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码头工程引桥钻孔灌注桩施工概述

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【摘要】:作者通过对实际参与的码头引桥工程中所采用的技术进行探讨,对其在工程中所采用的施工工艺进行简要介绍。

关键词: 灌注桩;钻孔;引桥

中图分类号: U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:

1 施工工序及方法

1.1 工程测量及桩定位

1.2钻孔前要先准备好护筒,在测定好实际桩位好埋设其中,根据实际情况调整筒的高度。护筒的材料要选用钢材,内径较设计要大15cm左右,高出地表不超过20cm为宜。在护筒定位前,要对其桩位进行严格的复查,保证筒中心与桩中心保持较小误差。

1.3 泥浆制备

泥浆性能指标按以下标准调节:注入孔口泥浆比重应不大于1.10~1.15,粘度不大于 15-25s;排出孔口泥浆比重应不大于 1.25,粘度不大于 18-30s。且施工过程应经常测定泥浆的性能指标,并随时予以调整,以维护其性能要求。定期对泥浆池槽进行清理,防止使用含砂量过大的泥浆。及时排放废浆,避免场地污染。

1.4 钻机设备就位 采用正循环钻机成孔,钻头与桩位的对位误差要小于2cm。钻机就位时,须将路基垫平填实,钻机按指定位置就位,并调整垂直。钻机就位后必须锁定,防止钻机滑动移位。施工前,钻机应先试运转检查,以防止成孔或灌注中途发生故障。

2 灌注桩施工

2.1成孔施工 施工时根据工程岩土情况合理选择钻头和泥浆性能,下钻头前先开动泥浆泵调试,待一切运转正常慢慢降下钻头,轻压慢转数分钟后逐渐增大转速和钻压而进入正常钻进,加接钻杆时,先将钻头提离孔底,待泥浆循环 3-5min 后再拆卸加接钻杆。开孔前必须再次校对桩位中心,尤其是钻头中心,一定要对准桩中心,泥浆泵起动后,应待形成正常循环后方可开动钻机并慢速回转下放钻具至孔底,开始钻进时,应先轻压慢转待钻头正常工作后逐渐增大转速,调整钻压,以不堵塞钻头出浆口为限度。

根据不同地层地质情况控制好进尺速度,在淤泥质粘土中要缓慢钻进,确保泥浆充分护壁,并反复扫孔,防止缩颈;在地质层软硬交替部位,要控制转速及钻进速度,防止孔斜,确保桩的垂直度。在粉质类粘土层中钻进时易发生坍孔,需稠泥浆、大泵量钻进,钻机操作要控制进尺。

钻进时如孔内出现塌孔、涌砂等异常情况,应立即将钻具提离孔底,控制泵量,保持循环液循环,排出塌落物和涌砂,同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,保持水头压力以抑制继续涌砂和塌孔。恢复钻进后,泥浆泵压力不宜过大,避免冲垮孔壁。

钻进过程中,必须保证钻杆垂直度,使钻杆、钻头与桩位的中心保持在同一轴线上,钻具提升、下放要求平稳,禁止快速提升及快速下放而造成孔壁坍塌事故的发生,禁止用副卷扬机升降钻具。钻孔开孔后,无特殊原因中途不得移位。移位后复位时,必须再次校对中心。更换钻头、钻具后,钻头一定要对准孔位,方可继续钻进。钻具从孔内提出孔外时一定要缓慢,应保持孔内水位,防止水头下降太快,同时及时向孔内补充泥浆,落差不得超过距护筒排放口30cm,防止钻孔上部坍塌。

技术人员及时做好钻孔施工记录,钻孔施工记录表必须与实际施工同步,应真实、齐全、详细、整洁。钻孔达到设计孔深,经当班技术员检验合格方可继续施工。

2.2 第一次清孔 第一次清孔应在完成孔之后并在吊装钢筋笼之前进行。使用钻具和泥浆泵循环清渣。清孔时将钻具提离孔底0.3-0.5m,缓慢转盘,同时加大泵量,每隔 10min 停泵一次,将钻具提高3-5m 来回串动几次,再开泵清孔,进行孔内循环换浆,以清除悬浮在孔内造孔泥浆中的渣粒,减短二次清孔时间,同时慢速扫钻以扰动孔底沉渣,加快清孔速度。

2.3 成孔质量和沉渣检查 钻孔清孔完毕后,在安装钢筋笼之前,采用圆环测孔法检查成孔质量,包括孔径(沿深度全长均不小于桩设计直径 800mm,用井径仪测量直径、孔深和垂直度(允许偏差:

