浅析钻孔灌注桩施工要点控制

2013-11-16许永

中国新技术新产品 2013年11期

关键词：钢护筒清孔灌注桩

许永

（河南省路桥建设集团有限公司，河南商丘 476000）

1 准备工作

1.1 测量控制

在水准基点复测合格的前提下，利用往返测量将水准点引至桥梁施工地点附近一稳固处，经复核符合精度要求后，作为桥梁施工标高控制点。利用已经监理测量工程师复核批准的导线网进行平面控制，测设纵横轴线等并设置牢固标志。

1.2 技术准备

每个桥梁开工前根据施工图纸结合现场情况进行设计要素复核，发现与设计意图不符的及时通知监理复核并将相关资料告知设计代表，是否需要办理变更。详细分析施工图，结合现场的地形、便道情况、天气等施工条件以及考虑与其它施工工序的干扰等制订详细可行的施工顺序。施工前组织相关管理人员、施工工人对各工序、工种进行详细的安全、技术交底。

1.3 材料准备

根据设计和有关施工规范要求选定桥梁施工所需水泥、砂、碎石、片石和钢筋等材料的品种和规格，并按设计和有关规范取样进行原材检验，经检验合格的原材由项目部材料管理人员根据工程进展需要，及时采购分期送往施工现场。

2 施工工艺

2.1 桩基护筒的制作与埋设

钢护筒采用8mm厚A3钢板卷制而成，其直径比桩孔直径大0.20米，埋置深度2～3米，高出地面不少于0.30米。钢护筒的沉放采用人工挖埋，施工前先测量定出桩位，在桩基外做出十字附桩以确定桩基中心点，再放出钢护筒边线，然后进行人工挖孔，达到标高后放入钢护筒、测量定位，钢护筒与孔壁之间空隙回填粘土压实，钢护筒偏位应不大于5cm，垂直度误差小于0.5%。

2.2 泥浆制备

采用自然造浆方式进行护壁式全护筒护壁。在钻进中定期检查浆液的比重、粘度含砂率、胶体率失水率等指标，泥浆循环使用，废弃泥浆经沉淀处理后外运，以保护环境。控制泥浆稠度，泥浆的配制指标按下表配制：泥浆循环系统(采用二池一槽)：工程桩基础施工使用优质膨润土泥浆护壁，以保证施工安全和质量。施工过程中，泥浆循环采用在墩位附近砖砌泥浆池，泥浆池考虑各墩桩基共用，就近布置，保证总容量在30m3以上并配备储浆池进行泥浆的储存。在施工桩基附近设沉淀池，以便及时捞出沉碴，保证循环进入泥浆池的泥浆质量。

泥浆性能指标要求

2.3 成孔施工

完成桩的冲击工作后，及时的校核，以免出现偏差。造浆工作完成后，使用较低的速度继续冲进，等到桩锤完全进入土层后方能开始以正常的速度冲进。成孔时一定要确保连续施工，安排专人做好记录工作，同时对岩体的情况和孔内的泥浆进行检查。终孔验收、清孔：钻孔工作结束以后，对其进行检测，经过检测各项指标都满足要求就可以开始进行清孔。为保证桩基的承载力满足规范的要求，换浆清孔工作必须在下钢筋笼前完成，完成灌注桩的清空工作以后，对桩孔中心偏位、桩孔直径及桩孔垂直度使用圆筒检孔器进行检查，同时还需要对沉渣的厚度进行测定，确保其满足规范的要求。经过检测各项指标都符合条件以后，将钻机移开，开始将钢筋放下。

2.4 钢筋笼的制作、安装与清孔

钢筋笼在现场分节，对钢筋笼进行加工时，选用加劲筋成型法，将加劲筋的点焊在主筋的内侧，在制作的过程中，对主筋和加劲筋的垂直度进行校正，然后将其焊接牢固，把螺旋筋布置好后焊接在主筋上，同时在主筋的周围至少焊接四个保护层耳环。对主筋进行搭接时选用焊接。严格控制接头的长度和焊接的质量。为避免钢筋笼在存放、运转和吊装的过程中发生变形的不良状况，需要在内箍内侧每隔2m的距离焊接一个“米”字型内撑，为避免在吊装的过程中吊点出现变形，在吊点的位子还需要设置加强撑。完成钢筋笼的下放工作以后，需要及时的进行二次清孔，同时为灌注水下混凝土工作做准备。清孔的具体方法是将皮笼和弯头安装在导管的顶部，使用泵将泥浆压入导管内部，再将沉渣通过导管向外置换。然后对孔深、孔底泥浆的密度、沉渣的厚度进行检查，各项指标都满足要求后，即为完成了清孔工作，接着就可以对水下混凝土进行浇筑。

