1.施工準備
(1)地質核查
根據地質勘察要求及施工圖設計說明要求,若地質資料與設計圖不符,及時與設計單位聯繫並修改設計。我們在施工過程中要做好鑽孔的施工記錄,如發現溶洞或與實際地質不符的要及時提請設計變更。
(2)場地準備
平整場地、修築施工平臺,採用人工配合機械平整場地,施工平臺要高出原地面30cm以上(應高出地下水位1~1.5m以上;當地質不良時應高出地下水位2m以上;孔內有承壓水時,應高於穩定後的承壓水位2m以上,若承壓水位不穩定或承壓水位高出地下水位很多時,應先做試樁,鑑定灌注樁施工的可行性。),場地面積應能滿足擺放鑽機、泥漿池及灌注、吊裝車輛及擺放鋼筋籠的位置工作面的需要。
(3)樁位覆核
根據樁位坐標及現場控制網,用全站儀定出孔位中心樁,加放控制樁,覆核無誤並報驗監理工程師認可後,交給鑽機班組。(5)泥漿製作
泥漿原料選用優質粘土,為了保證泥漿的粘度和膠體率,可在泥漿中投入適量的外摻劑,摻量根據試驗和外摻劑的特性確定。
(4)泥漿指標:
泥漿比重:砂黏土、大漂石、卵石層取1.1~1.3,巖石取1.1~1.2;
黏度:一般地層16~22s,鬆散地層19~28s;
含砂率:新制泥漿不大於4%;
膠體率:不小於95%;
ph值:大於6.5。
(5)泥漿的排放處理
由於鑽孔樁施工過程中,需產生大量的泥漿,容易造成環境汙染,因此,施工時要特別注意。按照施工實際作業場地及環保要求,在指定區域設置一個大的泥漿儲存池,把廢棄及多餘泥漿統一由泥漿泵或排漿溝排放至儲漿池。禁止泥漿亂流、亂排,既要保證現場的文明施工,又要保證不汙染環境。
2.鑽孔作業
鑽孔作業主要包括鑽機選型、確定鑽孔順序,鑽機定位、鑽進、清孔、驗孔等過程。
鑽孔樁施工工藝流程框圖
根據地質特徵,綜合考慮成孔速度及質量,鑽機選用衝擊鑽。鑽機就位前所有零部件須經檢查及整修,鑽頭直徑滿足鑽孔要求,鑽機底座平整牢固,鑽機安裝穩定可靠。開鑽前鑽頭準確對中,偏差控制在5cm以內。
合理規定鑽孔順序:每一承臺處嚴格遵循先施工長樁後施工短樁、先外圍後中間、先安排含有較多、較深、較大溶洞的樁孔且同一承臺的樁基逐孔施工的先後順序。
1)衝擊鑽成孔工藝
開鑽時採用低錘輕打,高頻率小衝程原則,確保成孔質量,在鑽巖過程中要勤排渣清孔,加快鑽進速度。衝擊鑽孔時,若遇到傾斜巖面,則回填粘土、小塊片石,並用小衝程衝砸,衝砸過程中一面擠石造壁,一面切削傾斜巖面,直至全斷面進入巖石後正常砸進。
當鑽孔遇到溶洞時,溶洞內填充物為密實或軟塑狀態時,採用常規泥漿護壁方法施工;溶洞內填充物為流塑狀態半充實或無填充物時,向孔內拋填片石、粘土或灌注混凝土、壓漿及採用鋼護筒跟進措施(即施工時先以稍大鑽頭鑽進至一定標高再用設計標準鑽頭續鑽成孔)。施工時注意避免掉鑽或由於鋼護筒變形引起的卡鑽。
3.第一次清孔
終孔檢查後如孔深不小於設計孔深且孔斜率小於1%,迅速清孔,清孔方法採用浮渣法。清孔應達到的標準:孔內排出的泥漿手摸無2~3mm 顆粒,泥漿比重不大於1.1,含砂率小於2%,黏度17~20s;沉渣厚度:柱樁不大於5cm;摩擦樁不大於10cm 。注意保持孔內水頭,防止坍孔,即可停止清孔。
4.安裝鋼筋籠
4.1鋼筋籠製作
(1.鋼筋籠半成品均在鋼筋加工車間內製作,僅在現場進行籠體對接。按照設計圖紙及施工規範要求進行鋼筋籠的製作,並在鋼筋籠周圍對稱焊接耳筋,保證鋼筋籠有足夠的保護層,並在頂節鋼筋籠上焊接2根經計算確定的加長鋼筋,以備固定鋼筋籠。鋼筋籠的綁紮及焊接工藝,施工中嚴格按設計要求、施工指南及驗收標準執行。技術人員應先進行圖紙會審及技術交底,並做好交底記錄;
