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[摘 要]社会在不断的追随着科技的脚步进步,具有独特优势的钻孔灌注桩施工技术已被广泛应用在水利工程中来。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,以下是本人对灌注桩群桩基础工程施工的要点分析。
[关键词]灌注桩 群桩 工程施工
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0119-02
1 引言
太仓市城区水环境综合整治工程十八港南枢纽工程由我公司中标承建,本工程位于待建十八港大桥以北的老套闸区段,距浏河河口约200m,拆除报废的老套闸,新建十八港南枢纽。该枢纽工程由节制闸与泵站两部分组成,节制闸为橡胶坝,单跨坝长28m;引排双向泵站采用4台套平面S形轴伸泵,单机流量5m3/s。节制闸与泵站并列,节制闸布置于主河线上、位于东岸,泵站偏于主河道西侧布置,节制闸与泵站纵向中心线间距33.2m,闸站之间设空箱隔水墩,站房上下游陆地与枢纽西侧的管理区沟通衔接。泵站上部建筑位于河道西岸风光带,东岸绿化风光带整体连续,工程总体布置不仅满足水利工程挡水、过流、过船等基本功能要求,而且,可最大限度地满足城市河道水面通透、风光带连续、与城市周边环境协调的景观要求。
2 施工控制要点分析
太仓市的十八港南枢纽工程钻孔桩大多为群桩,数量大、桩身长,群桩密度大, 桩间距离小(最小为2m),施工中桩与桩之间相互影响大,易发生穿孔、塌孔和偏钻等现象。因此,合理安排施工顺序,是本工程施工控制要点之一。
由于施工工期紧张,且地质条件差,钻孔灌注桩穿越多个地层,各地层的物理力学性能各异,钻进过程中因各地层相互间较大的土质差异,极易出现因钻进速度控制不当而导致的缩径、扩径等质量问题。必须采取适宜的技术、工艺、设备来组织施工。另外,泥浆护壁要针对不同地层采取不同措施,否则,因泥浆用量多,循环时间长,施工过程中容易塌孔。混凝土灌注质量的优劣直接关系到桩基质量,关系到整个工程的质量, 而由于工艺不当, 断桩、堵管、夹泥、少灌等质量问题时有发生。因此, 采用科学、实用的混凝土灌注工艺确保钻孔灌注桩成桩质量达到全部优良极为重要。
3 灌注桩工程的施工
十八港南枢纽工程钻孔灌注桩基础主要分布在站身基础和节制闸空箱泵房基础,桩径80cm,桩长40m,总数为91根。内河侧观景平台基础,桩径60cm,桩长35m,总数为50根。另外检修间和控制楼均为灌注桩基础。
3.1 施工控制要点
3.2 施工工艺
灌注桩施工工艺流程图如下:
4 各工序具体施工方法如下:
4.1 钻孔及清孔
根据工程地质资料显示,本工程土质以粉质砂壤土和粉质粘土为主,原土造浆能满足整根桩成孔需要,但泥浆浓度应相对提高,因此,施工时钻孔使用原土造浆。开始钻孔时采用慢进尺钻孔,循环制浆,待泥浆浓度达到要求后正常进尺,泥浆护壁,防止扩孔。施工中根据不同土层严格控制泥浆浓度,调整钻机进尺速度。在进入砂土层时,须适当加大泥浆浓度,低转速慢进尺钻进,防止扩孔和坍孔。
钻孔深度经检验合格后应立即进行清孔,保证清孔质量是控制孔底沉渣厚度的关键。清孔时,钻头停止进尺,不断旋钻,保证孔底泥块搅碎,并从孔口注入1.10左右优质粘土浆进行清孔循环。清孔标准为孔内排出的泥浆密度在1.25g/cm3以下,含砂率不大于4%,用手触应无粗粒感觉,加入适量的纯碱提高泥浆PH值,增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,掺量控制在孔中泥浆的0.1~0.4%范围内,能充分控制孔底沉渣厚度,控制沉渣厚度符合规范及设计要求。泥浆池布置在桩位附近,以满足3根灌注桩施工泥浆容量为宜,钻孔产生的多余泥浆经沉淀后送到运距为5Km的指定位置。
4.2 钢筋笼制安
钢筋笼在钢筋场分两节制作,现场焊接。使用桩架吊放钢筋笼,为保证钢筋笼侧向保护层(孔内定位),施工时在加强箍筋上安放预制C30砼滚柱保护层,所有加强箍筋与主筋点焊牢固。垂直定位采用2φ8钢筋吊在孔口的钢管上,并在钢筋笼上套钢管固定,防止钢筋笼上浮。
5 灌注桩施工质量保证措施
5.1 灌注桩施工过程中的质量控制及注意事项:
5.1.1 钻孔灌注桩施工平台
主塔基础是整个工程质量控制的重中之重, 其承台结构由于部分位于岸上, 部分位于水中, 灌注桩施工前需要施工围护结构。现场采取先在河侧打入拉森桩, 再加 800 mm 500 mm 水泥搅拌桩止水,最后填土形成灌注桩施工平台的施工方法。围堰填筑时, 需对材料进行严格控制, 剔出不符合规定的块石等以免对灌注桩施工造成影响。重力式锚碇基础距离周围楼群近, 承台基坑较深、地下管线复杂, 施工中采用圆形SMW 工法进行围护。完成后施做钻孔灌注桩。表1 不同地层泥浆控制指标。
