[影响钻孔灌注桩施工的老桥基础处理]随着社会经济发展和车流量的迅速增加,对道路工程的质量和等级要求也越来越高,许多道路桥梁需要扩建,以满足高标准的要求。然而,再建桥梁为了设计和布局合理,往往造成新老桥基础的...+阅读
钻孔灌注桩的施工技术和质量控制 钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录,以便有效地对桩基施工质量加以控制。 1 成孔质量的控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。
因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 1.1 采取隔孔施工程序 钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同,打人桩是将周围土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 1.2 确保桩身成孔垂直精度 这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
1.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。 虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。
同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。 为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象,除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外,还根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降,在软粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是O.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。 1.4 钢筋笼制作质量和吊放 钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。
在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。
钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。 1.5 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔 清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用
试述工人挖孔灌注桩施工工艺
摘要:随着国民经济的发展,各类民用与工业建筑日益走向高层化,人工挖孔桩以其特有的大承载力优势得到许多设计单位、施工单位的认可。确实是一种经济适用的基础形式。 关键词:挖孔桩 施工
一、前言 随着国民经济的发展,各类民用与工业建筑日益走向高层化,人工挖孔桩以其特有的大承载力优势得到许多设计单位、施工单位的认可。确实是一种经济适用的基础形式。
二、人工挖孔桩的特点
(1)、施工操作工艺简单,施工方便,不需要大型机械设备。
(2)、单桩承载力高,可直接检查桩外形尺寸和持力层情况,受力性能可靠,抗震能力强。
(3)、可多桩同时进行,施工速度相对较快,节省设备投资,降低工程造价
(4)、井下作业条件差,环境恶劣,劳动强度大,安全和质量特别重要。
三、适用范围 人工挖孔桩适用于桩直径800㎜以上,无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土,含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用,特别适于黄土层采用,深度一般10米左右,可用于高层建筑、公共建筑,对有流沙,地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用
四、工艺流程
五、操作工艺。
(1)、放线、定桩位及高程:依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图,测定桩位方格控制网和高程基准点,确定好桩位中心,以桩位中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周,撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线,桩位线定好后,经监理复查合格后方可开挖。
(2)、开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层开挖,先挖中间部分的土方,然后向周边扩挖,有效控制桩孔的截面尺寸,每节的开挖高度应根据土质和设计而定,一般以0.9—1.2米为宜。
(3)、支护壁模板、放附加钢筋:为防止桩孔壁坍塌,确保安全施工成孔应设置护壁,种类有素砼和钢筋砼两种,以现浇钢筋砼护壁为优,与土壁能紧密结合,整体性和稳定性均佳,护壁厚度和砼强度必须满足设计要求,护壁模板采用拆上节支下节重复周转使用,模板之间用卡具、扣件连接,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的,用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑,顶紧模板,防止模板应受张力而变形,不设水平支撑,以方便操作,第一节护壁应高出地面150--200㎜,护壁厚度比下面护壁厚度增加100--150㎜,便于挡土、挡水,桩位轴线和高程均应标定第一节护壁上口。
(4)、浇筑第一节护壁砼:护壁模板支好后应立即浇注护壁砼,人工浇筑,人工捣实,砼强度到达1.2Mpa即可拆模,护壁砼应根据气候条件,一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
(5)、检查桩位(中心)轴线、标高:在地面上设十字控制网、基准点,将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上,每节以十字线对中,吊线锤作中心控制,用尺杆找圆周,以基准点测量孔深。
(6)、架设垂直运输架:第一节桩孔成孔后,着手在桩孔口上架设垂直运输架,要求搭设稳定、牢固。
(7)、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等:安装提升设备时,尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合,以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心,桩口上设围护栏,当桩孔深大于5米时,应向井下通风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应,桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时,应掩盖好安全盖板,防止杂物掉下伤人,吊运土时,再打开安全盖板。
(8)、开挖第二节桩孔土方:从第二节开始利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽,吊桶离开孔上方1.5米时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人,吊桶卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土,桩孔挖至规定深度后,用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度,修整孔壁,使上下垂直平顺。
(9)、先拆第一节、支第二节护壁模板、防附加钢筋:护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用,模板上口留出高度为100㎜的砼浇筑口。
(10)、浇筑第二节护壁砼:砼用吊桶运送,人工浇筑,人工插捣密实。
(11)、检查桩位(中心)轴线、标高:每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线锤向井底投设,以半径尺竿检查检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测,保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
(12)、逐层往下循环作业:将桩孔挖至设计深度,检查土质情况,桩底应支承在设计规定的持力层上。(13)、开挖扩底部分:桩底分为扩底和不扩底两种情况,挖扩底桩应先将扩底部分圆柱体挖好,再按设计扩底部位的尺寸、形状自上而下削土。(14)、检查验收:成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收,合格后做好施工记录。(15)、吊放钢筋笼:钢筋笼按设计制作、运输、吊装,应防止扭转变形,根据规定加焊内固定筋,钢筋笼放入前,应绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。(16)、浇筑桩身砼:清除孔底积水,用溜槽向孔底浇筑砼,当高度超过3米时,应用串筒,串筒末端...