2.5 水下砼灌注

砼配合比基本要求：桩基础砼标号为C25，考虑到水下砼浇筑的各种因素，在进行砼配合比设计时要满足以下要求：

（1）坍落度：180～220mm；水泥标号：不低于425号且用量不少于350kg/m3；桩基础砼集中再搅拌站拌制，采用砼搅拌车运输至浇注点现场直接浇筑。（2）导管：导管选用壁厚5mm，直径30cm的无缝钢管。导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、外观质量和拼缝构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球、承压及水密性试验。导管分节加工，每节长度以2～4m，还需加工两节1m长作为高度调节。导管在开始浇筑砼前离开孔底面25～40cm。（3）砼浇筑：桩基础砼采用导管法水下灌注。首批砼数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入砼不小于1m深。导管上口安放砼隔水塞，隔水塞预先用8号铁丝悬吊在砼漏斗下口，当砼装满后，剪断铁丝，砼即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不得超过15min。在整个浇注过程中，导管在砼中的埋置深度以2～6m为宜。专人测量导管埋置深度及管内外砼面的高差，及时填写水下砼浇注记录。利用导管内的砼的超压力使砼的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高0.8m。在浇注将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。

3 灌注水下砼过程应急处理措施

3.1 孔身偏斜、弯曲

钻孔过程中发现孔身偏斜，抛片石修孔。在偏斜处吊住钻锤反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时，回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。

3.2 扩孔、缩孔

采取防止坍孔和防止钻锤摆动过大的措施。如发现缩孔是钻锤磨损过甚造成地，则及时焊补钻锤；遇膨胀地质则采用失水率小的优质泥浆护壁。

3.3 钻孔漏浆

采取将护筒周围回填土筑实、增加护筒沉埋深度、适当减小水头高度或加稠泥浆、倒入粘土等措施。

3.4 掉钻、落物

做到迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，若落体已被泥沙埋住，则先清除泥砂，使打捞工具接触落体后再打捞。

3.5 凿桩头

桩身混凝土灌注完毕，强度达到10MPa后，即开挖基坑，进行桩头截除，凿除使用风镐，配合人工清理。

3.6 成桩质量检查

钻孔灌注桩基础施工时按设计要求埋设声测管。按设计规范规定的频率和方法进行检测，鉴定合格后，进行下一道工序施工。无断层或夹层。桩头凿除预留部分后，无残余松散层和薄弱混凝土层。需嵌入承台内的混凝土桩及锚固钢筋长度应符合图纸要求。

4 施工注意事项

护筒底要置于粘性土上，确保护筒底的地质、护筒的高度能满足埋设的规范要求，以防漏浆。检查钢护筒的平面位置和垂直度满足要求后再固定，测量桩机就位满足要求后再加固定位装置，防止桩机带钻头偏移。及时清理与捞出沉渣，以保证泥浆的质量及对地质分布情况的准确判断。

安放钢筋笼时，并在钢筋笼顶上用ф25钢筋将与桩机底座、护筒焊接牢固，防止灌注后期混凝土的冲击力使钢筋笼偏位或钢筋骨架上升，以保证桩头段钢筋保护层厚度，以及确保成桩中心偏差满足要求。预防塌孔的措施：根据钻孔地质的情况，及时调整泥浆浓度，同时通过临时砌筑砂包以进一步提高水头。确保声测管安装质量，包括声测管的垂直度、平面位置、密封性等。

5 桩基工程质量控制指标检验频率和方法

所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。成孔后必须清孔，测量孔径、孔深、孔位和沉淀厚度，确认满足设计或施工技术规范要求后，方可灌注水下混凝土。

水下混凝土应连续灌注，严禁有夹层和断桩。嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范规定的最小锚固长度要求。50%桩基采用深测管检测，其他桩基采用无破损法进行检测。凿除桩头预留混凝土后，桩顶应无残余的松散混凝土。桩顶面应平整，桩柱连接处应平顺且无局部修补。

每个桩位用全站仪检查，群桩允许偏差值为≤100mm，单桩允许偏差值为≤50mm。每个桩用测壁（斜）仪或钻杆垂线法检查钻孔倾斜度，钻孔倾斜度不大于1%，且不大于500mm。每个桩沉淀厚度用沉淀盒或标准垂检查。对于摩擦桩，应符合设计规定，设计未规定时按施工规范要求；对于支承桩，不应大于设计规定。每个桩钢筋骨架底面高程：先用水准仪测骨架顶面高程后反算，偏差控制量为±50mm。