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水中鉆孔灌注樁施工
- 評論：0 瀏覽：5069 發布時間：2006/5/11
- 目前，大部分橋梁基礎或者是房建基礎均采用鉆孔灌注樁形式，并且向大直徑方向發展，樁基的檢測手段參與超聲波無破損檢測，所以保證樁基施工的質量尤為重要。
1 工程概況
金麗溫高速公路三期工程20合同項目部施工的溫溪沿江橋位于青田縣溫溪鎮甌江溫溪段。設計為鉆孔樁基礎，雙柱式墩，肋式橋臺，上部結構為35m后張法預應力箱梁，結構受力形式位為先簡支后連續。設計為分離 式，左線橋長973.5m（K190+055～K191+028.5），右線橋長983.5m（K190+055～K191+038.5），左右線共有鉆孔灌注樁112根，直徑2000mm，全部位于甌江中。鉆孔樁100%采用超聲波進行檢測。
甌江出口為東海，由于受潮汐影響，一般高潮水位標高為4.0左右，一般低潮水位為-1.0m左右，落差高 達5m左右。
地形情況：本合同段的橋梁沿溫溪鎮甌江而行，跨越330國道后接溫溪隧道。河床起伏較大，局部沖刷明顯。
地質情況：河床覆蓋層為2～10m的圓礫，其下方為淤泥、卵石、風化凝灰巖。地下水豐富，含有流砂層 。由于采砂船的影響，地層松散不穩定。
由于本橋樁基設計為大直徑鉆孔灌注樁，并且全部位于水中，受漲落潮的影響，所以樁基的施工作為本橋的施工重點和難點進行控制。經過工程技術人員的探討和實踐，本橋的樁基施工采用如下施工工藝，并取得良好的效果，僅超聲波檢測全部為Ⅰ類樁。
2 施工工藝及技術措施
2.1 施工工序
主要施工工序：平臺施工 埋設單護筒 鉆機就位 鉆孔 成孔 一清 安裝鋼筋籠和導管 二清 澆注砼 鑿樁頭
2.2 施工過程
2.2.1 平臺施工
根據本工程的特點，平臺主要采用鋼管樁平臺和筑島形式。如果采用鋼管樁平臺，必須經過受力檢算（檢算靜、動荷載）方可施工。主要要求：
1) 鋼管樁傾斜率在1%以內；
2) 平臺高出最高潮水位至少1m。
3) 平臺所鋪方木要連接緊密，縫隙不得超過10cm 。
4) 平臺必須平整，各聯接處要牢固，各鋼管之間需用剪刀撐聯接，增強整體性。
5) 平臺的四周要設高1.2m左右的護攔，并留有踢角板。
如果采用筑島平臺，筑島的高度必須要高于最高潮水位1m以上，寬度要滿足施工要求。
2.2.2 埋設單護筒
若采用鋼管樁平臺，埋設護筒時必須采用雙層導向架進行導向定位，大型振動錘振動下沉，要求護筒必須穿過淤泥層，如果一次無法下沉到位，采用二次跟進下沉。
若采用筑島平臺，在埋設護筒前先用挖掘機將樁位開挖，然后埋設護筒，護筒的四周必須夯填密實（可在護筒四周打入鋼管），保證在鉆進過程中不要發生大的位移。
主要要求：
1）鋼護筒直徑采用220mm，壁厚10mm。
2）護筒中心與樁中心重合，允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大于1%。
3）護筒安裝不變形。護筒長度不夠時，分節接長，連接處要求筒內無突出物，并且要耐拉、壓，不漏水 。
4）護筒高度要高出地面0.3m以上，高于最高施工水位1.5~2.0m，并采用穩定護筒內水頭的措施。
2.2.3 鉆機就位
