浙江外经贸广场综合楼钻孔灌注桩施工技术(二)

来源:微学一级建造师发布时间:2008-08-11

  3.2 施工工艺

  根据本工程地质特点,采用泥浆护壁反循环回转钻进成孔、二次正循环清孔排渣、导管法灌注水下砼的施工工艺。其工艺流程为:测定桩位→埋设钢护筒(包括挖泥浆沟槽)→复测桩位→安装钻机就位→(包括接通电源)→钻进成孔(包括供给泥浆护壁)→冲孔(第一次清孔)吊接钢筋笼→下放导管→清孔(第二次清孔)→水下导管法灌注砼→清洗机具→移至新桩位。

  钻机安装就位后,用水平尺校正水平,保证钻机、天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上,钻机在开钻前必须空载运转,以检查机械性能。根据试桩时地层情况,选用单腰带三翼硬质合金钻头钻进。开孔后先用正循环轻压慢转的钻进参数钻进,缓慢注水,使冲洗液达到密度为1.15~1.25Kg/L,粘度为20~22s时,开始正常钻进,正常钻进中,泥浆性能保持不变,采用中等转速(23r/min),较大泵量,,保持适当钻速进行钻进。在淤泥层中,采用中压慢转小泵量。钻进至强风化基岩后,随时注意钻机运行情况及返出钻渣岩性,准确判断中风化残留体情况。钻进至设计要求的桩底标高,用测量绳准确测量孔深,符合要求后,停止加压,采用慢转速、大泵量进行最后一次清孔,清孔持续时间20~30min,并检测泥浆中含砂率指标(≤8%),合格后结束该道工序。

  钢筋笼主筋连接采用搭接电焊连接,下放钢筋笼时应对准孔位,吊直扶稳,缓慢下放,若遇阻应正反旋转,不得猛放,防止钢筋笼上浮下窜。

  本工程采用商品砼,塌落度20~22cm,砼登记为水下C30,采用砼车直接运至孔口进行水下灌注。灌注前要检测砼的塌落度,并取样做好砼试块,试块制取按规定要求进行,做好灌注施工记录。为确保初灌质量,保证砼初灌埋深在0.8m以上,采用大漏斗初灌方法,大漏斗直接灌注方量为6m3,初灌后用小漏斗直接灌注。砼灌注必须连续进行,要求商品砼供应时间间隔不得超过30min,灌注中及时测量管内外砼面高度,并做好灌注记录。

  4.  施工中出现的问题及解决措施:

  4.1 糊钻、埋钻

  在粘土层钻进时,因泥浆太稠,进尺太慢,造成钻头糊粘。

  处理方法是提高转速,加大泵量,稀泥浆钻进,选择合理的钻进参数。在钻头的结构设计上,要减少钻头构件;采用腰带翼板间不加焊肋板,确保液流畅通;保证翼板表面光滑,上边缘薄,呈锋刃状,有利于土屑成条移动与折断;提高钻进速度。

  4.2 断钻杆

  钻杆折断主要集中在钻杆加强筋根部,造成钻杆脱落,原因一是钻杆壁厚度太薄,强度不够;二是部分钻杆本身及焊接质量不合格,造成应力过于集中形成裂纹;三是地层复杂,钻杆在孔内的受力状态变化大。钻杆在回转过程中,当钻头冲切不平整孔底岩石时,钻头及钻杆的重力作用迫使钻头中心线偏离钻孔轴线,钻杆带动钻头回转使钻杆环截面产生周期性拉压交变应力,且应力集中在钻具最大过渡断面,在回转扭矩的同时作用下造成疲劳折断。

  解决办法主要有:将原来的壁厚12mm钻杆换成16mm钻杆;选择合理的钻进工艺参数;掉入孔内应及时打捞。可采用2块厚20mm以上的钢板(长度一般为20~25cm,宽10~15cm,割成像立式电扇风叶的形状,一般稍尖一点,另一端割成与钻杆半径相同的圆弧),把2块钢板制成弯钩,下入孔内打捞钻杆。

  4.3 浮笼

  浮笼现象主要是砼灌注过程中速度过快或导管埋深太深造成,个别也因导管挂住钢笼提升时造成的上浮。

  防止措施是商品砼一次性下砼方量较大,应适应控制砼关注速度,减小砼面对笼底的冲击;堪深砼面高度,及时拔除导管。

  发现导管挂笼可转动导管使之脱离钢筋笼。

  4.4 灌注砼面高度确定

  根据设计要求,采用地下连续墙的基坑(深12.5m),砼超灌1.5m,仍还有1m左右的上部钻孔为空灌段,用传统的探绳探测存在较大的误差。因此怎样确定砼的灌注深度,是一个必须解决的问题。我们采用打捞砼骨料的方法确定砼面的高度。

  4.5商品砼的质量控制

  砼质量直接影响到成根质量,现场专设一名质检员检查砼质量。做到  测量砼塌落度,发现不合格则马上退货。同时砼灌注时检查砼中是否含有砼块等较大固体物,防止堵管。

  5.  桩基检测:

  本工程共设2根Φ700mm的试桩,进行单桩竖向抗压,静荷载实验。通过试验,2根桩单桩竖向抗压极限承载力均大于7000KN,满足设计需求。本工程工程桩全部做低应变检测,共检测1236根桩,一类桩217根,占92%,二类桩19根,占8%,均满足设计要求,试桩检测见表1.

  表1 静荷载试验  表

桩号

S1

S2

桩长

46.12m

46.65m

桩径

700mm

700mm

荷载

7000KN

7000KN

沉降

15.07mm

14.34mm

  6.  结束语

  (1)认真熟悉施工图纸,熟悉地质情况,便于施工控制。

  (2)尽可能的减少第二次清孔至水下砼灌注的时间间隔,有利于孔壁稳定,降低孔底沉渣厚度。

  (3)在施工中取舍,缩短各道工序的作业时间,各施工段平行作业等措施,取得了良好的经济和社会效益。