钻孔灌注桩基础工程施工技术的探讨.pdf

'施工技术睫村嗣蓑晦2012年2月钻孔灌注桩基础工程施工技术的探讨陈传德(浙汀华诚工程管理有限公司)摘要：随着我国各地高层建筑物、桥梁及集中荷载物的迅速涌现和发展，具有独特优势的钻孔灌注桩施丁技术己被广泛应用。但灌注桩属于隐蔽工程，由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，下面以工程实例就钻孔灌注桩基础工程的施工与质量控制作详细探讨。关键词：钻iL灌注桩；施工技术l工程特点据勘查质料显示，工程现场地面存在一块大岩石。按探土报告此地点面层是很厚的散石层，以及基岩最深点距离地面约30m。对选择有关地基的种类作出很大的影响。因为该工程的位置部分位于斜坡上，所以有关斜坡需要地盘平整。设计上采用直径1．8m钻孔桩及扩展式基础，容许基岩承载力为3000l(，mz。由于本工程地质条件和埋深较深，基础设计为：直径1．8m钻孔灌注钢筋混凝土抗拔桩，共计235根，总桩长7755m，设计桩长暂定33m。桩必需深入岩石层达三倍直径的深度并需保证以下特征值：桩底单位面积阻力特征值必需大于5000kPa；石层桩单位面积侧摩擦力必需大于lO()()kPa：在桩端1．5m抽取的岩石样板，其抗压强度必需大于20MPa。迸行钻孔灌注桩工程：直径1．8m，包括打入临时套筒和永久套筒；清除套筒内的土和石：按照设计图纸放入钏筋笼，包括所有的连接和附件等材料；用于钻孔灌注桩的B40，3级混凝土；音波测试(SIT)的金属钢管；安装金属钢管，用于试验桩与岩层的连接。2施工方法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地一泥浆制备一埋设护筒一铺设工作平台一安装钻机并定位一钻进成孔一清孔并检查成孔质量一下放钢筋笼_+灌注水下混凝土一拔出护筒一检查质量。2．1钻子L机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和止确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或J古|定钻杆的卡孔与护筒中心在垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上掩上缆J)(I绳。2．2埋设护筒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在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔[J地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护简要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约人40em)，每节长度约2～3m。一般常用钢护筒。2-3泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。2．4钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机旆工时，附近土层凼·128·受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝士。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰，一般可采用的顺序钻孔。2．5清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5em。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。为风管吸泥清孔示意图。其原理就是用压缩机产牛的高压空气吹入Ⅱ驶泥机管道内将泥渣吹出。2．6灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。3钻孔桩的质量控制为了保证钻孔桩的质量，必须按以下措施操作：严格按设计要求及有关规范、标准进行施工；根据设计施工图测量放线，定桩位并做好标识，并在旌工前应重新校核桩位。钻孔在终孔和清孔后。对孔径、孔形和倾斜度，应采用专用仪器测定；当缺乏上述仪器时，可采用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加10mm(但不得大于钻头直径)，长度不小于4～6n的钢筋检孔器吊入钻孔内检测，检测结果应报请监理工程师复查。如经检查发现有缺陷，例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等，应就这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措施，予以改正；对于嵌岩桩，还应检查嵌岩深度和孔底岩石是否发生变化，承包人应将施工记录和收集的地质样品提交监理工程师检验。嵌岩桩必须满足图纸要求的嵌岩深度，桩底岩层强度应不低于图纸规定强度经检验确认成孔满足要求时，应立即填写成孔检查单，并经监理工程师签认后，即可进行下道工序工作。钻孔应符合表1的允许偏差。表l钻孔灌注桩检查项目及允许偏差项检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度(MPa)在合格标准内孔的中心群桩m0用经纬仪检查2位置(mm)排架桩50纵，横方向3孔径不小于设计桩径查灌注前记录4倾斜度直桩1％查灌注前记录磨擦桩符合图纸要求5孔深查灌注前记录支承桩比设计深度超深不小于50mm符合图纸要求。图纸无要求时，对沉淀厚度磨攘桩于直径≤1．5m的桩，≤300mm；对6桩径>1．5m或桩长>40m或地质校查灌注前记录(ram)差的桩≤500ⅡlIIl支承桩不大干图纸规定4钢筋骨架桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔内。如果混凝土 2012年2月建赫国蒜瞄施工技术浅谈污水管道施工陈伟锋杨浩(河南省平舆县住建局)摘要：随着经济的发展，新老城市面积的扩大，城市管网是城市基础设施，与每一个人的生活紧密相连。为满足人民群众生活的需要，加快城市管网建设和改造显得越来越重要。污水管道是城市的重要管网之一，搞好污水管道工程，为城市创造美好环境。本文着重阐述污水管道的施工。关键词：污水管道；管道施工l施工准备管道安装施工准备工作主要包括技术准备、作业现场准备和材料、机具准备。