广东建设工程监理有限公司广东省广州市510010
摘要:根据本工程的特点,钻孔灌注桩采用旋挖钻机成孔,泥浆护壁,现场加工制作钢筋笼,人工配合吊机吊装入孔就位,导管法灌注水下混凝土。
关键字:工作井、灌注桩、钻孔、钢筋笼、导管
位于广州市中心城区地下综合管廊工程A工作井,围护结构采用钻孔灌注桩及桩间双管高压旋喷桩止水,基坑内侧采用挂设钢筋网片喷射C20混凝土锚固找平施工。工作井为地下六层独立井,采用明挖法施工,基坑结构尺寸:长*宽*深,37.4m*14.4*41(m)。
A工作井围护结构钻孔灌注桩共计100根,砼设计为水下C35。采用1000mm@1100mm钻孔灌注桩,桩顶标高5.56m,桩低标高-37至-39米,桩长43-46m,桩嵌固基底岩层;微风化层、中风化层、强风化层、全风化层,深度不小于1.5-2.5-m。
根据井位所处位置地质情况及桩体结构形式,拟采用1台旋挖钻孔桩机施工,为避免相邻钻孔灌注桩在施工过程中出现塌孔、串孔等不利影响,灌注桩施工采用隔桩施工,待相邻桩混凝土龄期超过24小时后方可成孔施工。
依据施工组织设计意图,施工图纸,布置施工场地安全与文明。对工人进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠性检查和试验,确保施工安全。
施工准备;施工现场应“三通一平”修建施工便道,实现路通、水通、电通、钻机操作场地平整、杂物清除、换除软土、夯打密实,确保在钻机施工中及其它机械行走、搬移方便,作业过程稳定、安全。
钻孔灌注桩施工工艺流程;桩位测量→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→一次清孔→下钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注混凝土→桩机移位。
桩位测量
根据施工图纸及现场导线控制点,使用全站仪测定桩位,并打入木桩;以“十字交叉法”引到四周用短钢筋作好护桩。考虑到施工误差,为确保围护桩不致侵人内部结构,围护桩整体外放10cm。测量放样成果经核验无误后,方可开始施工。
2、埋设护筒
钻孔前先埋设护筒;A井采用6-12米的钢护筒,钢板厚6~8mm。钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求。钢护筒埋置较深时,采用多节钢护筒连接使用,连接形式为焊接,焊接时要保证质量,钢护筒顶高出施工水位1.5~2.0m,并高出施工地面0.3m,护筒中心与桩位偏差不得大于50mm。埋设钢护筒前,采用较大口径的钻头先预钻至护筒底高程位置,提出钻斗,用钻斗将钢护筒压至预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围,回填密实。
3、钻机就位
钢护筒安装完毕,钻机就位。就位时要求保持机身平稳,钻杆中心与桩位中心重合。先检验钻杆垂直度,调整钻机磨盘的水平度,使钻杆垂直度达到要求再进行钻进施工。为便于计算桩长,先测定护筒顶高程。为保证施工质量,钢护筒中心位置应与钻孔桩中心重合,水平偏差不大于20mm。
3.1、泥浆制备;现场应设泥浆池,采用泥浆泵输送,泥浆泵回收,由泥浆泵和钢管组成泥浆循环管路;废泥浆先采用泥浆池暂时收存,夜间用泥浆车装运外弃。
4、钻进成孔
旋挖钻机根据具体地层差异,合理选用旋转桶式钻头进行原始土体的挖掘,每钻进1.0~1.2m,筒内即旋满土体,回旋钻头3~5周,使钻头下口充分封闭后提升桶式钻头,打开钻头斗门,卸土至工程车上,由工程车直接运至弃土场,如此循环直至桩底。成孔过程中应注意连续补充浆液,防止水头低于护筒底引起缩孔或孔口坍塌。经常测定泥浆相对密度,遇砂层时稳定液中可加人黏土,以增大泥浆护壁能力。根据地质特点,钻机在成孔时,要把好三关,进尺关、泥浆关、垂直度。孔深测量应采用丈量判定钻孔深度误差,确定钻孔是否进入桩端持力层。注意出现塌孔事故,做好塌孔预防和处理方案。钻孔垂直度不符合规范;分析地面平整度,钻杆垂直度,遇到软硬土层交界面或倾斜岩面钻头偏离方向。
一次清孔