2.4 钢筋笼制作和安装就位

2.4.1 钢筋笼制作 根据设计计算箍筋用料长度、主筋分布段长度,将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。将支撑架按 2~3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线,然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。将螺旋筋按规定间距缠绕于主筋外侧,采用梅花点焊将螺旋筋固定在主筋上,并确保不烧伤主筋。为使钢筋笼不卡住导管接头,主筋接头的焊接应沿环向并列,严禁沿径向并列。焊接钢筋笼保护层块,保护块用高标号砂浆制作,每节笼至少二道,沿钢筋笼周边均匀布置3-4个,以确保钢筋笼主筋保护层厚度。将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上,防止变形。钢筋笼制作时,主筋应校直,焊缝饱满,搭接长度符合规范要求。钢筋笼主筋焊接接头应错开布置,同一断面上接头数量不得超过50%,并符合设计要求,钢筋搭接长度须符合相关要求。

2.4.2 钢筋笼安装 钢筋笼在沉放前,必须由工地专职质检人员对钢筋笼的尺寸、焊接点等进行严格检验合格后方可吊运沉放。钢筋笼的吊放采用双点起吊法:采用20 吨汽车吊,主钩和副钩配合使用,将钢丝绳的四端对称用锚栓固定在钢筋笼的1/4和3/4处。对准孔口要轻放,注意垂直对中。下放途中遇阻时,要适当提高后轻转动再下,严禁猛蹲强下;必要时提笼移钻机重新打孔然后再下钢筋笼。为保证钢筋笼顺利下放,在笼的四周每隔4米均匀布置扶正环(保护块)。安放钢筋笼必须严格控制吊筋长度,根据护筒口标高和桩顶标高计算出吊筋的长度,以控制吊筋长度控制钢筋笼笼顶标高。钢筋笼吊放时应在底下端(钢筋笼下到孔底的)20cm 左右宜稍弯折成倒锥台状,便于下入孔内方便,以免灌注混凝土时灌浆管挂住钢筋笼。分节的钢筋笼在孔口对接。孔口对接钢筋笼首先要调整好垂直度,钢筋笼在孔口对接时,配备焊工施焊。每节钢筋笼焊接完毕后应补足接头部位的螺旋筋,方可继续下笼。焊接采用单面焊,搭接长度10d。分节焊接时,先把第一节放置孔中,用钢管将待焊的笼子固定在孔口护筒上,以扶正环控制笼子的垂直度。再用吊筋将第二节笼子吊起至焊接位置用钢管固定且调整好垂直度,然后施焊。第三节、第四节依次进行焊接,直至整个笼子放入孔中。

2.5 下放导管 导管使用前,认真检查其完好的情况,以保证具有良好的密封性。必要时做压水试验,保证导管的上下串动,能够更好地促使桩身砼密实均匀。节头由螺纹连接,节间用橡胶圈密封防水,导管总长度根据孔深和工艺要求配置。

2.6 第二次清孔 二次清孔的目的是为了清除在下放钢筋笼和导管后的下沉渣料和孔底淤积物,是确保灌注桩质量的一道重要工序。

清孔方法:本工程采取正循环法进行二次清孔,实践证明采取正循环法进行二次清孔能够快速、彻底清除孔底淤积物,达到设计要求。密切观察清孔返出的泥浆情况,当泥浆性能已达到规范要求时,分别向孔内下入测饼和测针,用测饼和测针分别测得的孔深之差即为孔底淤积厚度。保证孔底沉淤厚度满足设计要求(≤

300mm),若未达到设计要求,则继续进行清孔,直至达到设计要求为止。

2.7 水下砼灌注 砼浇筑方法采用直升导管水下砼灌注法,选用内孔直径为 Ф250mm 的螺纹式导管。导管吊入孔时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密,确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中,防止跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管。导管底部距孔底(孔底沉渣面)高度一般为 300-500mm,以便能放出隔水塞及首批砼。开始灌注时,为保证灌入的第一批砼拌合物能达到要求的一定的埋管高度,以便实现导管底部的隔水首批砼灌注正常后,应连续不断灌注砼,严禁中途停工。导管下口埋入砼的深度不小于 2m,不大于6m,设专人及时探测。混凝土灌注过程中,应始终保持导管位置居中,提升导管时应有专人指挥掌握,不使钢筋笼子倾斜、位移,如发现笼子上升时,应立即停止提升导管,使导管降落,并轻轻摇动使之与骨架脱开。砼灌注的上升速度不得小于 2m/h。灌注时间控制在 3~4 小时。必要时混凝土可掺入适量缓凝剂。混凝土灌注到桩孔上部5m 以内时,可不再提升导管,直到灌注至设计标高后一次拔出。砼灌注至桩顶后至少超灌 800mm 以上,以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度达到设计要求。混凝土灌注完成后及时拔出护筒,灌注完桩顶混凝土面低于施工地面高度时,应立即回填土加以覆盖,防止塌孔及保护人员和设备的安全。