浅谈反循环冲击钻机成孔桩基施工方法

浅谈反循环冲击钻机成孔桩基施工方法

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摘要:桥梁桩基施工中,反循环冲击钻机成孔桩基是一种常见的施工方法,施工过程中需要严格控制钻机钻进、泥浆配比、清孔、钢筋笼安装及砼浇筑等多个环节,从而保证最后桩基质量达到要求。

关键词:钻进;清孔;安装;浇筑

一、反循环冲击钻机成孔施工工艺

1、护筒的埋设、桩位的复测

埋设护筒时,按桩位中心挖一底面直径较桩径大1m圆坑。在安放护筒前将坑底整平,再安放护筒使大致就位。护筒就位要准确,保证护筒中心与桩位中心一致、筒壁与水平面垂直(即筒壁与桩中心线平行)。首先使护筒底脚居中,然后再将护筒放平,并反复校核直至垂球对准中心,筒壁与垂线的距离均等为止。护筒就位后再通过十字控制桩检查桩位是否正确。护筒就位后,用粘土分层夯填埋固,填土时每20cm一层对称打夯。护筒周围填土高度比护筒顶面低20cm左右,并在顶面周围留有约0.5m宽的平台。

2、安装冲击钻机:护筒埋好经检验位置无误后,将钻机移到桩位上,架立稳固,四脚垫平。安装时,使钻架顶的起重滑轮、钻头中心、护筒中心三者在一条竖直线上,以保证钻孔竖直方向。

3、泥浆:在钻孔过程中,保证泥浆补给,保证孔内浆面稳定,护筒埋设较浅或表层土质较差者,护筒内泥浆压头不易过大。

4、冲击钻进

4.1钻机就位后开始钻进。开始应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时加片石、砂砾和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直到孔深达到护筒以下3~4m后,才可加快速度,将锤提高到1.5~2.0m以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。

4.2遇岩层表面不平或倾斜,应抛入20~30cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击,使成一紧密平台后,再进行正常冲击,同时泥浆比重可降低到1.2左右,以减小粘锤阻力,但又不能过低,避免岩渣浮不上来,掏渣困难,冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高,高过护筒底口0.5m以上,以免水位升跌波动,造成对护筒底口处的冲刷。同时孔内水位高度应大于地下水位1m以上。

4.3冲孔工作一气呵成,中间停顿时间不能过长,如因工休或其他原因停止冲进时,再冲进时,低冲程逐渐加大到正常冲程。冲进结束后,经过测量孔深已达到设计要求时,及时吊装钢筋骨架。施钻过程中,随时检查护筒四周变化,注意是否有沉陷坍塌现象。

二、清孔、检孔、成孔验收

1、清孔:钻孔作业完成后立即进行清孔,清孔时将高压胶管与空气吹吸管接好吊进孔底,喷出口弯管高出水面,用气流扰动渣浆和清扫孔底,在开动空气机吸取泥浆时,开动水泵向孔内注入清水,以保持水头高度。

2、检孔:主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ф22的钢筋加工制作,其外径等于设计桩径15cm,长度为6m。检测时,将检孔器吊起,把测绳的零点系于检孔器的顶端,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上,慢慢放入孔内,通过测绳的刻度加上检孔器6m的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底,表明钻孔桩成孔质量合格,如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象,则需重新下钻头处理。

三、钢筋笼的制作及安放

1、钢筋笼的制作(该项工作在终孔前完成)

采用箍筋成型法,照钢筋骨架的外径尺寸制一块样板,将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈。在箍筋圈上标出主筋位置,同时在主筋上标出箍筋位置。然后在水平的工作台上,在主筋长度范围内,放好全部箍筋圈,将两根主筋伸入箍筋圈内,按钢筋上所标位置的记号互相对准,依次扶正箍筋并一一焊好,再将其余的主筋穿入箍筋圈内焊成骨架。按照设计要求进行现场制作,根据实际情况需分节(每节6m)加工,相邻主筋在同一截面长度方向应错开35d(d为主筋直径),以保证钢筋笼搭接后在同一截面主筋接头数不超过50%。为了防止钢筋笼在吊装过程中发生变形,钢筋笼内用可靠的内支撑加固。

2、钢筋笼的安装

在桩孔达到设计及规范要求,经监理工程师检查无缩径和坍孔现象,确认成孔正常后立即进行钢筋笼的安装。钢筋笼第一节吊入孔内并将其上接头部卡在钻机基座(或护筒)上,然后吊起第二节并与第一节上下对齐,进行单面搭接焊长度大于10d(d为主筋直径),其他类同。下放过程要使钢筋笼在桩孔的中心,并缓慢下放,保证不刮到孔壁。钢筋笼设置吊筋和定位筋,固定钢筋笼不偏移和上浮。

四、安放导管及二次清孔

灌注水下砼采用DN300的螺栓卡式(便于拆装管)导管(每节长度为2.5m,另配有1m和0.5m导管);导管在使用前和使用过程中对其进行质量检查(规格、拼接、过球、水压等);导管连接时,中间夹有密封圈,连接盘必须上紧,防止漏气;吊放时,使位置居中、轴线顺直,稳步沉放,防止挂钢筋笼和碰撞孔壁;导管安装完毕进行第二次清孔,直至满足规范要求(主要指泥浆指标:比重≤1.3,含砂率≤4%,粘度22~30s);装上漏斗和球塞,并在球塞上盖上与导管吻合的钢盖板,用钢丝绳与桩机的卷扬机(或旋挖钻的钻杆)连接,开始浇筑时,只需开动卷扬机(提升钻杆)即可灌注第一斗砼。

五、灌注水下砼

1、砼采用商品砼:要有良好的和易性和流动性;砼的坍落度控制在18~22cm;为了延长砼的初凝时间,可加入缓凝剂。

2、开始灌注时,应保证漏斗灌满,外加一储料斗同时下落,保证第一次下料后埋管1m以上;初灌完毕后立即检查埋管情况。

3、灌注过程中随时检查埋管情况(探测要采用较为准确的方法和探测工具)以便及时拆卸导管(注意提升导管时避免卡挂钢筋笼和起吊工具的能力、施工安全),要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内,使泥浆含有水泥而变稠,而使测深不准确。

4、每次提升导管应记录灌注砼方量,孔内砼表面高度及导管埋深,同时根据灌注砼的数量,计算校核导管的埋深度与实测是否相符,防止误测超拔导管而出现断桩现象;埋管深度控制在2~6m,拆完导管后埋深度必须大于2m。

5、砼开始灌注后,要紧凑地、连续地进行,严禁中途停工,必须一次性浇注完毕;最后砼面应比设计桩顶标高高0.5m以上。

六、桩头凿除

待桩基砼达到设计要求强度时,可以凿除多余的桩头,以便进行桩的检测和下一道工序。

结束语:

总之确保桥梁桩基的工程质量,施工时需要从反循环冲击钻机成孔施工、清孔、检孔、成孔验收、钢筋笼的制作及安放、安放导管及二次清孔、灌注水下砼、泥浆处理及桩头凿除等多个施工环节进行综合控制,这样才能提高施工质量,在质量、进度及经济等方面取得令人满意的结果。

参考文献:

[1]罗松.公路桥梁桩基的施工问题及施工要点[J].交通世界,2018(24):38-39.

[2]贺海超.钻孔灌注桩桩基检测的质量控制[J].建材与装饰,2018(37):53.

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