軟土基礎(chǔ)鉆孔灌注樁水利橋梁工程論文

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一、鉆孔施工工藝

成孔到達設(shè)計標高，經(jīng)檢查合格，立即進行清孔。清孔采用“換漿法”進行。利用鉆孔機空轉(zhuǎn)進行泥漿循環(huán)，內(nèi)風(fēng)管空氣吸泥機清孔，孔內(nèi)浮渣、泥漿稠度降至規(guī)定值即結(jié)束清孔。清孔一般分兩次，沉淀物厚度需小于30cm。清孔時孔內(nèi)水位保持在地下水位以上0.5～2m，以防止鉆孔坍塌，鉆孔清理完畢后，對孔徑、孔形和傾斜度進行檢查。

二、灌注水下混凝土工藝

1.灌注前準備工作

（1）鋼筋籠制作與安裝樁基鋼筋籠制作在工地附近地面平臥進行，按劃線逐根放上主筋并與之焊牢，控制平整度誤差不大于5cm，上下節(jié)主筋節(jié)頭錯開50%，鏍旋箍筋每隔1箍與主筋按梅花型點焊固定。鋼筋籠四周每隔2m設(shè)置定位墊塊，制作完成后用12t汽車吊吊裝就位。清孔并經(jīng)檢查合格后即下鋼筋籠，鋼筋籠四周綁扎三角UPVC管制作鋼筋墊塊，以保證樁的保護層厚度。鋼筋籠分兩節(jié)吊裝，兩節(jié)之間采用焊接連接，采用汽車吊吊裝，先吊起第1節(jié)鋼筋籠，下至距孔口0.5m時，在井口用鋼管固定，將上節(jié)鋼筋籠吊起對準焊接主筋，然后用吊車將鋼筋籠吊起，抽出橫擔(dān)，緩緩放入樁孔內(nèi)就位。鋼筋骨架安裝就位后，采取固定措施以防澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。

（2）拼組與吊放導(dǎo)管導(dǎo)管內(nèi)徑為300mm，壁厚3mm，每節(jié)長1～2m，每節(jié)采用法蘭盤、螺栓墊以膠墊連接。下管前檢查導(dǎo)管是否圓滑順直，尺寸是否準確，安裝是否嚴密，并進行密封試驗。不符要求須進行修整，修整合格后編號使用。采用吊車分成多節(jié)吊入孔內(nèi)，在孔頂進行連接拼組。

（3）安裝混凝土儲存斗及浮球灌注水下混凝土必須連續(xù)進行，為保證一次灌注足夠數(shù)量的混凝土，裝滿一斗灌注一次，儲存斗的容量一般為導(dǎo)管總體積的1.5倍或2～3m高樁孔的體積。為了隔水以保證混凝土質(zhì)量，在導(dǎo)管內(nèi)安裝一浮球，使其能阻水并平穩(wěn)地浮出水面。

2.水下混凝土澆筑

水下混凝土灌注采用混凝土拌和站集中拌和，混凝土攪拌車運輸。同時配備搖臂式泵車，導(dǎo)管法水下灌注。混凝土配合比現(xiàn)場掛牌，混凝土坍落度18～22cm。灌注導(dǎo)管選用φ258渦輪式導(dǎo)管，加密封圈不漏水，導(dǎo)管底距孔底0.3～0.5m，導(dǎo)管固定于孔口架，裝上漏斗，下好隔水塞，按計算保證埋管深度大于1.0m的初灌量進行初灌。初灌量計算：Vf＝π/4d2（H+h+0.5t）+π1/4d12h1h1＝h2γd/γw式中：Vf—初灌量（m3）；d—樁孔直徑（1.5m）；d1—導(dǎo)管內(nèi)徑（0.25m）；H—導(dǎo)管埋入混凝土深度（取1m）；h—導(dǎo)管下端距灌注前測得高度(取0.3m)；t—灌注前孔底沉渣厚度，h1—導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度（m）；h2—混凝土液面以上高度，按27m樁深計；γd—泥漿比重，取1.15t/m3；γw—混凝土比重，取2.5t/m3。則h1＝h2γd/γw＝27×1.15/2.5＝12.42m；Vf＝π/4×1.52（1+0.3+0.5×0.4）＋π1/4×0.252×12.42＝3.26m3。則漏斗和儲料斗的總?cè)萘宽毚笥?.26m3?；炷恋墓嘧r間控制不少于2m/h。灌注混凝土必須連續(xù)進行。在灌注混凝土過程中，經(jīng)常用測錘測定混凝土的上升高度，逐步提升，拆卸導(dǎo)管，保證導(dǎo)管的埋深。灌注到位后，預(yù)加一定高度以保證樁頭質(zhì)量，預(yù)加高度確定為0.5m，鑿除后按設(shè)計整理好鋼筋。