采用JK型沖擊鉆機進行沖孔，鉆機性能良好，鉆錘重量不得輕于5.5噸，鉆錘直徑不得小于設計樁徑。鉆 機安裝后的底座和頂端要平穩，在鉆進中不得產生位移，在鉆進過程中不得移位，鋼絲繩于樁中心線要重合（允許誤差2cm）。
2.2.4 鉆進
成孔質量是保證樁基質量的基本條件，在開鉆前所有的準備工作要完善，要有完善的泥漿循環系統，經報檢合格后，方可允許開鉆。開鉆時的孔位要準確。開孔前應先往護筒內多加些粘土，如地表土層疏松，還應加入一定數量的片石，然后注入泥漿或清水，借鉆頭的沖擊把泥膏、片石擠向孔壁，以加固護筒腳。在開鉆時，要慢速鉆進，待導向部位或鉆頭全部進入地層后，方可加速鉆進。在鉆進的過程中必須要加強泥漿護壁，對于特殊的地質要采取針對性的處理措施：
在砂、卵石地層中鉆進時，應多加入粘土，增大泥漿比重。沖程可大些。
在淤泥層中鉆進時，適量投入片石，用小沖程將片石擠進孔壁加固，防止坍孔或縮孔。
在通過漂石層或遇探頭石時，應先回填片石、粘土，再用鉆錘大、小沖程交替沖擊，以將漂石沖碎成鉆渣或擠進孔壁，在此過程中，應防止斜孔和坍孔。
在鉆進過程中，如發現泥漿面冒出大量細小氣泡，進尺突然變慢，孔底標高回升等現象，說明是坍孔。首先應仔細分析，查明原因和位置，然后進行處理。輕者，可多投入粘土，加大泥漿比重，提高孔內水位，繼續鉆進；重者，須用粘土加片石回填至坍塌部位以上0.5m重鉆。
當遇有鉆孔漏漿時，如護筒內水頭不能保持，應增加護筒埋深，適當減少水頭高度，或采取加稠泥漿，也可填入水泥、鋸末、片石、碎卵石土，反復沖擊，以增強護壁。
主要要求：
1）開孔時位置要準確，在整個鉆孔過程中保證鋼絲繩與樁位重合（要求每次交接班時對鋼絲繩進行對中 校核，誤差2cm）。
2）鉆進作業要連續進行，鉆孔記錄要及時填寫（正常鉆進時時間間隔最多不超過4小時），還要隨時控制泥漿稠度。要注意地層變化，在地層變化處均要撈取渣樣（撈取渣樣要求：地質變化處必須取樣；正常鉆進每2m取一次；對于嵌巖樁，接近微分化層時每0.5m取一次。嵌巖樁進入中分化層必須報檢確認方可繼續鉆 進。渣樣提取后存放在小塑料袋中，并標明取渣時間、標高和渣樣名稱，以便查看），判明后記入記錄表中 并繪制地質柱狀圖。
3）鉆孔深度達到設計孔深后（對于摩檫樁，孔深不得小于設計孔深；對于嵌巖樁，孔深至少超深設計孔 深5cm，并要嵌入巖層設計深度），采用檢孔器（直徑2m，要求箍筋在外，豎筋在內，長度大于8m）對孔深、 孔位進行檢查，要滿足以下規范要求：孔位允許偏差50mm；孔徑不小于設計值；傾斜度小于1%，符合要求后 方可成孔。
2.2.5 一清
成孔后立即進行第一次清孔，在清孔排渣時，必須保持孔內水頭，防止塌孔。由于造漿粘土含砂率高，建議采用泥漿旋流器進行清孔。
2.2.6 安裝鋼筋籠和導管
鋼筋籠的制作尺寸按照設計圖紙進行，摩檫樁的鋼筋籠長度按照設計圖紙制作，嵌巖樁的鋼筋籠長度按照實際孔深制作。由于鋼筋籠較長，采用分段加工，鋼筋籠經檢查合格后方可允許安裝，鋼筋籠的接頭采用單面搭接焊。
主要要求：
1）安裝鋼筋籠時含砂率不得大于10%，沉渣厚度不得大于20cm。
2）在骨架外側設置控制保護層厚度的墊塊，其間距豎向為2m，橫向圓周不得少于4處。