通过测绳量测,判断钻孔深度。当钻孔达到设计要求的深度,停止钻进,将钻头提高孔底100~300mm,维持泥浆和正常循环清洗孔底沉碴。起钻时应小心操作,防止钻头拖到孔壁,并向孔内补入泥浆,稳定孔内水头高度。
泥浆比重控制在1.15~1.20,钻头离开孔底200~300,慢速转动,清孔时间不宜小于30分钟,具体应根据排渣情况确定;成孔垂直度、桩径和孔深符合设计规定。
制作钢筋笼
钢筋进场必须具有合格证,每批材料、毎种规格均需抽样检查,合格后方可使用,钢筋笼加工完毕,验收合格后方可使用。
6.1、钢筋笼含1A-1F几种桩型,现场加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求,采用HPB300、HRB400级钢筋,盾构洞门处采用含玻璃纤维筋,纵向钢筋12-13根Φ32,箍筋Φ14@100、箍筋Φ20@2000,钢筋笼主筋采用直螺纹套筒连接或点焊搭接,搭接长度不小于10d,接头相互错开,钢筋允许偏差;主筋间距±10毫米,箍筋间距±20毫米,钢筋笼直径±10毫米,钢筋笼整体长度±10毫米,保护垫块厚度±20。钢筋笼在支撑架上加工,将配好定长的主筋平直摆放在支撑架上,焊接加强筋及箍筋。主筋与加强箍筋间采用点焊焊牢,加强箍筋置于主筋内侧,自桩顶往下按设计间距布置,箍筋螺旋式焊接在笼体上。钢筋笼自上而下每4m设置一道钢筋保护垫块,保证灌注桩的保护层厚度。将制作好的钢筋笼稳固放好、分类,挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。
钢筋笼的焊接质量必须符合焊接工艺要求,保证钢筋笼在安装过程中不能变形。单面焊大于10d,双面焊大于5d,接头错开长度大于35d,同一个平面位置的接头数小于50%,焊缝饱满,无漏焊、过焊。保证钢筋笼的直径、长度,主筋的数量、间距和螺旋筋的间距等符合设计要求。根据钢筋笼的接头数量,按要求做钢筋接头焊接试验。
6.2钢筋笼吊装;一次清孔结束后,采用一台50t履带吊做主吊,配备一台25t汽车吊做副吊,整体吊放钢筋笼,钢筋笼吊装需按专项方案实施,,挂好端吊点和中间两个吊点,钢筋笼吊放时,对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,钢筋笼下放避免碰撞孔壁,每桩分两个钢筋笼,两次吊装,第一个笼下好后,预留焊接高度固定好,与第二个笼焊接好再下放,严格控制焊接质量;严格控制钢筋笼安装深度:骨架顶端高程±20毫米,骨架底面高程±50毫米。
钢筋笼全部安装入孔后应检查安装位置,确认符合要求后,将钢筋笼进行固定,以使钢筋笼定位,避免灌注混凝土时钢筋笼移位。
7、导管安装
钢筋笼吊装完成后,随即安装导管。导管采用,250mm的钢管,使用1~2节长1~1.5m的短管。导管下放后,下管口与孔底保持30~50cm的距离。导管间用丝扣连接牢固,并加设密封圈。导管安装前应做水密封试验,试验压力不得低于0.3Mpa。
8、二次清孔
泥浆比重控制在1.03~1.10,沉渣厚度要符合设计要求。
9、灌注混凝土
混凝土灌注采用商品混凝土,由搅拌车运至施工现场,导管法水下灌注混凝土为C35,检查砼配合比、发货单;抽查砼坍落度,控制在180~220毫米,每桩不少于3次;严格控制初灌量,初灌埋深大于1米;勤灌勤提,控制埋管深度2~6米;督促加快灌注进度,杜绝中断时间过久;成孔至浇砼结束时间应控制在24小时内完成。设专职技术人员负责前、后旁站,以确保砼拌和质量及导管提升速度和成桩质量。砼灌筑过程中应严格控制埋入深度,导管埋入砼面的深度始终保持在2-6m范围之内。灌注砼时发生堵管分析是否由导管破漏、灌注完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差等原因引起,灌注导管在安装前应有专人负责检查,做好试块留置及送检。
9.1上部回填;为满足施工安全要求,待混凝土初凝后,桩口孔洞采用砂、碎石回填密实。
10、桩机移位
钻孔桩施工区域必须平整或进行事先硬化,确保旋挖钻机底盘平稳,若处于软土或未硬化的地面之上应铺垫钢板,避免履带两侧不均匀沉降。具有专人管理,将旋挖机移动到采用隔桩(跳挖)施工点。