安芸静 水下混凝土钻孔灌注桩施工

水下混凝土钻孔灌注桩施工内容提要通过对水下混凝土钻孔灌注桩施工的实践体验，主要介绍了钻孔灌注桩施工的工艺标准及要求，钻孔质量保证措施及平安环保保证措施。关键词水下混凝土钻孔灌注桩施工工艺标准要求1.工程概况京津城际轨道交通试验段工程永定新河特大桥桩基施工里程DK84+210.22～DK90+000，全长5790m,墩台179个,共计1715根钻孔灌注桩，桩长46～72m,钻孔灌注桩用C30水下混凝土，钻孔桩径为1～1地层分布状况为：瘀泥质粉质黏土，褐黄色～灰褐色，流塑～软塑，厚3.5～7.5m；粉质黏土，软塑，褐黄色，厚0～1.5m；粉土，密实，褐黄色，厚1.0～2.3m2.施工单元划分及施工依次每台钻机施工时以相邻三个墩台为一个施工单元,钻机在第一个墩台钻完第一根桩后，转到其次个墩台钻其次根桩，再转到第三个墩台钻第三根桩，再转到第一个墩台钻第四根桩，依次循环直到本单元全部桩基完成后转到下一施工单元。施工时，围绕60+100+600悬灌梁、32+48+32现浇梁为重点，依次绽开施工。3.主要机械设备依据“同行先进、满意需求、性能良好、相互配套”的原则进行施工机械设备的配置。保证按时进场，足量到位。表1机械设备配备表序号名称数量性能1旋挖钻机18良好225t吊车16良好3混凝土运输车12良好5挖掘机10良好6自卸车16良好7发电机5良好4.钻孔桩施工工艺标准及要求4.1.施工打算4.1.14.1.24.1.34.1.4采纳锤击、加压、振动等方法下沉护筒，护筒四周应回填黏土，并分层夯实。护筒要求：采纳钢护筒，坚实不漏水，直径大于孔径20cm，壁厚不小于4mm。埋深要求为:在岸滩上，黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，当表面土层松软时，应将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。当在水中筑岛时，护筒埋入河床不小于1m。护筒顶面应高出地面0.2～0.3m4.1.54.2.钢筋加工钢筋加工应符合现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210）中的有关技术要求。4.2.14.2.24.2.34.2.44.2.5.搭接焊焊缝饱满，焊缝深度不得小于6mm；宽度不得小于14mm，。定位应采纳2点固定，定位焊缝应离搭接端部20mm4.2.64.2.7.钢筋接头应设置在钢筋承受应力较小处，并应分散布置，相互错开。并应避开钢筋弯曲处，距离弯曲点不应小于20cm4.2.84.2.84.2.84.2.9.桩基钢筋骨架应每隔2m表5-1钢筋加工允许偏差和检验方法序号名称允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋的全长±10尺量2弯起钢筋的弯折位置203箍筋内净尺寸±3表5-2钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度±100mm尺量检查2钢筋骨架直径±20mm3主钢筋间距±0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距±20mm5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查4.3.施工过程4.3.1采纳锤击、加压、振动等方法下沉护筒，护筒四周应回填黏土，并分层夯实。埋深：黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小于2m，当表面土层松软时，应将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。护筒顶面应高出地面0.5m。护筒中心线与桩中心线重合，平面误差小于5cm，倾斜度小于1%。4.3.2由于本工程地下水位高且地层中大多存在淤泥层、粉砂、细砂层，旋挖钻机施工时，采纳静态泥浆护壁，在现场每两个墩身位置依据泥浆用量设一个泥浆拌合池和泥浆存放池。泥浆指标依据试验室供应数据限制，并符合规范要求，比重应在1.1～1.3克/cm3，泥浆黏度在16～22s,含砂率＜4%，PH值＞6.5。废弃的泥浆，存于场内的泥浆池内，用泥浆罐车或其他方式倒运到指定的弃渣场处理。4.3.3安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移或沉陷，否则要刚好处理。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。4.3.4开钻时，待泥浆输进钻孔中高于护筒底0.5m，方可起先钻进。起先钻进时，低档慢速钻进，待钻进深度超过护筒刃脚处，方可按正常速度钻进。在粘质土中钻进时，由于泥浆粘性大，易糊钻，采纳中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，易坍孔，宜限制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。钻屑进入筒体，装满一斗后，将钻头提出卸落钻渣，再将钻斗下落至地面，正旋关盖复位。起、落钻头速度要匀称，不得过猛或隧然变速。孔内出土，应马上清走，不得积累在钻孔四周。钻孔作业分班连续进行，一次成孔。在钻进过程中，依据钻进速度及钻碴状况，精确判定并具体记录钻进过程地质变更状况，必要时请监理工程师确认。钻进过程中产生的泥浆、钻碴经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水。