5.1.2 泥浆护壁
根据地质条件, 钻孔桩采用泥浆护壁。泥浆的作用主要是保护孔壁、防止塌孔, 同时在泥漿循环过程中携砂, 并对钻头起冷却润滑作用。根据不同地质情况下的土质综合分析, 确定泥浆配合比中膨润土为3%~10%,工业用碱0.5%~1%,拌合用水直接采用现状河水。利用搅拌机拌和均匀后备用, 存储泥浆每隔8h搅拌1次。新鲜泥浆制备好后放置24h,经各项指标测试合格方可循环使用。
5.1.3 混凝土灌注
钻孔桩混凝土灌注时, 应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入深度。测定每个混凝土面位置应取2个以上的测点。测绳受拉伸、湿度等因素影响,所标长度变化较大,须经常校正。灌注混凝土必须连续进行,否则先浇灌进去的混凝土达到初凝,将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。施工中,混凝土灌注速度应尽可能地快一些,终止灌注混凝土前,须确定混凝土面真实高度,以见到混凝土中粗骨料为准。
6 灌注桩的成桩检验
灌注桩的检测在施工过程中分批抽样检测,经有资质的检测机构对灌注桩进行检测。检测项目如下:
6.1 桩身砼强度检测
钻孔灌注桩灌注砼每根取样一组,每组3块。采用低应变动力法检测基桩桩身完整性,抽测数不少于该批桩总数的20%,且不得少于10根;当抽测不合格桩数超过抽测数的30%时,应加倍重新抽测;加倍抽测后,若不合格桩数仍超过抽测数的30%时,应全部抽测。
6.2 单桩竖向承载力检测
其允许承载力应符合施工图纸规定。采用静载荷试验测定各桩径单桩承载力的桩数应不少于该桩径总桩数的1%,且不于3根;若采用高应变动力法检测单桩承载力时,对工程地质条件、桩型、成桩机具和工艺相同的基桩,其检测桩数应不少于总桩数的2%,并不得少于5根。图2工程作业图。
7 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。
参考文献
[1] 宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理[J].土工基础, 2012,(08):233-234.
[2] 丁育南,朱伟强,戚启明.钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[J].施工技术,2006,(06):110-111
[关键词]灌注桩 群桩 工程施工
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0119-02
1 引言
太仓市城区水环境综合整治工程十八港南枢纽工程由我公司中标承建,本工程位于待建十八港大桥以北的老套闸区段,距浏河河口约200m,拆除报废的老套闸,新建十八港南枢纽。该枢纽工程由节制闸与泵站两部分组成,节制闸为橡胶坝,单跨坝长28m;引排双向泵站采用4台套平面S形轴伸泵,单机流量5m3/s。节制闸与泵站并列,节制闸布置于主河线上、位于东岸,泵站偏于主河道西侧布置,节制闸与泵站纵向中心线间距33.2m,闸站之间设空箱隔水墩,站房上下游陆地与枢纽西侧的管理区沟通衔接。泵站上部建筑位于河道西岸风光带,东岸绿化风光带整体连续,工程总体布置不仅满足水利工程挡水、过流、过船等基本功能要求,而且,可最大限度地满足城市河道水面通透、风光带连续、与城市周边环境协调的景观要求。
2 施工控制要点分析
太仓市的十八港南枢纽工程钻孔桩大多为群桩,数量大、桩身长,群桩密度大, 桩间距离小(最小为2m),施工中桩与桩之间相互影响大,易发生穿孔、塌孔和偏钻等现象。因此,合理安排施工顺序,是本工程施工控制要点之一。
由于施工工期紧张,且地质条件差,钻孔灌注桩穿越多个地层,各地层的物理力学性能各异,钻进过程中因各地层相互间较大的土质差异,极易出现因钻进速度控制不当而导致的缩径、扩径等质量问题。必须采取适宜的技术、工艺、设备来组织施工。另外,泥浆护壁要针对不同地层采取不同措施,否则,因泥浆用量多,循环时间长,施工过程中容易塌孔。混凝土灌注质量的优劣直接关系到桩基质量,关系到整个工程的质量, 而由于工艺不当, 断桩、堵管、夹泥、少灌等质量问题时有发生。因此, 采用科学、实用的混凝土灌注工艺确保钻孔灌注桩成桩质量达到全部优良极为重要。
3 灌注桩工程的施工
十八港南枢纽工程钻孔灌注桩基础主要分布在站身基础和节制闸空箱泵房基础,桩径80cm,桩长40m,总数为91根。内河侧观景平台基础,桩径60cm,桩长35m,总数为50根。另外检修间和控制楼均为灌注桩基础。
