(一)準備工作
1.施工前應(yīng)掌握工程地質(zhì)資料、水文地質(zhì)資料,具備所用各種原材料及制品的質(zhì)量檢驗報告。
2.施工時應(yīng)按有關(guān)規(guī)定,制定安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等措施。
3.灌注樁施工應(yīng)有齊全、有效的施工記錄。
(二)成孔方式與設(shè)備選擇
依據(jù)成樁方式可分為泥漿護壁成孔、干作業(yè)成孔、護筒(沉管)灌注樁及爆破成孔,施工機具類型及土質(zhì)適用條件可參考下表:
(三)泥漿護壁成孔
1.泥漿制備與護筒埋設(shè)
(1)泥漿制備根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層情況進行配合比設(shè)計,宜選用高塑性黏土或膨潤土。
(2)護筒埋設(shè)深度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m并宜高出施工地面0.3m。其高度尚應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求。
(3)灌注混凝土前,清孔后的泥漿相對密度應(yīng)小于1.10;含沙率不得大于2%;粘度不得大于20pa.S。
(4)現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置泥漿池和泥漿收集設(shè)施,廢棄的泥漿、渣應(yīng)進行處理,不得污染環(huán)境。
護筒埋設(shè)
2.正、反循環(huán)鉆孔
(1)泥漿護壁成孔時根據(jù)泥漿補給情況控制鉆進速度;保持鉆機穩(wěn)定。
(2)鉆進過程中如發(fā)生斜孔、塌孔和護筒周圍冒漿、失穩(wěn)等現(xiàn)象時,應(yīng)先停鉆,待采取相應(yīng)措施后再進行鉆進。
(3)鉆孔達到設(shè)計深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。設(shè)計未要求時端承型樁的沉渣厚度不應(yīng)大于100mm;摩擦型樁的沉渣厚度不應(yīng)大于300mm。
水下灌注混凝土基本原理:
3.沖擊鉆成孔
(1)沖擊鉆開孔時,應(yīng)低錘密擊,反復(fù)沖擊造壁,保持孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定。
(2)應(yīng)采取有效的技術(shù)措施防止擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡鉆和掉鉆及泥漿流失等事故。
(3)每鉆進4~5m應(yīng)驗孔一次,在更換鉆頭前或容易縮孔處,均應(yīng)驗孔并應(yīng)做記錄。
(4)排渣過程中應(yīng)及時補給泥漿。
(5)沖孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情況時,應(yīng)采取措施后方可繼續(xù)施工。
(6)穩(wěn)定性差的孔壁應(yīng)采用泥漿循環(huán)或抽渣筒排渣,清孔后灌注混凝土之前的泥漿指標符合要求。
沖擊成孔
【沖擊鉆孔基本原理】就是利用重錘不斷提升然后自由落體往下砸,將孔底巖石或者土層砸碎,然后往里面灌泥漿將細小石渣漂浮出來,沖擊鉆主要用在巖石層中成孔。
4.旋挖成孔
【旋挖鉆機施工步驟】旋挖鉆機就位→埋設(shè)護筒→鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆→當鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時提升出孔外→旋挖鉆機旋回,將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上→關(guān)上鉆頭活門,旋挖鉆機旋回到原位,鎖上鉆機旋轉(zhuǎn)體→放下鉆頭→鉆孔完成,清孔并測定深度→放入鋼筋籠和導(dǎo)管→進行混凝土灌注→拔出護筒并清理樁頭沉淤回填,成樁。
旋挖成孔
(1)旋挖鉆成孔灌注樁應(yīng)根據(jù)不同的地層情況及地下水位埋深,采用不同的成孔工藝。
(2)泥漿制備的能力應(yīng)大于鉆孔時的泥漿需求量,每臺套鉆機的泥漿儲備量不少于單樁體積。
(3)成孔前和每次提出鉆斗時,應(yīng)檢查鉆斗和鉆桿連接銷子、鉆斗門連接銷子以及鋼絲繩的狀況,并應(yīng)清除鉆斗上的渣土。
(4)旋挖鉆機成孔應(yīng)采用跳挖方式,并根據(jù)鉆進速度同步補充泥漿,保持所需的泥漿面高度不變。
(5)孔底沉渣厚度控制指標符合要求。
(四)干作業(yè)成孔
1.長螺旋鉆孔
(1)鉆機定位后,應(yīng)進行復(fù)檢,鉆頭與樁位點偏差不得大于20mm,開孔時下鉆速度應(yīng)緩慢;鉆進過程中,不宜反轉(zhuǎn)或提升鉆桿。
