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淺論鉆孔灌注樁之水利施工的創(chuàng)新理念應(yīng)用論文
1、鉆孔灌注樁概述
1.1 鉆孔灌溉樁施工原理
鉆孔灌溉樁施工原理就是準備好足夠的首批混凝土,將孔底的水或泥漿迅速排開后,同時一次性將導(dǎo)管出料口埋設(shè)在混凝土中,并確保一定的深度,以確保后續(xù)澆灌的混凝土始終是與孔內(nèi)水或泥漿相隔離的,然后將高流態(tài)的混凝土持續(xù)地從進料口進入導(dǎo)管而成樁孔。
1.2 鉆孔灌注樁施工工藝流程
鉆孔灌溉樁施工工藝流程主要包括:定位、埋設(shè)護筒、泥漿池制作,泥漿制作及循環(huán)、鉆機就位及成孔、撈渣及清孔、鋼筋籠制作及安放、灌注砼、清理現(xiàn)場。
護筒主要由連接螺栓孔、連接鋼板、縱向鋼筋、連接鋼板或刃腳構(gòu)成。護筒主要起著固定樁位,并作鉆孔導(dǎo)向、保護孔口防止孔口土層坍塌、隔離孔內(nèi)孔外表層水,并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工 水位以穩(wěn)固孔壁的作用。
泥漿主要起護壁、攜渣、防滲、潤滑鉆頭等作用,在泥漿制作時要求膨脹土或高塑性粘土現(xiàn)場加水?dāng)嚢?比重1.1~1.15,粘度16~22s,含砂率小于4%,膠體率大于95%。優(yōu)質(zhì)膨潤土、可加入燒堿、碳酸鈉。
鉆孔主要包括:沖擊鉆進成孔、沖抓鉆進成孔、旋轉(zhuǎn)鉆進成孔。其中沖擊鉆進成孔主要采用的機具有定型的沖擊式鉆機、沖擊鉆頭、轉(zhuǎn)向裝置的掏渣筒等,也可用30~50kN帶離合器的卷揚機配合鋼、木鉆架及動力組成簡易沖擊機。其方法是利用鉆錐(重為10~35kN)不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底土層,把土層中泥砂、石塊擠向四壁或打成碎渣,鉆渣懸浮于泥漿中,利用掏渣筒取出,重復(fù)上述過程沖擊鉆進成孔。
沖抓鉆進成孔適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔,遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片,通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度,下落時松開卷筒剎車,抓片張開,錐頭便自由下落沖入土中,然后開動卷揚機提升錐頭,這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣,依次循環(huán)成孔。
旋轉(zhuǎn)鉆進成孔利用鉆具的旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進,并同時采用循環(huán)泥漿的方法護壁排渣。按泥漿循環(huán)的程序不同分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種。
清孔的目的是為了除去孔底沉渣,保證孔底砼質(zhì)量及樁的承載力。通常采用抽碴法、吸泥法、換漿法。
2、鉆孔灌注樁之水利施工技術(shù)具體分析
2.1 工程概況
某新建項目(二期),碼頭管架系統(tǒng)位于過船港務(wù)公司碼頭分項工程引橋上游側(cè),管架中心線距碼頭上游端37.45m,管架灌注樁直徑均為800mm,樁長20.5m的灌注樁20根。
2.2 施工總體規(guī)劃
2.2.1 施工方法。
根據(jù)現(xiàn)場施工條件及施工工期要求結(jié)合設(shè)備性能,從施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟合理性上綜合分析考慮,本工程工藝采用鉆孔成孔工藝施工,鉆機龍門架起吊鋼筋籠施工,泵送砼(φ800灌注樁)。
2.2.2 施工設(shè)備。
采用3PH型泥漿泵,配專用泥漿攪拌機攪漿;采用螺旋式灌注導(dǎo)管,導(dǎo)管內(nèi)徑為26厘米,每節(jié)長3米,導(dǎo)管下口離孔底約為30厘米;選用1臺GJD-1500型鉆機進行施工,鉆機采用錐式合金鉆頭,配備直徑0.8M的鉆頭。
2.2.3 施工工藝。
之所以采用工藝技術(shù)成熟,操作簡單的正循環(huán)鉆成孔灌注樁,是因為樁位處于長江邊灘,場地狹窄,地基為粉土層、砂土層、淤泥層,承載力較小。此工法是由鉆機回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土,鉆進時用泥漿護壁,排渣;泥漿由泥漿泵輸進鉆桿內(nèi)腔后,經(jīng)鉆頭的出漿口射出,帶動鉆渣沿鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間上升到孔口溢進沉定池后返回泥漿池中凈化,再供使用,這樣泥漿在泥漿泵、鉆桿、鉆孔和泥漿池之間反復(fù)循環(huán)運行。