在排放过程中不能造成对农田及四周水源的污染，沉淀池中的沉淀物用汽车运至指定弃淤场堆放处理。4.3.5钻孔达到设计桩底标高后，停止钻进，在监理工程师在场的状况下，对孔位中心偏差、孔径、孔深、钻孔垂直度、孔底沉碴厚度等采纳测量仪器、测绳、验孔器等工具进行全面检查，签字确认合格后，换浆清孔。在清孔时，留意保持孔内水头高度，防止塌孔。清孔后，孔底沉碴厚度、泥浆质量指标要满意规范要求。沉碴厚度要求≤10cm，泥浆密度≤1.1g表5-3钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心50mm3倾斜度1%444.3.6.安装钢筋笼及导管验孔、清孔并经监理工程师检查合格后，安放钢筋笼。钢筋笼在钢筋加工场按设计图下料加工，采纳整体吊装，加强箍筋采纳双面搭接焊，焊缝长度、高度等应符合现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》有关要求。钢筋笼要垂直缓慢吊放，防止安装过程中撞击孔壁引起塌孔，钢筋笼安放至设计标高后，用短钢筋将钢筋笼焊接在钢护筒上，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。钢筋笼安放完成后，安放混凝土灌注导管，导管采纳内径为φ250、φ300mm，内壁光滑的钢管，底节长4m，一般节2-3m，加配1m、0.5m长的调整导管。导管在安放前要通过试拼，进行水密、承压和接头抗拉试验，试验合格后将每节导管进行编号。下导管时要依据编号进行，缓慢下放，防止碰挂钢筋笼。每节导管应联结坚固，有防止松脱装置。导管长度依据孔深、漏斗高度等计算确定，导管底距孔底距离为25-40cm。444.3.7.灌注水下混凝土导管下放完成后，再次检查孔底沉碴厚度，不符合要求时，实行二次换浆清孔，清孔至孔底沉碴厚度满意要求后，刚好快速灌注首盘混凝土，封底混凝土量经计算后确定，保证封底后导管埋入混凝土中的深度不得小于1m并不宜大于3m。灌注起先后必需连续进行，不得中途停顿，拆除导管时，尽可能缩短拆除导管的间隙时间。在混凝土灌注过程中，由专人负责常常测量、记录混凝土灌注面高度及导管埋入混凝土的深度，以便指导拆、拔导管，调整导管埋深，导管的埋深限制在2～6m之间，防止埋管过深提升困难和导管拔出混凝土面而造成断桩事故，保证灌注混凝土时混凝土顺当上翻，当混凝土灌注至比设计桩顶标高高出1m时，方可停止灌注混凝土，以保证桩顶混凝土强度，桩顶多余部分混凝土在承台施工前凿除至设计标高。在混凝土灌注过程中，孔内溢出的泥浆，引至泥浆循环池内回收，防止污染环境。4.3.8在混凝土初凝时，应刚好清除桩头富含泥浆混凝土，使桩顶无浮浆，露出包含碎石的簇新混凝土面，清除时应预留10～20cm，在混凝土达到肯定强度后人工进行清除至设计标高。4.3.9.桩基灌筑完毕后，由试验室负责联系检桩单位对各墩钻孔桩采纳无破损法逐根进行完整性检测。要求桩身匀质、完整，达到规范中Ⅰ、Ⅱ类桩的要求。5.钻孔质量保证措施5.1.钻孔限制严格规范钻孔桩施工工艺，尤其是对桩基沉降和桩径摩擦力影响较大的沉碴厚度和泥浆护壁厚度的限制，确保钻孔桩各个环节的施工质量。具体限制措施如下：5.1.15.1.2.5.1.35.1.45.1.55.2.施工过程中重点限制项目5.2.1在钢筋加工场骨架加工完毕后，应马上测量检查骨架长度并予以记录；运至现场后，再次检查钢筋笼长度，并记录好。5.2.2由测量队现场定位后，引出护桩并爱护好。同时将水准高程引测至桩基旁边或护筒边缘上，以便于限制桩底高程（桩基深度）、钢筋笼下放深度。5.2.3由试验室依据钻孔进度适时检测泥浆比重、指导泥浆拌和，以防止坍孔等现象的发生。5.2.4在钻孔过程中，利用测锤等检测工具精确地限制好钻孔深度。5.2.5沉渣厚度检测过程分三次进行：钻到设计高程时测量钻孔深度、钢筋笼下放完检测沉渣厚度、导管安装完检测沉渣厚度。假如沉渣厚度超标（大于20cm），应依据现场状况实行换浆、射水（射风）冲射孔底等方法进行清孔。5.2.6导管的安装应遵照试拼时的依次进行，不得随意更改。安装的深度应比孔底高25-40cm。混凝土灌注过程中应测量、记录好灌注高度、方量，指导好导管拆除长度，防止导管提出混凝土面或埋置过深，形成断桩。5.2.7.现场技术员对施工工序比照检查，具体列出了每道工序质量限制的指标，严格按此标准进行质量限制，合格后在现场仔细填写，实行“谁签字谁负责”5.3.钻孔桩沉降限制措施对桥梁墩台基础工后沉降量及相邻墩台沉降差要求标准很高，须在设计和施工中严格进行沉降限制。沉降限制是一个系统工程，须要对墩台基础的沉降刚好监测，以便随时驾驭其沉降值，确保达到工后沉降的标准。在承台施工完成后，测定承台上沉降观测点的高度，并以此作为承台沉降观测点的初测高程。在墩身浇筑前、后，盖梁浇筑前、后，架梁前、后，轨道板安装前后等各阶段分别再进行沉降观测。依据观测结果，分阶段对后续施工的盖梁顶面标高进行适当调整；梁部架设完成后，采纳调整支座标高的形式对沉降差进行调整。5.4.钻孔桩成品爱护措施5.4.15.4.2.对桩基混凝土顶部1.0m5.5.施工异样处理5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.75.6.冬季混凝土施工质量保证措施5.6.1.当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃5.6.2.5.6.3.混凝土的运输时间应尽可能缩短，确保入模温度不得低于5.6.5.6.56.平安环保保证措施6.1平安