人工挖孔桩施工工艺
一、人工挖孔桩的工艺准备问题 在进行工艺安排之前,首先要进行作业条件的分析,还有材料及机具的准备工作。 解决作业条件中的问题首先要对周围建筑物及地下管线进行调查,且施工现场的地上、地下障碍物已清除或改移完毕,对不能改移的障碍物必须标志,并有保护措施;其次使施工场区做到水通、电通、道路通畅,并清理平整;最后还应降低地下水位,设置排水沟、集水坑,保持排水通畅,还要及时将桩孔周围的积水排走,确保场地内无积水。
材料问题比较容易解决,人工挖孔桩需要的材料有:水泥、砂、石子、钢筋、预拌混凝土和外加剂等。机具设备的需要有提升设备、挖土设备、通风设备、护壁设备、混凝土浇筑设备、钢筋笼加工和吊装设备、活动爬梯、照明设备和排水设备等。
二、工艺问题 研究人工挖孔桩工艺问题,首先要了解它的工艺流程:测量放线与定桩位→开孔成孔作业(分节挖土和出土)→安装护壁钢筋和护壁模板→灌注护壁混凝土→拆模→重复作业至设计桩底标高→验底和扩孔→吊装钢筋笼→灌注桩身混凝土成桩→验收。
1.测量放线与定桩位 放出桩位中心线并进行复核,以桩孔中心为圆心,以桩的设计半径加护壁厚度为半径,画出桩的开挖轮廓线并撒白灰标示;安装提升设备时,应使吊篮的粗绳中心与桩孔中心线一致,以作挖土时粗略控制中心线用。 2.解决开孔成孔作业问题 挖土时应分层进行,每层应先挖中间部分后周边,并与护壁施工紧密配合,一般挖深0.8~1.0m为一个开挖节段;挖进时,吊大线锤作中心控制用,用尺杆找圆心,以地面上基准点测量孔深,以保证桩位、垂直度和截面尺寸正确;当桩距小于2倍桩径,或桩距小于2.5m时,应间隔开挖。
3.安装护壁钢筋和护壁模板的注意事项 首先护壁主筋的粗细在¢6~¢8,间距应为150,两端要有6.25d弯钩,插入下层护壁长度大于200mm,上下主筋应搭接,以此来防止护壁因自重而断裂;护壁模板用角钢做骨架,钢板做面板,模板之间用螺栓连接,模板高度通常为1.0m,一般做成定型模板,桩径为0.8~1.2m时模板由4块组成,直径大于1.2m的桩孔,模板常由5~8块组成;拆模时间一般大于2d,必须时要提高混凝土强度等级。
缩短拆模时间(但拆模时间不得小于1d)。 4.护壁混凝土灌注的结构 桩孔护壁一般采用现浇混凝土护壁,护壁厚度不小于100mm,混凝土强度等级不低于C15,混凝土的拆模强度不低于1~3Mpa,每挖一节段,施工一节。 护壁的结构形式为斜阶型,上面厚约170mm,下面厚约100mm,单元高度0.8~1.0m。 首节护壁应按施工放线定位构筑沿口圈,沿口圈还应该高出地面100mm,厚度不应小于300mm,并留有堤土器支腿孔。
使上下两节护壁之间紧密连接。 如果孔径大于1.2m时,护壁中应增设附加钢筋,一般是在主筋内侧,每隔2.5m加设一道直径为25~30mm的加强箍,每隔一箍在箍内设一井字加强支撑,与主筋焊接牢固,组成骨架。 孔底末端护壁应该有可靠地法国化措施,一般做法是将末端护壁钢筋伸出一定的长度。 护壁混凝土应振捣密实,厚薄均匀(最薄处不得小于设计厚度的80%)。
5.拆模 什么时候开始拆模啊?当护壁混凝土强度达到1.2Mpa,常温下约24h才可以拆除摸板,开挖下一段的土方。然后再支模浇筑护壁混凝土,如此循环,直至挖到设计要求的深度。 6.验底和扩孔中的问题 成孔至设计深度,灌注桩身混凝土前需经地质勘察单位、监理、施工及建设单位共同验底,并签署验底记录。验底内容为:检验桩底岩性,是否进入设计要求的桩端持力层,以及检查扩大头尺是否满足设计需要。
扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下修成扩大头。 2.7吊装钢筋笼 钢筋笼安放要对准孔位,扶稳、缓慢下放,避免碰撞孔壁,到位后立即固定。大直径桩的钢筋笼需使用吨位适宜的吊车将钢筋笼吊入孔内。在吊装过程中,要防止钢筋笼发生变形。当钢筋笼需要接长时,要先将第一段钢筋笼放入孔中,利用其上部架立筋暂时固定在护筒上部,然后吊起第二段钢筋笼对准位置后用绑扎或焊接等方法接长后放入孔中,如此逐渐接长到预定深度。
待到钢筋笼安设完成后,还要检查确认钢筋笼顶端的高度。 2.8灌注桩身混凝土成桩 钢筋笼安放检查无误后,即灌注混凝土,成孔到浇筑混凝土的间隔时间宜小于2d,对软质岩石宜为1d。对桩孔内无水或渗水量较小的挖孔桩,可用串筒或导管直接浇筑,混凝土的坍落度可用60~80mm。混凝土浇筑中,随着混凝土的上升,需要逐步提升和拆卸导管。
应该注意控制最后一次的混凝土灌注量,当凿除桩顶浮浆层后,应保证设计的桩顶标高及混凝土质量。一般超灌高度可为0.5~1.0m。
三、人工挖孔桩的工艺施工问题 人工挖孔桩属于大直径灌注桩,承载力大,且承载力与桩质量密切相关。开挖前,桩位应定位放线准确,在桩位旁设置定位龙门桩。做混凝土护壁时,安装模板应用桩中心线校正模板位置。
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