(1)技术准备熟悉、掌握施T图样资料，了解施工现场情况，变质施工技术组织措施、计划，以及编排作业现场总体布置。施工图样、技术规范是施工的纲领性文件，因此应首先弄懂这些资料才能进行其他_：【=作，并且应参阅相关的土建资料，深入施工现场进行勘察、测量，提出审图意见，请求J发包方和设计院作技术交底，经达成协议后，即可着手编写施T技术组织措施、计划，编排作业现场总体靠置。由项目部工程部组织施工人员进行技术交底，熟悉业经会审的施工图纸及施工验收规范和有关的技术文件，提出完整的材料计划和措施用料计划，并进行安全交底及教育。(2)作业现场准备作业现场必须达到“三通”和“一平”后，方可安排}作业。材料堆放场地、机具排放场地、现场进出位置等，都要详细规划，以减少两次搬运和阻碍安装顺和进行的情况发生，并应作好防火、防盗的预防措施。(3)材料、机具准备材料准备包括主材和辅材两部分。主材指管材、{管件、阀门、附近等，辅材指管、焊条、乙炔、氧、油、麻、棉纱、垫片等。根据图样和现场实际，剔除材料计划，材料计划要标明材质、规格、型号、数量等，要求按施工日历计划准时运作作业现场，并应逐项检查验收。2测量放样2．1轴线测设根据设计图测设管道中心线和检查井中心位置，设立中心桩。并在施工前复合管道中心线和检查井中心位置。根据施工管道直径大小，按规定的沟槽宽定出边线，开挖前用白粉划线来控制。在沟槽外检查井位置的两侧设置控制桩，并记录两桩垒检查井中心的距离，以备校核。2．2标高测设根据需要沿施工范围加密测放临时水准点，临时水准点应设置在相l对稳定的位置，沿线每隔200m设置一个。临时水准点设置后，要统一编l号，在图纸上标明，经复核无误方可使用。并根据施工进度定期复测，一般每周一次。在每座检查井的位置架设坡度样架，用来控制管道及基础的标高和坡度。经复核后方可在施工中使用，在挖至底层土做基础排管等施工过程应经常复核，发现偏差及时纠正。3沟槽开挖在沟槽开挖前，一定要弄清有无地下管线(如电缆、管道等)后方可开挖。沟槽开挖采用机械挖士，人丁配合清坡、清底，十方运至堆场，挖掘机挖土应严格控制标高，防止沟槽超挖或扰动基底土，当开挖接近槽底设计标高时，用人工修整槽底、边挖边修。沟槽挖土，随挖随运，及时外运至业主指定地点。为保证槽底土的强度和稳定，施工时不得超挖，也不能扰动；当发生超挖或扰动时，必须按规程进行地基处理。根据现场实际情况进行土方堆放。挖掘机挖土时设专人指挥，维持现场施工安全。4管道铺设4．1管道基础在沟槽开挖接近尾声时，应迅速做好管道基础准备，迅速摊铺碎石和浇筑混凝土基础，不使沟底土基暴露时间过长，造成不必要的损害。管道基础采用垫层基础，其厚度应符合设计要求。管道基础采用360。中粗砂基础，垫层厚100ram，按沟槽宽度满堂铺设、摊平、填实。基础夯实紧密，表面平整。管道基础的接口部位应予留凹槽以便接口操作。接口完成后，随即用相同材料填筑密实。4．2管道安装垫层平基验收合格后，达到一定的强度即可安管。把污水管运至施工现场，沿线摊开。在施工时，排管前做好清除基础表面污泥、杂物和积水，复核好高程样板的中心位置与标高根据管径大小、沟槽和施工机具装备情况，确定人工或机械将管道放入沟槽。待用的管材按产品标准逐支进行质量检验，不符合标准不使用。安装由下游往上游依次进行。下管前，凡规定需进行管道变形检测业韭，s‘}·sk业·9k—9k—$妇业逝省}，$k-啦，9k，9艇，s‘}·9电，s‘}·9k·e妊：§k，9皓—§k，$kj妇1§皓·§k重}j-}舀}，$‘}{4}1岛}1盥业夸k，薯}，j‘}，9每封}·9k，$k船丧业=§k，■}，：§‘}不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底松散物的出现，重新进行检查。钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨絮倾斜和移动。钢筋骨架上应事先安设控制钢筋骨架与孔壁挣距的混凝土垫块，这些垫块应可靠地以等距离绑在钢筋骨架周径上，其沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不得少于4处。但图示者除外。或者采用其它有效方法以保证图纸要求的保护层得到满足。钢筋骨架底面高程允许偏差为±50ram。钢筋骨架制作和吊放的允许偏差：主筋间距±10mm；箍筋间距±20nm*：骨架外径±10mm：骨架倾斜度±O．5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20ram；骨架顶端高程±20nma。5水下混凝土的灌注灌注混凝土前，应进行终孔检测。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合的要求，应进行第■次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。孔身及7L底检查值得到监理工程师认可和钢筋骨架安放厉，应立即开始灌注混凝土，并应连续进行，不得中断。当气温低于0"E时，灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50％的桩顶混凝土不得受冻。混凝土一般用钢导管灌注。导管管径视桩径大小而定，由内径200～350mm的管子组成，用装用垫圈的法兰盘连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250～400ram的空问。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度≥1．0m和填充导管底部问隙的需要。在整个灌注时问内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2hi，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送混凝土，泵管应设底阀或其它装置，以防水和管中混凝土混合。泵管应在桩内混凝土升高时，慢慢提起。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的混凝土应从桩顶清除。6结束语冲孔灌注桩必须严格按照施工规范、规程的要求和工程实际情况编制切实可行的施工组织设计，精心组织施工，着重控制好现场施工顺序和施工工艺，尤其要落实好质量通病处理措施，才能保证工程质量。·129·'