(2.製作鋼筋籠前,應先進行鋼筋原材的驗收、復驗及焊接試驗;鋼材表面有汙垢、鏽蝕時應清除;主筋應調直;鋼筋加工場地應平整;
(3.分段製作的鋼筋籠,其縱向鋼筋的接頭採用焊接。鋼筋籠的綁紮、焊接質量如直徑、間距等外形尺寸、焊縫長度、高度及鋼筋籠斷面接頭間距等,均應符合設計及技術標準的要求。
(4.由於鋼筋籠較長,須採取孔口對接的方法。
(5.根據施工圖紙規定在鋼筋籠內周邊設置聲波測試預埋管。
(6.鋼筋籠製作應滿足相應規範規定要求:
表3-2 鋼筋籠製作允許偏差
(7.下放鋼筋籠前應進行檢查驗收,不合要求不準入孔;記錄人員要根據樁號按設計要求選定鋼筋籠,並做好記錄;起吊鋼筋籠時應首先檢查吊點的牢固程度及籠上的附屬物;
(8.鋼筋籠應按設計圖紙要求安放砂漿墊塊以確保灌注樁混凝土保護層厚度;
(9.鋼筋籠入孔後應檢查鋼筋頂標高。
(10.鋼筋加工操作工藝:
鋼筋加工的形狀、尺寸必須符合設計要求。鋼筋的表面應潔淨、無損傷,油漬、漆汙和鐵鏽等應在使用前清除乾淨。
鋼筋應平直,無局部曲折。製作鋼筋籠時在同一截面上搭焊接頭根數不得多於主筋總根數的50%。
鋼筋的彎鉤或彎折應符合以下規定:
①Ⅰ級鋼筋末端需要作用180°彎鉤,其彎弧內徑應為鋼筋直徑的2.5倍,平直部分長度為鋼筋直徑d的3倍;
②當設計要求鋼筋末端需作135°彎鉤時,HRB335級、HRB400級鋼筋的彎弧內直徑應為鋼筋直徑的4倍,彎鉤的彎後平直部分長度應符合設計要求;
③鋼筋作不大於90°的彎折時,彎折處的彎弧內直徑應為鋼筋直徑的5倍。
箍筋的末端應作135°彎鉤,彎鉤形式應符合規範及設計要求。當設計無具體要求時,用Ⅰ級鋼筋製作的箍筋,其彎鉤的彎曲直徑應大於受力鋼筋直徑,且不小箍筋直徑的2.5倍;彎鉤平直部分的長度,不應小於箍筋直徑d的10倍。箍筋製作時應平整,無翹曲。
鋼筋的冷拉用鋼筋卷揚機進行冷拉。
鋼筋下料應遵從先長後短的原則。
下料後,剩餘鋼筋長度大於等於30cm時,應分規格整齊擺放,小於30cm的集中堆放於指定位置。
鋼筋加工的允許偏差
(11.鋼筋焊接工藝
①鋼筋焊接施工之前,應清除鋼筋、鋼板焊接部位以及鋼筋與電極接觸處表面上的鏽斑、油汙、雜物等;鋼筋端部當有彎折、扭曲時,應予以矯直或切除。
②鋼筋籠按設計圖紙製作,主筋採用單面焊接,搭接長度大於等於10d。加強筋與主筋點焊要牢固,要求焊縫寬度不小於0.7d,焊縫厚度不小於0.3d。
③帶肋鋼筋進行閃光對焊、電弧焊時,宜將縱肋對縱肋安放和焊接。
④鋼筋電弧焊焊接時,應符合下列要求:
a. 應根據鋼筋牌號、直徑、接頭型式和焊接位置,選擇焊條、焊接工藝和焊接參數
b. 焊接時,引弧應在墊板、幫條或形成焊縫的部位進行,不得燒傷主筋;
c. 焊接地線與鋼筋應接觸緊密;
d. 焊接過程中應及時清渣,焊接表面應光滑,焊接餘高應平緩過渡,弧坑應填滿
⑤幫條焊或搭接焊時,鋼筋的裝配和焊接應符合下列要求:
a.幫條焊時,兩主筋端面的間隙應為2~5mm;
b.搭接焊時,焊接端鋼筋應預彎,並應使兩鋼筋的軸線在同一直線上
c.幫條焊時,幫條與主筋之間應用四點定位焊固定;搭接焊時,應用兩點固定;定為焊接與幫條端部或搭接端部的距離宜大於等於20mm;
d.焊接時,應在幫條焊或搭接焊形成焊縫中引弧;在端頭收弧前應填滿弧坑,並應使主焊縫與定為焊縫的始端和終端熔合。
⑥鋼筋焊接接頭的外觀應滿足質量要求:焊縫表面應平整,不得有凹陷或焊瘤;焊接接頭區域不得有肉眼可見的裂紋
4.2鋼筋籠的安放
(1.鋼筋籠骨架在鋼筋加工場製作,利用運輸車託運至現場,配合吊車進行鋼筋籠的下放。
(2.起吊時採用雙吊點,吊點位置設在加強箍筋處。
(3.鋼筋籠吊裝在清孔之前完成,以縮短清孔完畢到開始灌注水下混凝土的時間。
