹在混凝土中壹定深度,使後面灌註的混凝土始終與孔內的水或泥漿隔絕,然後通過導管從進口連續不間斷地向樁孔內輸入高流動性混凝土。在混凝土輸入過程中,隨著孔內混凝土的不斷增加,導管不斷提升,但出口必須埋入已澆築的混凝土中壹定深度。隨後的混凝土被排出口和進料口之間的密封導管中的高度差形成的壓力壓入澆註的混凝土中。第壹批澆築的混凝土壹部分頂在上面作為隔離層,壹直被連續澆築的混凝土推到樁口。
施工前期的樁基調查
樁端持力層的合理選擇
樁端持力層是指地基中對樁起主要支撐作用的土(巖)層。無論何種樁型,都存在壹個合理選擇樁端持力層的問題。即使是摩擦樁,在側阻力相對較大的地層上也存在樁端的選擇問題。在設計中經濟合理地選擇持力層,要求勘察人員不僅要根據成因類型和巖土性質對持力層進行分層,而且要對持力層進行細致的分層。
正確提供樁側阻力和樁端阻力的標準值
樁側阻力和樁端阻力是樁基設計的關鍵。目前,我國主要根據土壤的狀態和密度以及相關規範來確定表格。這些表格來源於大量的樁載荷試驗和工程實踐經驗,總體上是可信的、合理的。但在實際選擇中要註意避免過於機械和簡單化的傾向。理論和工程實踐證明,樁側阻力和樁端阻力受多種因素影響,巖土工程師在提供樁側阻力和樁端阻力標準值建議時,應充分了解和考慮這些因素。
正確估計成樁的可能性
根據地質條件和地層分布特征選擇樁端持力層時,還應充分考慮樁能否順利到達所選持力層。例如,對於預制樁,當下部選擇了合適的持力層,但巖石上部分布著厚密的砂層時,必須充分研究和判斷打樁或壓樁的可能性;對於鉆孔樁,當下部有較好的持力層,而其上有較差的淤泥層時,需要充分估計和研究鉆孔樁鉆孔和水下混凝土灌註過程中出現縮徑和斷樁的可能性。
對樁型選擇和樁基設計施工提出了建議。
在充分研究上述問題後,提出巖土工程勘察報告,包括地質條件、地層分布、各巖土層的物理力學參數、樁側阻力和樁端阻力的建議值,並對樁型選擇、設計和施工提出相關建議。
施工中的質量控制
樁位測量
在平整好的場地上確定樁位,用方樁準確標出每個樁位的中心和標高,同時埋設護樁。護樁埋設方法:在樁中心均勻分布三根樁,直徑50cm以上,測量距離。護樁樁頂應與地面平齊,用砂漿固定牢固,並有明顯標誌。深水樁基的定位采用鋼護筒定位架固定。
埋藏套管
采用鋼護筒,水上主墩鋼護筒采用12mm厚鋼板卷制,上下采用12mm鋼板加固,直徑2.5m的鋼護筒采用14mm厚鋼板卷制,其余采用10mm厚鋼板卷制。套管內徑比鉆頭直徑大20cm~40cm,套管高度視土質而定,最小不小於2m。安裝時,護筒頂部高出地面30cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5m~2.0m。將幹墩護筒周圍50cm以內的粘土壓實至護筒底部,護筒內的水頭穩定。護筒的埋設位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不大於50 mm,並且要註意兩段護筒的連接質量。襯管埋深為2m~4m,水上主墩襯管應沈入局部沖刷線以下不小於1.0m ~ 1.5m..
