旋挖钻机成孔施工钢筋混凝土灌注桩技术

2015-08-19 187 0

  1工程概况
 
  石河子天河热电厂工程规模为2×330MW热电联产工程。结构形式主要为钢筋混凝土结构,其中主厂房、空冷塔、烟囱地基处理采用钢筋混凝土灌注桩。选择旋挖钻机成孔完成钢筋混凝土灌注桩作业。
 
  2岩土工程条件
 
  2.1地层岩性
 
  场地地层结构基本为粉土和砾石互层,并夹有厚薄不一的细砂、砾砂层;砾石层于场地东北部局部缺失。
 
  2.2水文地质条件
 
  厂区地处玛纳斯河山前冲洪积扇倾斜平原前缘的潜水溢出带。据钻井资料表明,地层在200m以内,含水层均属于第四系孔隙含水系统,地下水类型为上部潜水、下部多层承压(自流)水。
 
  3主要施工方法及技术措施
 
  3.1施工工艺流程
 
  本次灌注桩桩基采用旋挖钻机成孔、水下灌注混凝土工艺。施工工艺流程见下图。施工工艺流程图
 
  3.2桩位测放
 
  根据施工图和厂区坐标系计算出各控制点和桩位的坐标,经复核无误后,填写《桩位坐标表》,在测放桩位时使用。桩位采用极坐标法分批测放,桩位采用Φ12钢筋做标识,入土深度不少于30cm。桩位测放误差应满足规范和设计要求。
 
  3.3成孔
 
  本工程成孔选用旋挖机,钻孔灌注桩根据地层条件施工采用正循环成孔工艺,其工艺流程如下:
 
  钉设四角桩-埋设护筒-测量护筒标高--旋挖机钻进--测量成孔深度---清孔、测量沉渣厚度--钻机移位。
 
  3.3.1埋设护筒
 
  护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩,以保证护筒埋设精度。护筒埋设深度2-4m,有必要时可适当增加护筒长度。
 
  护筒周围要用粘土捣实,避免漏浆。护筒埋设偏差不大于20mm,并保证护筒垂直、水平。
 
  3.3.2钻进
 
  钻孔原理:旋挖钻机成孔是通过带有铲刀和活门的钻头回转破碎岩土,并将其装入钻斗内,然后再反转关闭底盖后提升伸缩钻杆,桶式钻头出孔卸土,这样循环反复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁,而对于松散易丹塌地层或地下水分布丰富、孔壁不稳定的土层,必须采用泥浆护壁钻进工艺。
 
  3.3.2.1泥浆制备
 
  泥浆系统由泥浆池、沉淀池、泥浆搅拌机、储水池、泥浆处理设备等组成。
 
  本工程采用钠质膨润土进行人工造浆。并严格控制钻孔过程中的泥浆质量.经常测定泥浆参数,掌握其性能,然后根据测定的泥浆参数确定对泥浆的调整。
 
  3.3.2.2泥浆处理与排放
 
  钻进过程中泥浆经净化装置处理后循环利用,灌注回浆经净化装置处理后送入储浆池内,并调整泥浆性能指标在规定范围内,供钻孔时使用。泥浆处理后清出的钻渣及废浆应及时运出现场,防止钻渣废浆污染施工现场及周围环境。
 
  3.3.3清孔
 
  钻孔深度达到设计要求经现场项目部工程师确认后,进行清孔。旋挖钻机清孔采用密封情况好的捞砂钻头清除孔底沉渣即可。清孔完成后,马上使用测锤测量钻孔深度及孔底沉渣厚度。
 
  3.3.4成孔质量验收
 
  成孔完成后由项目部工程师进行验收,钻孔偏差、孔径、斜度、孔深、垂直度、沉渣厚度应满足规范标准要求。验收合格后进入下一道工序施工。
 
  3.4钢筋笼制作
 
  3.4.1钢筋验收、堆放与标识
 
  钢筋进场后,应对钢筋原材外观进行验收,并在监理工程师的见证下取样进行复验及焊接试验。
 
  不同规格的钢材应分别堆放,并根据我公司综合管理体系的有关规定树立标
 
  识牌进行标识。
 
  3.4.2钢筋笼制作工艺流程
 
  3.4.3钢筋笼的验收与成品保护
 
  钢筋笼制作完成后,经三级验收合格后,填写《混凝土灌注桩钢筋笼质量验收记录》和《隐蔽工程检查验收记录》,并提交监理验收。验收合格的钢筋笼集中堆放,堆放场地应平整,并铺设10×10cm方木。
 