3）焊接質量：焊接長度不小于10d，寬度不小于0.7d,厚度不小于0.3d，焊縫要飽滿，焊渣清理干凈，不得燒傷母材。同一截面的焊接接頭數量不得超過接頭總數的50%。焊條必須采用5字頭。
4）鋼筋籠在吊裝的過程中不變形。
5）接頭焊好經報檢檢查合格后方可入孔。
6）焊工必須持證上崗。
7）鋼筋籠的定位：控制頂面高程采用吊筋焊接在護筒四周（吊筋長度=護筒頂標高-樁頂標高），控制平面位置采用將泥漿抽至系梁底進行定位，定位準確后焊接保護筋并割掉十字加強筋。
8）聲測管要求高出系梁底50cm，并注滿清水，接頭出密封不漏水。
鋼筋籠安裝完畢后安裝導管，導管事先必須要做水密試驗，保證導管的水密性良好，在安裝導管時注意：絲扣處要刷洗干凈并涂抹黃油，檢查墊圈完好后擰緊，保證不漏水。安裝導管的過程中要記錄號安裝順序和長度，作為灌樁拆管的依據。
2.2.7 二清
導管安裝完成后，即可利用導管進行二次清孔，在灌注砼前，泥漿的性能指標必須滿足規范要求，即含砂率<2%,比重1.03～1.1,粘度17～20s。
2.2.8 灌注砼
本橋樁基砼設計為C25。灌注砼采用強制式攪拌機生產，輸送泵送料，加設儲料斗集中下料。
灌注砼前所有的準備工作必須完善，主要包括：人員、設備全部到位，首批砼滿足規范要求（不小于6m3 ），由試驗室開出施工配合比，具備應急措施，原材料數量足夠并檢驗合格等。以上的準備工作完善和泥漿 的性能指標以及沉渣厚度（摩檫樁為40cm，嵌巖樁為5cm）達到規范和設計要求后方可開盤。
首批砼拌和物下落后，砼必須連續灌注。導管埋設控制在4～8m，拆除導管時必須先測孔深，與實灌數量進行對比，確認無誤后，現場根據技術人員的要求進行拆除。灌注砼要作好原始記錄。
主要要求：
1）首批灌注砼的數量要滿足導管首次埋置深度和填充導管底部的需要。導管提離底面0.2～0.4m，埋深1 m，首次灌注砼的數量不少于6m3。
2）砼的坍落度控制在18～22cm之間。
3）計量設備準確，嚴格按照施工配合比進行計量。
4）在灌注砼的過程中，禁止隨意上下拉動導管，拆除導管時，要慢慢提動導管，導管的接頭處不得用水 沖洗。
5）整個樁的灌注要在砼的初凝時間前完成。
6）為了保證樁頭質量，超灌50～100cm。
2.2.9 鑿樁頭
待砼灌注完成2小時后方可鑿除樁頭松散砼，鑿到離系梁底5cm左右加水進行養護，待28天后進行聲波檢測。
3 質量措施
1)測量必須采用工程部下發的導線點和水準點進行，在測量的過程中隨時檢查點位穩定情況，發現問題及時上報。在鉆進的過程中，要隨時復核樁位。
2)投入本工程所有的原材料必須合格。
3)計量設備必須經過標定，計量準確。
4)嚴格按照試驗室下達的配料單進行拌和，確保砼的質量。
5)砼拌和物運至灌注地點時，要檢查其均勻性和坍落度，如不符合要求，要進行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時，不得使用。
6)要配備發電機，隨時可以啟用，停電時要保持砼灌注的連續性。
7)灌注砼時，要控制好導管的埋深，防止發生斷樁。
8)在灌注過程中，當導管內砼不滿，含有空氣時，后續砼灌注應徐徐灌入，以免在導管內形成高壓氣栓塞，導致導管漏水，造成砼出現夾層或離析。
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