施工用機械配合人工移除場內(nèi)障礙物,進行場地平整,然后測量放樣,精確放出樁位。
樁基護筒制作與埋設(shè):
人工開挖基坑,并埋設(shè)護筒的同時用石灰線標示出護筒開挖邊線。安裝鋼護筒,護筒采用δ=6mm的鋼板卷而成,直徑為1m。為加強護筒的整體剛度,在焊接接頭焊逢處加設(shè)厚6mm寬10cm的鋼帶,護筒底腳處加設(shè)厚10mm寬20cm的鋼帶作為刃腳。護筒長度結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況和施工條件定做,焊接采用坡口雙面焊,所有焊縫必須連續(xù),以保證不漏水。護筒采用挖埋法進行安放,沉設(shè)時嚴格控制平面位置及垂直度。
泥漿池布置:
本著便于施工的原則,在樁位旁邊布置泥漿池與沉淀池。用編織袋圍堰堆積而成,采用泥漿泵通過鉆桿輸送泥漿至孔中,泥漿通過人工挖槽輸送回沉淀池,沉淀后的泥漿回流至泥漿池形成泥漿循環(huán),為保護環(huán)境,嚴禁把泥漿及廢渣直接排入江中,施工完成后,在沉淀池靜置沉淀后棄置業(yè)主指定的地方。
造漿:
往要施工的樁及循環(huán)用的泥漿池供泥漿,換出原孔內(nèi)清水是施工前所要做的事情。泥漿制備采用粘土,根據(jù)不同的土層制備不同濃度的泥漿,使泥漿起到護壁及清潔的作用。
鉆機就位:
鉆孔時,應(yīng)先激活泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,待泥漿進入護筒內(nèi)一定數(shù)量后,方可開始鉆進。在此之前應(yīng)采用牽引、滑移法將鉆機移至樁位處的平臺上,并復(fù)核鉆頭的平面位置,校核鉆頭和鉆桿是否與灌注樁中心線是否對齊,用水準儀對鉆機找平,并測出護筒的頂標高。鉆進時注意控制進尺適當(dāng)。在粘土中鉆進時,宜采用中等轉(zhuǎn)速,大泵量、稀泥漿。在砂土中鉆進時,宜采用低檔慢速,大泵量、稠泥漿。鉆孔過程中,用經(jīng)緯儀經(jīng)常檢查鉆桿是否垂直,注意勤加檢測孔內(nèi)泥漿的濃度。鉆機開鉆時及時填寫鉆孔施工記錄,樁孔鉆進采用分班連續(xù)作業(yè),中途不得停止,交接班時交待鉆進情況及下一班注意事項。施工中因故停鉆時,孔口應(yīng)加護蓋。
清孔:
當(dāng)孔深達到設(shè)計標高后,全面檢查孔徑,深度,垂直度和孔底嵌巖情況,如檢測不合格不得采用換漿法清孔。即將鉆錐吊離孔底約20-30CM,輸入密度為1.05-1.25的泥漿,換出孔內(nèi)含鉆渣較多的泥漿,當(dāng)孔底基本無沉渣,泥漿溝只排出濁水而無泥漿廢渣時,即可停止第一次清孔,移機準備鋼筋籠下放。
水下混凝土灌注:
灌注過程中,設(shè)專人測量孔深并記錄,準確掌握混凝土面的上升高度,嚴格控制導(dǎo)管埋深在2~6m,并應(yīng)做好砼的澆注記錄。混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進行,并保證首批混凝土在初凝前完成。混凝土灌注高度宜高出設(shè)計頂標高500~1000mm時,拆去導(dǎo)管,清理泥漿及沉渣。樁基高出部分的混凝土待樁身混凝土強度達到要求后人工鑿除,并做好樁基檢測工作。
3、鉆孔灌注樁在水利施工中常見質(zhì)量通病及預(yù)防
鉆孔灌注樁在水利施工中受到多種因素的共同影響,從而出現(xiàn)坍孔、漏漿等問題。出現(xiàn)坍孔時應(yīng)首先判斷坍孔的程度,當(dāng)出現(xiàn)小的坍孔時,應(yīng)采取上述措施,當(dāng)出現(xiàn)較嚴重的坍孔事故時,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)粘土將孔回填,待自然沉實后再重新開鉆;出現(xiàn)漏漿時應(yīng)采取的措施是加大泥漿濃度、向孔內(nèi)加入鋸末等。
結(jié)束語
綜上所述,鉆孔灌注樁的施工技術(shù)盡管已逐漸被水利工程運用,但是仍舊有許多水利施工人員對這一技術(shù)存在認識誤區(qū)或是對如何運用感到疑惑,因此,提高鉆孔灌注樁水利施工技術(shù)的認識度,知曉鉆孔灌注樁在水利施工中常見質(zhì)量通病及預(yù)防,對這一技術(shù)今后的正確使用及水利質(zhì)量保證具有現(xiàn)實意義。
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