(2)在鉆進過程中遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發(fā)生異常聲響時,應(yīng)立即停鉆,查明原因,采取相應(yīng)措施后方可繼續(xù)作業(yè)。
(3)鉆至設(shè)計標高后,應(yīng)先泵入混凝土并停頓10~20s,再緩慢提升鉆桿。提鉆速度應(yīng)根據(jù)土層情況確定,并保證管內(nèi)有一定高度的混凝土。
(4)混凝土壓灌結(jié)束后,應(yīng)立即將鋼筋籠插至設(shè)計深度,并及時清除鉆桿及泵(軟)管內(nèi)殘留混凝土。
2.鉆孔擴底
(1)鉆桿應(yīng)保持垂直穩(wěn)固,位置準確,防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑。
(2)鉆孔擴底樁施工擴底孔部分虛土厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。
(3)灌注混凝土時,第一次應(yīng)灌到擴底部位的頂面,隨即振搗密實;灌注樁頂以下5m范圍內(nèi)混凝土時,應(yīng)隨灌注隨振動,每次灌注高度不大于1.5m。
(注)一般用在擴底樁型施工上,上部不要求擴,鉆到樁底時加大鉆壓,使擴底鉆頭打開徑向形成擴大即可。
3.人工挖孔
1)人工挖孔樁必須在保證施工安全前提下選用。
(2)挖孔樁截面一般為圓形,也有方形樁;孔徑1200~2000mm,最大可達3500mm;挖孔深度不宜超過25m。
(3)采用混凝土或鋼筋混凝土支護孔壁技術(shù),護壁的厚度、拉接鋼筋、配筋、混凝土強度等級均應(yīng)符合設(shè)計要求;井圈中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于20mm;上下節(jié)護壁混凝土的搭接長度不得小于50mm;每節(jié)護壁必須保證振搗密實,并應(yīng)當日施工完畢;應(yīng)根據(jù)土層滲水情況使用速凝劑;模板拆除應(yīng)在混凝土強度大于2.5MPa后進行。
(4)挖孔達到設(shè)計深度后,應(yīng)進行孔底處理。必須做到孔底表面無松渣、泥、沉淀土。
(五)鋼筋籠與灌注混凝土施工要點
1.鋼筋籠加工應(yīng)符合設(shè)計要求。鋼筋籠制作、運輸和吊裝過程中應(yīng)采取適當?shù)募庸檀胧?,防止變形?br />
2.吊放鋼筋籠入孔時,不得碰撞孔壁,就位后應(yīng)采取加固措施固定鋼筋籠的位置。
3.沉管灌注樁鋼筋籠內(nèi)徑應(yīng)比套管內(nèi)徑小60~80mm,用導(dǎo)管灌注水下混凝土的樁應(yīng)比導(dǎo)管連接處的外徑大100mm以上。
4.灌注樁采用的水下灌注混凝土宜采用預(yù)拌混凝土,其骨料粒徑不宜大40mm。
5.灌注樁各工序應(yīng)連續(xù)施工,鋼筋籠放入泥漿后4h內(nèi)必須澆筑混凝土。
6.樁頂混凝土澆筑完成后應(yīng)高出設(shè)計標高0.5~1m,確保樁頭浮漿層鑿除后樁基面混凝土達到設(shè)計強度。
7.當氣溫低于0℃以下時,澆筑混凝土應(yīng)采取保溫措施,澆筑時混凝土的溫度不得低于5℃。當氣溫高于30℃時,應(yīng)根據(jù)具體情況對混凝土采取緩凝措施。
8.灌注樁的實際澆筑混凝土量不得小于計算體積;套管成孔的灌注樁任何一段平均直徑與設(shè)計直徑的比值不得小于1.0。
(六)水下混凝土灌注
1.樁孔檢驗合格,吊裝鋼筋籠完畢后,安置導(dǎo)管澆筑混凝土。
2.混凝土配合比應(yīng)通過試驗確定,須具備良好的和易性,坍落度宜為180~220mm。
3.導(dǎo)管應(yīng)符合下列要求:
(1)導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑圓順,直徑宜為20~30cm,節(jié)長宜為2m。
(2)導(dǎo)管不得漏水,使用前應(yīng)試拼、試壓,
(3)導(dǎo)管軸線偏差不宜超過孔深的0.5%,且不宜大于10cm。
(4)導(dǎo)管采用法蘭盤接頭宜加錐形活套;采用螺旋絲扣型接頭時必須有防止松脫裝置。
4.使用的隔水球應(yīng)有良好的隔水性能,并應(yīng)保證順利排出。
5.開始灌注混凝土時,導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300~500mm;導(dǎo)管首次埋入混凝土灌注面以下不應(yīng)少于1m;導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為2~6m。
6.灌注水下混凝土必須連續(xù)施工,并應(yīng)控制提拔導(dǎo)管速度,嚴禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面。灌注過程中的故障應(yīng)記錄備案。