立好钻架并调整,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起,垫方木于钻盘底座下面,将钻机调平并对准钻孔,安装钻盘,要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上,钻杆位置偏差不大于2厘米。
(5)泥浆的制备及循环净化
采用泥浆搅拌机制浆或钻孔自造浆。若采用泥浆搅拌机制浆,则应根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池,并用循环槽连接。若采用钻孔自造浆,则在钻孔过程中经常向孔内投入粘土即可。
泥浆造浆材料选用优质粘土,必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验,对全部桩基的泥浆进行合理配备。
在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。
4、钻孔
选用配备了重型机锁钻杆的旋挖钻机钻孔,确保在密实地层的施工效率。成孔前检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。
成孔中,按施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。
当旋挖钻机钻孔到达岩石后,如果钻不动岩石时,则该用冲击钻机钻其下的岩石层,直到设计深度为止。
5、清孔
钻孔到设计孔深后,测试泥浆指标,发现超标,需要通过换浆调整,使泥浆指标符合设计规范要求。然后将清底钻头放入孔底清孔,捞去沉渣。
清孔采用气举法。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0米,且高出地下水位1.0~1.5米以上。
清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为浇注前测沉淤的依据。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
6、钢筋笼加工及吊放
(1)钢筋骨架制作
钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法一次性制作,用槽钢和钢板焊成组合胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧,按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋,全部焊完后,拆下上横梁、立梁,滚出钢筋骨架,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固, 安装和固定声测管。
(2)钢筋骨架保护层的设置
钢筋骨架保护层焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2m设置一道,每道沿圆周对称的设置4个保护层。
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根据上述钢筋笼上浮原因分析,本项目施工采取的部分措施如下:
①灌注水下混凝土前,及时测量桩基成孔深度,保证钢筋笼和桩基长度满足设计要求。因超钻而引起的钢筋笼底部距孔底距离增大时,在钢筋笼顶部接长钢筋笼。准确计算好进入钢筋笼底部的混凝土方量,快接近钢筋笼底部时,可通过漏斗阀门开关降低混凝土的灌入速度,避免混凝土接触钢筋笼底部时的顶托力瞬间过大造成钢筋笼上浮。
②开始浇筑前,导管底部距孔底距离宜为30cm~50cm,浇筑过程及时测量,控制导管埋深在2~6m;同时保持导管居中,避免导管法兰盘挂住钢筋笼。
③保持混凝土的工作性能良好,避免灌入混凝土的堆积而顶起钢筋笼造成上浮,坍落度宜控制在180~220mm,扩展度宜控制在530~580mm;适当延长混凝土的凝结时间,防止上返的 车混凝土过早硬化而使顶部混凝土与钢筋笼之间的滑动摩擦力增大,降低钢筋笼上浮的可能性。
④增加抗浮装置:1、在钢筋笼吊装下放前安装多功能井字架,便于钢筋笼对接下放,能可靠悬挂吊筋,可以钢筋笼防上浮和准确定位;2、在钢筋笼对称的几根主筋上,将钢筋下部伸长至孔底,并在加长钢筋末端起弯钩,增加混凝土灌入初期对钢筋笼底部的握裹力。
五、水下灌注桩的施工实例
湑水河特大桥所有钻孔灌注桩自2013年5月到2014年12月全部顺利施工完成,自 次钢筋笼上浮后再没出现类似质量事故,保证了桩基施工质量,也满足了施工进度要求。
六、总结
在保证成孔后的桩长和钢筋笼长度满足设计要求后,通过采取控制混凝土灌入速度、导管在混凝土中埋深、混凝土工作性能等等措施可以有效钢筋笼上浮。
在桩基浇筑施工时,施工现场为了节约导管拆除和施工时间,往往浇筑速度过快,以及混凝土上返很慢时,才安排作业人员和拆除导管,这些不规范操作易造成钢筋笼上浮,严重时出现断桩。