场地准备:旱地利用现场原有地面,河道内需搭设施工钢围堰施工平台的方式作为桩基施工平台。在施工范围内不妨碍桩基施工的场地挖好泥浆池和沉淀池,做好临时设施维护,设警示标志,同时做好作业场地排水工作,在施工范围内挖设好临时排水沟,确保施工场地不积水。
测定桩位:采用全站仪使用坐标法放样各桩位轴线点,指导钢护筒的下放,恢复每条桩位处的纵横轴线,钢护筒下放后检查平面位置和倾斜度,倾斜度测定可采用经常测定上下点标高,计算出实测垂直度。
精确测定桩位后,现场作业人员必须在护筒外四周设置护桩,以便在钻机施工过程中能随时校核桩位,护桩必须稳固。测量作业人员在成孔后必须进行桩位复核,在钻进过程中如发现护筒有偏移情况必须立即停钻并请测量人员到场复核,确认满足要求的情况下方能继续施工。
钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒,直径比设计桩径约大20cm,顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平,然后通过定位的控制桩放样,把孔位中心位置标于坑底,再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线定在护筒顶部或底部,然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合,同时用水平尺或锤球检查,使护筒竖直。
钢护筒由专业厂家加工,经质检部验收合格后方能使用!
钢护筒埋设采用挖坑法和静压法,埋设后由测量组进行复测!
泥浆主要由膨润土、水、火碱和纤维素配成,制浆采用机械搅拌制备,按施工配合比将水注入搅拌机内,开始搅拌,逐步加入各种成分搅拌成浆,进入钻孔的泥浆,要求比重11.0~14.0KN/m3,粘度18~22s,PH值8~11,含砂率最大小于2%。
钻孔所需要的总粘土量应考虑泥浆充满钻孔和泥浆槽,还要考虑钻孔孔径的扩大,孔壁漏浆等情况。根据以往施工经验,优质粘土造浆率约为3m3/t,膨润土造浆率约为12~15m3/t。
施工时结合现场的地质水文条件,以满足最容易坍塌的土层孔壁稳定为主要条件确定泥浆的基本配合比。在钻孔施工过程中,根据钻进速度和地质情况不同,不定时地检查泥浆性能,并根据实际情况随时调整泥浆指标。
泥浆循环系统由泥浆池、泥浆泵、沉淀池、进出泥浆槽等组成,挖两个10m×10m×2m的池子(具体容量以现场实际施工的桩基孔径、孔深为依据,还要考虑临近桩基施工的需要),一个作为沉淀池,一个作为泥浆池,用沟槽连接。排出钻渣进入沉淀池沉淀,及时将钻渣清理,净化后的泥浆再循环流至泥浆池再经沟槽流入孔内。以此循环自始至终,直到钻孔完毕。
钻机就位后,悬挂施工标示标牌,钻孔过程中,要适时检查钻头,检查孔位偏差情况,填写钻孔记录表,并按要求捞取渣样,存放于现场渣样盒内。
开钻时,先要调整泥浆,确保泥浆的相对密度达到1.10~1.40,粘度达到18~22s,开钻后,保持钻锥稳定,采用小冲程,慢速冲进,考虑冲孔扩孔系数较大,可以适当缩小锥径,进行扫孔工作,待扫孔到原有孔深后,可适当加大冲程和加速正常钻进。
冲进过程应随时注意向孔内补充泥浆,维持孔内的水头高度。整个冲孔过程中要始终保持孔内水头不低于2.0m,孔径不小于设计值,倾斜率不大于1%。
钻孔记录填写要真实、规范,由专人负责。钻进过程中每天及时填写钻孔施工记录并交由现场技术员和现场监理工程师签认。
渣样每1m取样一次、地质变化处加密为0.5m一次,装于密封的塑料袋内,并注明工程名称、墩号、桩号、深度、岩性初步判断、取样人、取样时间等内容。当地质情况与设计不符时,需联系地勘单位、业主现场工程师、监理工程师现场确认岩层,进一步判断。
钻孔达到设计标高,采用笼式井径器检孔,笼式井径器采用Φ12和Φ16的钢筋制作,外径等于钻孔桩的设计直径。
经终孔检查合格后立即进行清孔,第一次清孔采用泥浆置换法。清孔必须符合设计及规范要求,即:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率不超过4%,粘度17~20s;胶体率大于95%,PH大于6.5。浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在清空排渣过程中及时向孔内注浆,保持孔内水位,防止坍孔,并不断补水以降低泥浆比重,直至泥浆各项指标达到规范要求,停止清孔,然后拆除钻机,准备下放钢筋笼。特殊情况下,安装吸泥机进行清孔。在提钻移机和后续准备工作中,孔底可能有新的沉淀物,待钢筋笼安装完毕后下放导管,将导管下放到位,采用泥石泵通过导管将孔底沉渣吸出,同时酌情补入一定量的新泥浆。测量孔深后,若孔底标高符合设计图纸及规范要求,停抽10min,然后测沉渣厚度。沉渣厚度严格控制在≤5cm。
钢筋加工厂设置原材堆放区,半成品加工区、钢筋笼加工区、废料堆放区等功能区,将钢筋分类堆放,成品与半成品分开,确保现场施工标准化。
通过检孔后,方可安装钢筋笼,钢筋笼按设计图及规范要求在加工场内分节制作,采用加劲筋成型法。钢筋笼长度根据桩长而定,每节长度一般在9~12米左右,采用点焊成型,每段钢筋笼外侧焊上砼保护层块。
滚轧直螺纹丝头加工程序如下:
钢筋端部切除—车丝机车丝—丝头打磨—丝头检查验收—丝头保护套安装
钢筋骨架安设完成后,应立即安装混凝土浇筑设备,混凝土浇灌采用垂直导管水下浇灌混凝土的方法。灌注过程中经常用测深锤探测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,控制在2~4m为宜。当混凝土面接近钢筋骨架底部时,为防止钢筋骨架上浮,采取以下措施:
①使导管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,减小混凝土冲击力;
②当孔内混凝土面进入钢筋骨架1~2m后,适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的埋置深度。
灌注混凝土前,再次检测孔底泥浆沉渣厚度,如超过清孔要求,应再次清孔,再次清孔采用抽浆清孔或喷射清孔法清孔。
混凝土灌注:
①混凝土的粗细骨料及混凝土的拌制,要求严格按技术规范的有关规定执行。
②混凝土送至浇注地点时,检查其均匀性和坍落度,确保坍落度18~22cm。
③混凝土浇灌应连续进行,不得中间停班休息,在灌注过程中,导管埋深一般不宜小于2m或大于6m,任何情况下不得小于1m。灌注混凝土的顶面,要高出设计桩顶标高50cm~100cm。
混凝土浇灌过程中,为确保桩顶质量,同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。全部混凝土灌注完成后,拔除钢护筒,清理场地。
桩砼灌完2周后在不影响其他桩施工的情况下,开挖并凿除桩头。此时凿除桩头应保留10~20cm待桩头砼达到设计强度时再次截除,以保证桩头砼的质量。
桥梁桩基质量检查有超声波透射法(100%频率)、低应变检测(20%频率,不少于5根)、取芯检测(0.5%,不少于3根),检测频率具体看设计要求。桩基施工完后必须严格按现行有关规定检验检测,未经检验检测合格,不得进入下道工序施工。
钻孔桩施工的全过程,要严格按照规范验标以及监理工程师的要求,认真做好钻孔记录、水下砼灌注记录等施工记录,填写好各种记录表格。