三、質(zhì)量控制方法

1.工序質(zhì)量檢查

（1）孔位、孔深施工過程中經(jīng)常用鋼尺測量護筒或樁孔中心至控制點或控制線的距離檢查孔位。鉆孔時經(jīng)常用鉆具測量孔深。

（2）清孔包括孔底沉渣厚度檢查和孔內(nèi)泥漿性能檢查。泥漿護壁成孔灌注樁的清孔質(zhì)量檢查在清孔結(jié)束1h后進行。

（3）孔徑和孔形根據(jù)設(shè)計樁徑制作籠式井徑器入孔檢測?；\式井徑器用Ф8和Ф12的鋼筋制作，其外徑等于鉆孔的設(shè)計孔徑，長度等于孔徑的3～4倍。檢測時，將井徑器吊起，使籠的中心、孔的中心與起吊鋼繩保持一致，慢慢放入孔內(nèi)，上下通暢無阻表明孔徑大于給定的籠徑；若中途遇阻則有可能在遇阻部位有縮徑或孔斜現(xiàn)象，應(yīng)采取措施予以清除?？仔螜z查采用開挖檢查，即在試樁結(jié)束后，直接觀測檢查樁身形狀在相應(yīng)土層中的變化。

（4）樁孔豎直度施工過程中應(yīng)多次加強樁孔豎直度的檢測。本工程采用圓球檢測法，在孔口沿鉆孔直徑方向設(shè)一標尺，標尺中點與樁孔中心吻合，將圓球系于測繩上，量出滑輪到標尺中點距離H。將圓球慢慢放入孔底，待測繩靜止不動后，讀得測繩在標尺上的偏距e，再根據(jù)tga=e/H求得孔斜值并作圖。

（5）混凝土澆筑每澆筑50m3必須有一組試件；小于50m3的單樁，每根樁須有一組試件。同一配合比的混凝土，每班至少有一組試件。每組三塊試件在同一盤混凝土中取樣制作。

2.成樁質(zhì)量檢查鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測采用超聲波法和小變儀法（錘擊法）檢測，或按監(jiān)理工程師要求的檢測方法進行。在澆注水下混凝土?xí)r預(yù)埋三根鋼管或塑料管。

3.施工中常見問題及處理

（1）護筒冒水護筒外壁冒水，如不及時處理，嚴重者會造成護筒傾斜和位移，樁孔偏斜，甚至無法施工。冒水原因為埋設(shè)護筒時周圍填土不密實，或者由于起落鉆頭時碰動了護筒。處理方法：初發(fā)現(xiàn)護筒冒水，可用粘土在護筒四周填實加固；如護筒嚴重下沉或位移，則需返工重埋。

（2）孔壁坍塌在鉆孔過程中，詳細繪制孔位處的地質(zhì)剖面圖，特別是粘砂地層及砂層的埋深和厚度，以便對不同土層選用合適的鉆頭、鉆速和泥漿指標等。在鉆進過程中，根據(jù)地層的變化，對不同土層采用不同的鉆進方法。在粘性土鉆進，選用平尖底鉆頭，中等鉆速，大泵量，稀泥漿；在砂粘土、粉砂土中慢速鉆進，選用平底鉆頭，控制進尺，大泵量，稠泥漿鉆進。在鉆孔和清孔過程中，注意保持好孔內(nèi)規(guī)定的泥漿面的高度，隨時補充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿濃度。在鉆孔過程中，如遇到可塑性砂粘土地層時，向孔內(nèi)投入一定數(shù)量的碎石，以防止糊鉆，提高鉆進速度。如發(fā)現(xiàn)在排出的泥漿中不斷出氣泡，有時護筒內(nèi)的水位突然下降，這都是塌孔的跡象。其原因為土質(zhì)松散、泥漿護壁不好、護筒水位不高等造成。處理方法是保持孔內(nèi)水位，加大泥漿比重，以穩(wěn)定孔壁。如縮頸、塌孔嚴重，或泥漿突然漏失，立即回填粘土，待孔壁穩(wěn)定后再進行鉆孔。

（3）鉆孔偏斜造成鉆孔偏斜的原因是鉆桿不垂直，鉆頭導(dǎo)向部分太短，導(dǎo)向性差，土質(zhì)軟硬不一，或遇上孤石等。針對地質(zhì)情況，選用鼠籠型鉆頭，這種鉆頭具有切削速度大、排渣性能好、不易粘結(jié)等特點，鉆進成孔前認真檢查機械設(shè)備及安裝質(zhì)量，隨時觀察護筒是否松動和漏水，鉆進時采用慢轉(zhuǎn)以保持鉆具的導(dǎo)向性，根據(jù)地層情況變化，適當(dāng)調(diào)整鉆機速度，對砂層適當(dāng)增大泥漿比重，以較慢鉆速通過。鉆孔偏斜處理方法是減慢鉆速，并提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬層，轉(zhuǎn)入正常鉆孔狀態(tài)。

四、結(jié)語

灌注樁施工完成后，應(yīng)在混凝土凝期過后，委托有資質(zhì)的質(zhì)量檢測機構(gòu)對基樁進行小應(yīng)變完整性檢測和隨機大應(yīng)變動力檢測，以確定基樁質(zhì)量是否合格。

作者：王洪 單位：安徽省阜南縣水利局勘測設(shè)計院