桩孔采用旋挖钻机成孔,钢筋笼统一在加工场加工成半成品,现场焊接绑扎成型,吊车下放钢筋笼;混凝土采用预拌混凝土浇筑。
1、施工工艺流程
2、灌注桩施工
(1)桩位放线及护筒埋设
采用全站仪,利用坐标法对桩基进行中点定位,根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制桩为基准埋设钢护筒,护筒高度3m,为保护孔壁,露出地面30cm,特殊地段对钢护筒加长。旋挖钻在埋设护筒时,由人工、机械配合完成,主要利用钻头的挤压方法作微调,精确度高。护筒周围土要夯实且用粘土封边。
(2)泥浆制备
在旋挖钻机成孔中,泥浆的作用主要有保护孔壁,平衡地下水位,悬浮钻渣,防止钻渣快速沉淀。泥浆配比根据现场试验确定,调配泥浆太稀,容易造成孔壁坍塌;调配泥浆太稠,使扭矩加大,钻头下落困难。必须定时测试泥浆的各项技术指标并符合规范要求,发现问题及时调整解决。
(3)旋挖钻孔
该钻机为履带式,进入现场安装调试后,可自行就位,并利用机载自动控制系统调整其钻杆垂直度,自动对中。此时在护筒内注入泥浆,即可进行钻孔。该钻机成孔时采用旋挖式筒式钻头将地层中泥渣载入钻斗挖出,自动显示筒满后,提升将土卸于一侧跟随的泥渣运输车上运走,然后继续旋挖至设计高程。在成孔过程边挖边补充泥浆,保证在提钻后出土后孔内液面始终高于护筒底面。该机成孔深度可自动显示,在实际施工中辅以人工检测验证,确保成孔深度达到设计要求。
终孔后沉淤的控制:旋挖钻机的切削、提升上渣的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同,是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,孔底底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强泥浆的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀;还要控制终孔前的两钻斗的旋挖量,防止超挖。
(4)清孔换浆
成孔深度达到设计要求后,进行清孔换浆工作。因为旋挖钻孔不采用正反循环施工,泥浆是反复使用的,所以一旦泥浆中含有沉渣,那么直到钻孔终止,沉渣还是随着泥浆留在孔底。所以要建立泥浆沉淀池,适时地把泥浆中的沉渣沉淀后清理一下。另外适时地添加新鲜泥浆。清孔时边注边抽,保证在孔底50cm内,泥浆各项参数符合规范要求,才可以提钻转到下一桩孔成孔。
(5)钢筋笼制作和安装
①钢筋笼统一加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。安装时应对准孔位,吊直扶稳,缓慢下放,入孔后应徐徐下放,不得左右旋转,避免碰撞孔壁,就位后立即固定。若遇障碍停止下放,查明原因进行处理,严禁高提猛落和强制下放。下放钢筋笼时,技术人员必须在场指导,使用吊筋以控制钢筋笼的桩顶标高钢筋笼吊放。
②钢筋笼制作、就位的注意事项
钢筋笼严格按设计要求制作,主筋焊接相互错开,35d范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。钢筋笼的加强筋与主筋连接采用点焊,螺旋箍与主筋连接采用绑扎。为防止运输和吊装时钢筋笼变形,必须对吊点位进行加强处理,必要时加密加强筋。
钢筋笼在加工现场分段制作完成并验收合格后的钢筋笼,运至孔口吊放入孔 内,两段钢筋笼连接时采用双面焊时焊接长度不小于5倍直径,采用单面焊焊接长度不小于 10倍直径。
钢筋笼就位后固定牢固,以免浇注混凝土时钢筋笼上浮。
(6)安装导管
导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。利用吊车将导管放入,导管直径、长度应与孔深配套,管距孔底0.3~0.5m,安装导管后, 再次测量沉渣厚度, 沉渣厚度须符合设计要求或规范要求,否则要重新清孔和换浆。
(7)灌注水下混凝土
