反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用 【摘要】:钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。因而,对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。本文着重对反循环钻孔灌注桩施工技术在工程中的应用进行了详细分析。 【关键词】：钻孔灌注桩；反循环；水下混凝土 中图分类号：U443.15+4文献标识码： A 文章编号： 引言 钻孔灌注桩因孔底沉渣和孔壁泥皮过厚往往导致承载力折减，形成上述质量通病的原因是该工艺采取了高浓度、高密度泥浆介质（冲洗液）施工的结果。为解决这个难题工程技术人员经过总结、探索，积极研究推广钻孔反循环制桩工艺。 一、反循环钻孔灌注桩施工工艺特点 通过泵吸、射流抽吸、充气送入压缩空气,使钻杆内腔形成负压或充气液柱产生压差,使经过钻杆与孔壁间的环状空间流向孔底的泥浆,携带钻头切削下来的钻屑,由钻杆内腔高速返回地面泥浆池。由于泥浆上返速度快,排渣能力强,对孔壁的冲刷作用小,在孔壁上形成的泥皮相对较薄,成孔质量好。主要适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、黏性土、砂土、软质岩等土层应用。 二、桩位放样 所有桩位用全站仪精确测定，在桩位精确打入标志物，沿桩位顺轴线方向摆放枕木和铁轨并固定，用垂直轴线和平行轴线方向的“”字交会法将桩位反映到枕木和铁轨上，钉上铁钉，标上油漆。成桩后确保边桩桩位允许偏差d/6且不大于100mm，中间桩桩位允许偏差d/4且不大于150mm。 三、护筒埋设 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土再静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流沙现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能稳定孔壁、防止塌孔。护筒除起到这个作用外,同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用。 采用钢质护筒,对于旋转钻护筒直径比设计桩径大20cm,对于冲击钻护筒直径比设计桩径大40cm,长度不小于180cm。 护筒顶高出地下水位:1.5m2.0m。 护筒顶高出原地面20cm30cm。 护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满夯实,严防地表水顺该处渗入。 护筒接头处,要求内部无突出物,能耐拉压,不漏水。 护筒平面位置偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。 钻孔 根据场地地层特点选择使用两翼或三翼钻头。钻头直径均不小于设计和规范要求。制备的泥浆性能指标：密度1.051.15；粘度1725s；含砂率6%；PH值79。钻进机就位后，采用水平尺校正钻机水平度及立轴垂直度，以便确保垂直度偏差1%。对上部地层采用小参数正循环及轻压慢转方法，控制钻速，而后逐步改用泵吸反循环工艺为主的成孔方法。第一个桩孔钻至持力层后，邀请了甲方、设计、勘测、监理等有关人员共同对桩孔持力层进行了确认。其余各施工桩孔钻至持力层后，均及时通知了甲方、监理等有关人员共同鉴定，认为符合要求后再按进入持力层深度要求将孔钻至设计标高。钻孔过程中，桩径允许偏差0.1d且50mm；垂直度允许偏差1%H。 五、第一次清孔 成孔后，进行第一次清孔。在终孔时停止钻具回转，将钻具提离孔底5080cm，维持冲洗液的循环，采用反循环工艺，缓慢回转，同时加大泵量，每隔10min，将钻具提高23m，再缓慢回转到底，直至排出泥浆符合要求为止。同时，清孔时泵吸量进行了合理控制，以避免过大吸垮孔壁。 六、钢筋制作与安装 钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用同标号混凝土旋转垫块。设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个6个。 钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊,为保证骨架不变形,须用两点吊:第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,焊接时应先焊顺桥方向的接头,最后一个接头焊好后,全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。 钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为:主筋间距10mm;箍筋间距20mm;骨架外径10mm;骨架倾斜度0.5;骨架保护层厚度20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程20mm;骨架底面高程50mm。 七、导管的安装 导管采用直径300mm3.5mm3m无缝钢管,接口严密,密封性好。刚性强,不易变形。在使用前首先进行导管水密性检验,并检查密封垫好坏和导管内是否有残物,使用后将导管清洗干净,涂油保护螺栓并堆放整齐。 导管采用一台吊车吊装.吊装前应根据孔深算出导管长度,下导管过程中要逐个记录导管顺序及每节长度对准孔位中心吊装。 八、第二次清孔 导管入孔后，再次测定孔底沉渣厚度超过规定时，应采用泵吸反循环工艺进行二次清孔。清孔时应逐渐稀释泥浆，其粘度控制在2528s左右，清孔时间不少于10min。二次清孔结束后，用专用皮尺测量桩底沉渣，测定孔底沉渣5cm后方可停止清孔。二次清孔后要求30min内必须开始灌注混凝土，否则应重新清孔。 九、水下混凝土施工 开始灌注前，导管下端距孔底0.5-0.6m，把隔水塞用铁丝仅仅悬挂于导管内。先灌入一定质量的水泥砂浆（配合比为水泥：水：砂=1：0.5：1.5），再灌入设计要求的混凝土，初灌后检查混凝土面高度，保证埋管深度大于1.5米。混凝土均匀连续的注入导管，严禁中途停工，满足埋管深度要求并及时测量孔内混凝土面高度，适时拆卸倒灌，导管和埋置深度控制在2-7米。灌注过程中注意观察孔口返水情况，若出现返水偏小时，应检查原因及时处理，防止堵管事故发生。若发生堵管事故，则可以采取上下活动导管方法进行处理，要控制好高度，不得使导管埋深小于2m。灌注接近桩顶时，导管内外混凝土面高差减小，混凝土面上升困难，此时应控制到管内混凝土注入量，同时加密混凝土面高度测量次数，及时掌握灌注情况，为了保证桩头强度，混凝土超过设计标高50厘米.测量混凝土时，要从桩面对称的2个和4个位置测量混凝土面，最低处为混凝土面高度。测量时要及时、准确记录孔内混凝土量，混凝土面上升高度、导管拆除长度、导管埋深及孔内导管长度等数据，作为灌注桩水下混凝土灌注施工纪录的工程资料。此外，还应注意，混凝土要连续浇注,中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。泵送混凝土直接输送至工作面，施工中应保证场地清洁卫生,泥浆不可到处外溢,泥渣应及时清除。 结束语 总而言之，因反循环工艺对班组操作工人要求较高,实施起来有一定的难度,笔者建议加强班组操作工人的培训,再加以推广。当然反循环钻进也有自身的缺点如水泵故障多、纯钻进时间较正循环短、超径卵石层钻进困难以及循环系统复杂等,相信反循环工艺的不足之处会随着研究和应用的深入会逐步解决。 参