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摘要:随着我国电力建设事业的迅速发展,海外市场逐渐扩大,电力建设逐渐向全球发展,在施工过程中遇到的地质环境复杂多变,一旦使用灌注桩基础,其覆盖面广,工程量较大,因此就对地基工程施工在成本、进度、安全和质量的控制提出了较高的要求,尤其是成孔灌注桩的施工就显得尤为重要。
关键词:钻孔灌注桩施工;施工技术;技术保证
1施工流程
1.1场地平整
根据桩基设计标高进行场地平整并进行夯实。
1.2测量放样
首先应用全站仪测定基桩轴线和桩位标志并填写记录。桩基轴线和桩位标志定位点宜设置在不受钻孔灌注桩施工影响的地点,在施工过程中应经常检查,点位点需要移动时,应先检查正确性并做好测量记录。
1.3放置钢护筒
钢护筒在具有资质的钢结构车间加工制作成型,加工质量应符合设计及施工规范要求。钢护筒采用8mm厚钢板卷焊成不同内径的圆形套筒,用电焊接缝,焊缝要饱满,焊渣要清除干净;在钢护筒上下两端的外壁,各加焊一个8mm厚、50mm宽的环形钢箍,作为加强肋,以免护筒沉放时内卷,钢护筒底口消成刃脚。
1.4钻孔
成孔施工分班连续进行,施工一气呵成,不得在中途停顿,如因故停止,将钻头提升至孔口处,避免被泥浆埋住。
1.5钻孔及清孔
当达到设计图纸要求标高后,每孔均进行超前钻,钻进孔底约钻锥高的1/3,确定达到设计标高后,对孔深、孔径和孔位等进行检查,然后填写终孔检查表,及时通知监理人员到现场验孔,如过程中发现与设计图纸地址不符的需通知设计到现场核实。
成孔工序验收合格后,进行第一次清孔,采用换浆法,即钻孔完成后,提升钻头至距离孔底约20cm,继续上下摆动搅拌泥浆,同时将比重较低的泥浆压入孔内,逐步将孔内悬浮的沉渣和比重较大的泥浆换出,用泥浆比重计测得孔内泥浆比重低于1.20以下为止。
1.6钢筋笼安装
钢筋笼通常采用现场集中加工,设专人负责,确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在起吊过程中不变形,钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内,为防止碰撞孔壁,要缓缓下落。钢筋笼下到设计标高后,将其与护筒或平台连接牢固,防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。
1.7浇筑混凝土
导管吊装前进行试拼,检查接口连接是否严密牢固,若接口胶垫有破损,更换后使用。同时检查拼装后的垂直情况,根据成孔的总长,确定导管的拼装长度。吊装时,导管位于井孔中央,并在灌注前进行升降试验。导管吊放完毕,在导管口加封带管的铁板,往导管内灌注泥浆,使沉淀在孔底的沉渣漂流,即灌混凝土前换浆工作。
复测孔底标高,检查沉渣厚度,判断是否达到设计要求及满足灌注要求后,方可灌注混凝土。
浇注混凝土期间,配备水泵,吸泥机及高压射水管等设备,以保持井孔内水头和及时处理灌注故障,灌注首批混凝土时导管下口至孔底的距离为25~35cm,导管埋入混凝土中的深度不小于1米。
混凝土的浇注连续进行,有短时间间隔时,经常上下抽动导管,使混凝土保持足够的流动性。灌注过程中边灌混凝土边提升导管和拆除一节导管,使混凝土经常处于流动状态,尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管底埋至于混凝土的深度达3米左右或导管中混凝土落不下去时,开始将导管提升。提升速度不能过快,提升后导管的埋深不小于2米且不大于6米,根据混凝土的灌注情况和埋管深度逐节拆除导管。提升导管垂直及居中,不能倾斜以免牵动钢筋骨架。
灌注时取较有代表性的混凝土做抗压试件,灌注完成后及时清洗灌注工具及清除部分表面泥浆层,待终凝后再凿除桩头到混凝土面。
1.8取出钢护筒
使用吊车配合将钢护筒取出,取出的时候要防止桩基产生裂缝。钢护筒取出之后,检查桩基混凝土标高。
2技术保证措施
(1)钻机就位前,对桩位予以复核,机械就位时,要认真调平、准确对位,保证施工时钻头垂线心与桩位中心重叠。
(2)钢护筒安装时要确保垂直度及中心位置偏差符合规范,严禁蛮力下压护筒,以免护筒变形影响成桩质量。
(3)成孔过程中,要根据土质状况控制冲进速度,在护筒刃脚处,应低速慢进。
(4)成孔过程中要及时捞取冲渣样品及泥样,并注意泥浆颜色变化,查对土类并作好详细记录,以便与设计资料核对。
(5)钢筋笼安放时,各节之间主筋的焊接要严格按规范要求进行。
(6)钢筋笼安放后,浇混凝土前要再次清孔内1小时,确保孔内沉渣厚度小于10cm。
(7)浇混凝土过程中要反复提升并反插导管,以确保混凝土料均匀并有较高密实度,但提升时要保证导管始终埋在混凝土里不小于2m。
(8)浇混凝土前要根据实际孔深计算好浇混凝土量,浇筑至桩顶标高附近要随时以探锤探测实际浇混凝土高度,确保最终浇注高度要高出桩顶标高100cm。
(9)灌注桩施工完毕后,适时完成桩头处理工作,为验桩作好准备,经验桩合格后方可进入下道工序施工。
(10)相邻桩的冲孔,在5米范围内的其它任何桩的混凝土灌土灌注完成24小时后才能开始,以免扰动正在凝固的邻桩的混凝土。
(11)钻孔应连续作业,不得中途停止。
3施工过程中常见的问题及解决方案
钻孔灌注桩常见的质量问题包括钻孔偏斜、断桩及钢筋笼上浮等。
3.1钻孔偏斜
造成钻孔偏斜的主要原因是钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致。
防治措施:在桩机到位之前,先将场地夯实平整、夯实。钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。
3.2断桩
由于导管底端距孔底过远,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。
防治措施:成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔后及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前要准确算出混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。在混凝土灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。
3.3钢筋笼上浮
造成钢筋笼上浮的原因:钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮。
防治措施:钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中,随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。
4结语
钻孔灌注桩目前在电力建设中的使用已相当普及,但钻孔灌注桩的施工大部分是水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都直接影响到整个工程的质量和进度,甚至造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求施工时在施工技术措施上落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。
参考文献
[1]JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]JGJ79-2002.建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.