  3.4.4钢筋笼孔口连接
 
  由于钢筋笼较长,需在孔口进行连接。两节钢筋笼连接时,应在两个方向检察钢筋笼是否垂直。钢筋笼连接采用单面搭接焊,焊接完成自检合格后报监理验收。
 
  3.4.5钢筋笼定位
 
  在下放钢筋笼过程中,钢筋笼要保持竖直挺立,钢筋笼中心线与桩中心尽量重合,向下放送时速度要慢,减少钢筋笼对孔壁的剐蹭。
 
  钢筋笼安放时采用吊环固定,将钢筋笼固定至设计标高,防止钢筋笼掉落孔底。钢筋笼安放偏差应满足规范要求。
 
  3.5水下混凝土灌注
 
  混凝土采用导管法灌注,两节导管之间用丝扣连接。该类型导管密封性能良好。导管使用前要进行水密试验,检验合格的导管方能使用。
 
  导管下设总长度应根据混凝土灌注前实际孔深确定,保证导管下端距孔底30~50cm,导管下设的节数和总长度应记录在《钻孔桩水下混凝土灌注记录》上。
 
  3.5.1二次清孔
 
  导管下设完成后及时测量沉渣厚度,如沉渣大于规范要求的100mm必须进行二次清孔,以保证沉渣厚度不大于规范要求。
 
  清孔后孔底500mm以内各项指标应符合规范要求。
 
  3.5.2初灌量的确定
 
  初灌量是水下混凝土灌注的关键指标,初灌后导管埋深不应少于1.5m,按照导管底口距孔底50cm,初灌量利用以下公式计算:
 
  式中:d—导管直径(m)
 
  D—桩孔直径(m)
 
  L—初灌后导管内混凝土长度(m)
 
  h—初灌后埋管深度(m)
 
  k—充盈系数,
 
  3.5.3隔水塞
 
  初灌时使用橡胶气囊作为隔水塞,隔水塞的直经应比导管内径小1-2cm,确保初灌混凝土质量和混凝土的顺利灌注。
 
  3.5.4混凝土灌注
 
  开始灌注前,应计算导管埋置深度,确定导管拆卸长度,并记录在《钻孔桩水下混凝土灌注记录》上。
 
  混凝土运至孔口后,应先检查混凝土的和易性和坍落度,将满足设计要求的混凝土灌入导管内。要求匀速浇注,减小混凝土对孔壁的冲击力,同时应保证混凝土连续灌注。
 
  在灌注快结束时,由质检员核对混凝土的灌注数量和桩顶灌注高度。为保证桩顶混凝土质量,桩顶全部出露新鲜混凝土后才能提拔最后一节导管。导管应缓慢匀速拔出,避免在桩顶形成“空芯”。
 
  3.5.5护筒起拔
 
  灌注完成后,利用吊车缓缓提出护筒,并防止落入大土块,影响桩顶混凝土质量。
 
  3.6桩头凿除及清理
 
  桩头浮浆凿除采用风镐和人工作业。桩顶清理干净后,用水准仪测定桩的截桩标高,截桩标高控制在+30mm~50mm内。凿除时要把浮浆全部凿除,直至露出密实混凝土面为止,不满足设计要求的应继续下凿至到满足要求为止。
 
  4注意事项
 
  (1)对已测量放样的桩位要注意保护,禁止碰撞和掩埋。
 
  (2)钻孔过程中随时观察卸出的钻渣与地质图中的岩层是否对应,根据实际情况采取有效措施作好泥浆护壁。
 
  (3)钻孔过程中严禁钻头碰撞护筒,一旦发生必须重新测量护筒顶标高和计算孔深。
 
  (4)测绳和钢筋笼检孔器要严格校正,合格后方可使用。
 
  (5)严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

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