鉆孔和成孔
首先,安裝鉆機時,底架要穩固,鉆頭和鉆桿的中心要與套管頂面中心對齊,偏差不能大於50 mm,其次,鉆孔時鉆桿(吊繩)要保持垂直,施工中要隨時用線錘檢查鉆桿,避免鉆孔傾斜。最後,建議鉆進時采用低檔慢速均勻鉆進,尤其是在套管出口處,避免失穩和泄漏。在地層變化處控制機械鉆速和WOB,防止井斜。對於易收縮土層,配合必要的復鉆。在硬塑粘土層鉆進時,應采用中高鉆速,在淤泥和淤泥層鉆進時,應采用低鉆速。從硬層鉆至軟層時,可適當提高鉆速,從軟層鉆至硬層時,應以較小的壓力降低鉆速。
樁位和垂直度偏差
樁位偏差是指樁孔中心與原設計中心的偏差。檢查方式有兩種,基坑開挖前測量護筒中心,基坑開挖後測量樁中心,屬於主控項目。垂直偏差是指鉆孔水平面的垂直線與鉆孔軸線之間的夾角,這是壹個通用項目。如果他們有誤差,施工精度會不準確,樁會對接不上,給後期施工帶來相當大的麻煩。那麽在控制樁位偏差和樁孔垂直度時應註意以下幾個方面:首先根據設計樁位平面圖和現場的相關測量資料,標定現場基準線和基準線,測量樁位和樁位地面標高,根據需要補充測量控制點。樁點確定後,應打入鐵標樁,防止人為移動或損壞。其次,在護筒埋設前,用十字定位法在實測樁點上引出四個控制點,並做好標記。護筒材料的選擇和結構設計必須有壹定的強度和剛度,並便於運輸、安裝、埋設和吊裝拆卸。當再次安裝鉆機時,樁點已經被虛擬化。要保證基礎牢固,鉆機水平、直立、可靠,遊動滑車中心、回轉器中心、樁點在同壹垂直線上。在鉆孔過程中,還應隨時檢查鉆機是否水平、幾何、可靠,必要時進行校正。同時,在鉆進初期,要輕壓慢轉,鉆頭不能碰撞和碾壓套管。鉆頭穿過套管底部後,可以逐漸提高鉆井速度和WOB。正常鉆進後,應合理掌握鉆進技術參數,不得隨意提鉆具和盲目增加WOB,以免發生井斜和孔內人為事故。
鋼筋籠制作和吊裝就位
根據其長度,鋼筋籠應整體或分段預制,鋼筋籠骨架應有足夠的剛度和穩定性,以免在運輸、吊裝和澆築混凝土時發生松動和變形。制作時,每隔2m增加壹根鋼筋,並根據實際需要在骨架上端合理布置吊環。在骨架主筋外側,在骨架主筋上焊接定位鋼筋,每1.0m~1.5m不少於4根,以控制保護層。鋼筋籠應及時準確地分段起吊,迅速延伸至設計深度並固定,鋼筋籠的固定設施應在混凝土澆築完成並初凝後方可起吊。鋼筋籠就位前,仍需檢查有無塌孔,以便及時采取措施。
水下混凝土的澆註
灌註樁混凝土運到澆築地點後,應檢查其均勻性和坍落度。如不符合要求,應堅決使用,防止堵管。混凝土的強度等級必須符合設計要求,砂石、水泥、水等。應符合國家標準,所用商品混凝土必須經過現場質量檢驗。灌註水下混凝土時,應檢測水面或泥面以下的孔深和灌註混凝土面的高度,以控制沈積層厚度、埋管深度和樁頂高度。如果探測不準,會造成泥沙過厚、導管滲漏、導管埋深過深,從而造成斷樁、短樁或拔不出導管的事故。在水下混凝土灌註過程中,必須檢測混凝土面的高度,並根據檢測到的混凝土面高度和灌註的混凝土量進行相應的計算,以檢查鉆孔灌註樁是否存在嚴重的局部超徑、縮徑和漏層,同時觀察水淹情況,以便正確分析判斷孔內情況,避免施工事故的發生。導管埋深嚴格控制在2m-6m。嚴禁施工人員為了方便壹次超灌拆除幾節。要經常檢測,及時調整導管的埋深,防止埋深過深導致管道堵塞埋深。施工結束後,應計算水下混凝土灌註的參數,以便為後續樁基提供參考和改進。
標簽
在水利建設中,鉆孔灌註樁的施工大多在地下進行。施工前,必須熟悉設計圖紙和相關施工及驗收規範,檢查鉆孔灌註樁的地質及相關資料,分析鉆孔灌註樁施工過程中可能出現的事故,制定施工質量標準、驗收實施方案和應對意外事故的處理措施,有效控制樁基施工質量,確保基礎工程施工的安全和質量。
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