(4.吊入鋼筋籠時,應對準孔位輕放、慢放,避免碰撞孔壁,防止引起坍孔。籠與籠之間連接採用電弧焊,焊接時需要滿足規範要求。每節鋼筋籠焊接完畢後應補足接頭部位的箍筋,方可繼續下籠。
(5.鋼筋籠吊放採用活吊筋,一端固定在鋼筋籠上,一端用鋼管固定於孔口。
(6.放至孔內設計標高后將骨架吊環掛在孔口,並臨時與護筒口焊接牢固。
4.3保證措施
為了提高施工工效,以保證施工工期,針對鋼筋籠的製作及吊放,特制定以下措施:
①將鋼筋籠分二至三段做好。
②鋼筋籠主筋在分段製作時採用對焊,在孔口焊接時採用電弧焊。
③為了防止在吊放時鋼筋籠的彎曲變形,應在分段做好的鋼筋籠中對稱綁紮兩根毛竹,吊至孔口後再解開。
5.導管安裝
導管用Φ300mm無縫鋼管制作,內壁應光滑、圓順、內徑一致,接口嚴密。導管管節長度,中間節為2.0m等長,底節可為4.0m,配1或2節長0.5~1.5m短管。使用前對導管進行試拼和試壓,導管組裝後軸線偏差,不宜超過鑽孔深的0.5%並不宜大於10cm;試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍。導管安裝後,其底部距孔底留0.2m~0.4m的空間。混凝土澆築支架用型鋼製作,用於支撐懸吊導管,吊掛鋼筋籠,上部放置混凝土漏鬥,漏鬥所能存放混凝土方量必須滿足砼的初灌量,使導管第一次埋入混凝土面以下2m以上。
6.第二次清孔
第一次清孔達到要求後,由於安放鋼筋籠及導管,這段時間內,孔底又會產生沉渣,所以鋼筋籠及導管就位後,利用導管進行第二次清孔。清孔的方法是在導管頂部安裝一個彎頭和皮籠,用泵將泥漿壓入導管內,再從孔底沿著導管置換沉渣。複測沉渣厚度,符合要求後立即灌注水下混凝土。
7.灌注水下混凝土
①安裝導管時使其置放孔中,軸線順直,平穩沉放,防止掛鋼筋籠和碰撞孔壁。導管上口設漏鬥,下口距孔口泥漿面0.3~0.5m,並保證砼的初灌量,使導管第一次埋入砼面1m以上,避免導管露出砼面,導致管內大量進水。
②利用鑽架提吊導管。
③灌注水下混凝土,在導管內設置橡皮球,封底時直接用8m3的混凝土運輸車連續傾灌,完全能滿足封底要求,
④灌注開始後,應連續地進行,嚴禁中途停灌。
⑤為防止鋼筋籠上浮,當混凝土面接近籠底時,放慢灌注速度或通過導管底部控制減少對鋼筋籠的衝擊和頂升作用。
⑥導管提升時,要保持位置居中。為保證導管埋深為1~3m,應定時測量砼面上升情況,專人測量並負責砼澆註記錄;測繩應經常校核;澆注的樁頂標高不得偏低;拆管前必須測量導管在砼內埋深,計算準確後方可進行拆管工作;嚴防導管拔出砼面,造成斷樁;砼澆注結束後,最終導管起拔應緩緩上提。
⑦樁頂灌註標高應比設計標高超灌至少1m。
⑧在混凝上澆築過程中,應按規範要求預留混凝土試塊,每根樁試塊不少於2組。
⑨施工用的鋼護筒,在灌注結束後,混凝土初凝前拔出。
⑩施工注意事項
在灌注過程中,當導管內混凝土不滿,含有空氣時,後續混凝土要徐徐灌入,不可整個地灌入漏鬥和導管,以免在導管內形成高壓氣囊,使混凝土灌不下去。
鑽機操作人員必須穿絕緣膠鞋,帶安全帽。
鑽進過程中應隨時注意孔內有無異常情況,鑽架是否傾斜,各連接部位螺栓是否鬆動。
導管提升不能過猛,防止導管拉斷,同時也防止導管提離混凝土面,造成斷樁事故。
其它各種部位隱蔽工程均按相關規範操作,及時報請現場監理工程師。經認可後方可進行下道工序。
8.安全措施
鑽機進場前要對鑽機的性能、電路、鋼絲繩進行全面檢查,操作人員要有持操作證,且掛牌上崗,護筒口、傳輸皮帶須設置防護網或護罩,在鑽機、泥漿池醒目位置設置護欄及安全警示牌,並設有專職安全員巡查。每個工作班須配備不少於2名工作人員,嚴禁疲勞作業。