水下砼灌注桩孔检验合格后应尽快浇注砼,桩体砼采用商品水下混凝土,砼罐车运输,混凝土应连续浇注,中间不得中断。由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动性成型,必须控制好配合比及浇注速度以确保混凝土的质量。随时检查混凝土的塌落度,塌落度应控制在18~22cm之间。每注入一车混凝土,利用吊车向上拔管,每提0.3m反插一半,保证混凝土的扩散和密实。如此循环,直至顶面,超灌高度80cm。
浇筑混凝土过程中注意事项:
①灌注水下砼的搅拌机能力,能保证在首盘混凝土初凝前灌注完毕。
②拌制好的砼采用砼罐车运至灌注地点时,灌注前检查其和易性、含气量、泌水率、入模温度和坍落度,若不符合相关规定,进行第二次拌和,二次拌和仍达不到要求,不得使用。
③成孔及钢筋笼安装后的各项指标检查合格,经监理工程师认可后立即开始灌注砼,并应连续进行,不得中断。
④初灌量应保证混凝土扩散后,导管埋入深度不小于1m,为防止混凝土与泥浆混合,在灌注混凝土前,将预制好的混凝土圆柱块用铁丝固定在料斗底,在混凝土达到预定量后,剪断铁丝,和混凝土一起下落,用于隔浆。
⑤砼采用钢导管灌注,导管内径采用250~300mm。在整个灌注砼的时间内,导管埋深应控制在2~4m,以防止泥浆及水冲入管内。经常测量孔内砼面层的高程,及时调整导管埋深,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。灌注到桩中的砼,一次连续操作。
⑥灌注砼时,溢出的泥浆引流至泥浆沉淀池中,以防止污染环境或堵塞河道和交通。
⑦灌注的桩顶标高比设计高出0.5m以上,以保证砼强度。
⑧砼灌注过程中,若发生故障及时查明原因,并提出补救措施,报请监理工程师经研究后,进行处理。
⑨砼灌注完毕,护筒初凝前拔出。
⑩在钻孔、清孔及水下混凝土灌注等工序的施工过程中,技术员全过程旁站。发生异常情况及时报告现场工程师、监理工程师及时组织工人进行处理;现场工程师全过程旁站并且详细记录灌注过程中的的具体细节、具体情况,并把每根桩的原始记录资料整理好以备查找。
3、桩基施工技术措施
(1)跳孔施工。为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短而造成塌孔,采取分批跳孔施作。
(2)为保证施工质量,在开钻前对孔位标志点进行复核。护筒埋设时,中心点要对准标志点,护筒要用足够的深度,防止护筒位移和倾斜。
(3)要求操作手在钻孔过程中保持钻机的稳定,避免产生倾斜以至影响桩孔的垂直度。在钻孔过程中经常检测钻孔的居中情况,发现偏差及时纠正。
(4)钢筋笼制作要确保质量,不合格严禁出场吊运;运输时防止变形,接长焊接时要保证垂直度。下放探孔器和钢筋笼时要对中竖直,避免晃动,缓慢下放、提升,防止破坏孔壁。
(5)配合比要严格按照批复的施工配合比搅拌,坍落度必须符合水下混凝土施工要求。
(6)混凝土首次浇筑应严格计算用量,确保导管下口埋深在混凝土以下1m,以保证完全排除导管内的泥浆。
(7)混凝土浇筑标高应高出设计标高0.8m以上,保证混凝土的密实性。
(8)桩主筋接头采用对焊接头或双面贴焊,螺旋箍筋每1000mm与主筋点焊,加劲箍筋均与主筋点焊。
(9)桩纵向主筋保护层为50mm,纵向主筋应沿圆周均匀布置,尽量减少接头,其接头位置应相互错开, 同一截面内接头数量不得多于50%。
(10)水下混凝土灌注连续进行不得中断,并预留混凝土试块。施工应严格按照国家施工规范进行,灌注混凝土前要求孔底沉碴厚度不大于50mm。
(11)本工程正式桩基施工之前进行试桩,竖向抗压承载力试桩和竖向抗拔承载力试桩根数见设计图平面位置和对应列表。承载力试验采用慢速维持荷载法,静载试验按《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)附录Q执行。
(12)工程桩完成后按JGJ94-2008,JGJ106-2014的相应规定进行检验,承载力检验前需进行桩身完整性的检验。桩基检测方案报送当地相关部门批准,并通知设计院。完整性检验:采用低应变法抽验数量不少于总桩数的20%,且不得少于10根,每个承台抽检数量不少于1根;承载力检验:采用静载荷试验方法检验,每种桩型分别不少于该桩型总桩数的1%根,且不少于3根。