3.1 施工控制要点
3.2 施工工艺
灌注桩施工工艺流程图如下:
4 各工序具体施工方法如下:
4.1 钻孔及清孔
根据工程地质资料显示,本工程土质以粉质砂壤土和粉质粘土为主,原土造浆能满足整根桩成孔需要,但泥浆浓度应相对提高,因此,施工时钻孔使用原土造浆。开始钻孔时采用慢进尺钻孔,循环制浆,待泥浆浓度达到要求后正常进尺,泥浆护壁,防止扩孔。施工中根据不同土层严格控制泥浆浓度,调整钻机进尺速度。在进入砂土层时,须适当加大泥浆浓度,低转速慢进尺钻进,防止扩孔和坍孔。
钻孔深度经检验合格后应立即进行清孔,保证清孔质量是控制孔底沉渣厚度的关键。清孔时,钻头停止进尺,不断旋钻,保证孔底泥块搅碎,并从孔口注入1.10左右优质粘土浆进行清孔循环。清孔标准为孔内排出的泥浆密度在1.25g/cm3以下,含砂率不大于4%,用手触应无粗粒感觉,加入适量的纯碱提高泥浆PH值,增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,掺量控制在孔中泥浆的0.1~0.4%范围内,能充分控制孔底沉渣厚度,控制沉渣厚度符合规范及设计要求。泥浆池布置在桩位附近,以满足3根灌注桩施工泥浆容量为宜,钻孔产生的多余泥浆经沉淀后送到运距为5Km的指定位置。
4.2 钢筋笼制安
钢筋笼在钢筋场分两节制作,现场焊接。使用桩架吊放钢筋笼,为保证钢筋笼侧向保护层(孔内定位),施工时在加强箍筋上安放预制C30砼滚柱保护层,所有加强箍筋与主筋点焊牢固。垂直定位采用2φ8钢筋吊在孔口的钢管上,并在钢筋笼上套钢管固定,防止钢筋笼上浮。
5 灌注桩施工质量保证措施
5.1 灌注桩施工过程中的质量控制及注意事项:
5.1.1 钻孔灌注桩施工平台
主塔基础是整个工程质量控制的重中之重, 其承台结构由于部分位于岸上, 部分位于水中, 灌注桩施工前需要施工围护结构。现场采取先在河侧打入拉森桩, 再加 800 mm 500 mm 水泥搅拌桩止水,最后填土形成灌注桩施工平台的施工方法。围堰填筑时, 需对材料进行严格控制, 剔出不符合规定的块石等以免对灌注桩施工造成影响。重力式锚碇基础距离周围楼群近, 承台基坑较深、地下管线复杂, 施工中采用圆形SMW 工法进行围护。完成后施做钻孔灌注桩。表1 不同地层泥浆控制指标。
5.1.2 泥浆护壁
根据地质条件, 钻孔桩采用泥浆护壁。泥浆的作用主要是保护孔壁、防止塌孔, 同时在泥漿循环过程中携砂, 并对钻头起冷却润滑作用。根据不同地质情况下的土质综合分析, 确定泥浆配合比中膨润土为3%~10%,工业用碱0.5%~1%,拌合用水直接采用现状河水。利用搅拌机拌和均匀后备用, 存储泥浆每隔8h搅拌1次。新鲜泥浆制备好后放置24h,经各项指标测试合格方可循环使用。
5.1.3 混凝土灌注
钻孔桩混凝土灌注时, 应及时掌握孔内混凝土面上升的高度及导管插入深度。测定每个混凝土面位置应取2个以上的测点。测绳受拉伸、湿度等因素影响,所标长度变化较大,须经常校正。灌注混凝土必须连续进行,否则先浇灌进去的混凝土达到初凝,将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。施工中,混凝土灌注速度应尽可能地快一些,终止灌注混凝土前,须确定混凝土面真实高度,以见到混凝土中粗骨料为准。
6 灌注桩的成桩检验
灌注桩的检测在施工过程中分批抽样检测,经有资质的检测机构对灌注桩进行检测。检测项目如下:
6.1 桩身砼强度检测
钻孔灌注桩灌注砼每根取样一组,每组3块。采用低应变动力法检测基桩桩身完整性,抽测数不少于该批桩总数的20%,且不得少于10根;当抽测不合格桩数超过抽测数的30%时,应加倍重新抽测;加倍抽测后,若不合格桩数仍超过抽测数的30%时,应全部抽测。
6.2 单桩竖向承载力检测
其允许承载力应符合施工图纸规定。采用静载荷试验测定各桩径单桩承载力的桩数应不少于该桩径总桩数的1%,且不于3根;若采用高应变动力法检测单桩承载力时,对工程地质条件、桩型、成桩机具和工艺相同的基桩,其检测桩数应不少于总桩数的2%,并不得少于5根。图2工程作业图。
7 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。
参考文献
[1] 宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理[J].土工基础, 2012,(08):233-234.
[2] 丁育南,朱伟强,戚启明.钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[J].施工技术,2006,(06):110-111