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關(guān)鍵詞:巖溶鉆孔樁爆破成孔
中圖分類號: U443.15文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
鉆孔樁基施工,遇到斜巖層地質(zhì),由于巖面一邊高一邊低,鉆錘就會往巖面底的一側(cè)傾斜,很容易造成斜孔。在這種情況下,一般對于巖石硬度較低的斜巖常規(guī)采用回填片石的方法來處理;但是對于巖石較硬的斜巖采用回填片石處理需要耗費(fèi)大量的人力物力,并且鉆進(jìn)速度緩慢。采用“先預(yù)裂爆破斜巖層后再鉆”施工工藝,能夠有效的解決樁基在斜巖層地質(zhì)中鉆進(jìn)難的問題,既能保證樁基質(zhì)量,又能加快施工進(jìn)度。
一、施工原理
對巖面傾斜的巖層進(jìn)行預(yù)裂爆破,使得巖石處于松散狀態(tài),然后再采用鉆機(jī)鉆進(jìn),此工藝最大的優(yōu)點(diǎn)就是施工進(jìn)度快、效益高。
二、施工流程
1)施工前準(zhǔn)備
平整場地------測定樁位中心------埋設(shè)鋼護(hù)筒-------沖擊鉆就位。鋼護(hù)筒中心、樁基中心、以及鉆錘中心應(yīng)一致。
2)施工監(jiān)測判斷
樁基施工前首先查看地質(zhì)勘探資料,了解樁基地質(zhì)巖石強(qiáng)度、巖層的傾斜角度。如果樁基巖層地質(zhì)強(qiáng)度較高,達(dá)到1000kpa,且?guī)r面傾斜,和正常鉆孔樁施工一樣,先采用沖擊鉆正常鉆孔,并在鉆孔過程中隨時觀察沖擊鉆鋼絲繩偏離孔中心位置的距離,鋼絲繩出現(xiàn)偏斜超過1%的孔深時立即停止鉆進(jìn),回填與樁基地質(zhì)同等強(qiáng)度的片石2m后繼續(xù)沖孔,控制沖擊鉆的沖程不超過1m,鉆進(jìn)至原來位置時,如果鋼絲繩還是出現(xiàn)偏斜,停止鉆進(jìn)。
3)樁基清孔
經(jīng)判斷確認(rèn)使用小鉆機(jī)預(yù)裂爆破之前要認(rèn)真清孔,保證泥漿的比重、含砂率和稠度。泥漿比重控制在1.1,含砂率控制在1.5%,稠度控制在20s,有效的控制沉渣厚度和速度,進(jìn)而保證炮孔不被堵塞。
4)鉆機(jī)移位,小鉆機(jī)就位。
樁基清孔完成后,移開沖擊鉆鉆機(jī),將小鉆機(jī)就位于孔樁位置。小鉆機(jī)采用XY-1開孔直徑為110mm的巖芯鉆機(jī)。
5)預(yù)裂爆破炮眼布孔
根據(jù)孔徑直徑,設(shè)計(jì)爆破孔眼布置。一般情況樁基孔徑在1.25m以內(nèi),在樁孔中間設(shè)置一個掏槽眼,掏槽眼直徑110mm,在樁孔四周設(shè)置三個炮眼,炮眼直徑91mm,炮眼呈等腰三角型布置,炮眼距樁邊100mm;當(dāng)樁基孔徑大于1.25m時,可在樁孔四周增設(shè)炮眼。
6)小鉆機(jī)鉆孔
在鉆孔的過程中根據(jù)巖芯芯樣判斷傾斜巖層厚度,確定鉆孔深度,鉆孔深度超過傾斜巖面0.5m。但不能超過設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高,距離設(shè)計(jì)孔底高度為0.5m。每鉆完一個炮眼后,立即安裝75mm的PVC管,按照以上步驟鉆完剩余孔(掏槽眼不安裝PVC管)。
7)串藥安裝
用膠帶將乳化炸藥和雷管綁扎在非導(dǎo)體(木條)上面,形成一個串狀體,乳化炸藥長度與巖層深度一致。采用毫秒微差控制爆破,盡量減少一次齊爆藥量,嚴(yán)格控制爆破規(guī)模。導(dǎo)爆管連接時注意導(dǎo)爆索的搭接長度不少于20cm,務(wù)求接觸緊密,綁扎牢固,上部用結(jié)實(shí)的細(xì)繩作為下方承受物。
8)安裝炸藥
在安裝炸藥之前先撤離小鉆機(jī),并測量炮眼孔深是否堵塞,如果測量孔深小于實(shí)際鉆孔深度則需要清孔。清孔采用清水泵清孔,清水泵出水口接直徑20mm的硬質(zhì)塑料管,將硬質(zhì)塑料管插入炮孔里面,利用水的壓力將炮孔里面的沉渣清出來。
9)炸藥起爆及檢查
待炸藥全部安裝完畢后將施工人員撤離至
安全位置,做好安全防護(hù),確認(rèn)無誤后由爆破員
將孔內(nèi)的炸藥一起起爆,待爆破員查看情況確保
安全后將沖擊鉆重新定位,繼續(xù)鉆孔。如沖擊鉆
鉆至一定深度后還是出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象,則繼續(xù)按以
上步驟處理,直至樁基成孔為止,預(yù)裂爆破鉆孔
布置示意圖如右圖所示。
三、施工注意事項(xiàng)
1)孔內(nèi)實(shí)施爆破時,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)布眼以及控制 藥量,設(shè)置警戒范圍,閃電雷鳴時禁止裝藥,接線施工操作嚴(yán)格按照安全規(guī)程辦事。
2)小鉆機(jī)在鉆進(jìn)的過程中必須保證鉆桿豎直。
3)小鉆機(jī)開鉆之前要認(rèn)真清孔,保證泥漿的比重、稠度和含砂率,有效的控制沉渣厚度和速度。
4)樁基爆破時,首先要確認(rèn)相鄰樁基是否澆筑了混凝土?;炷翉?qiáng)度達(dá)到100%時,才能爆破,否則會對相鄰樁基的實(shí)體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。
四、應(yīng)用實(shí)例
本工藝成功運(yùn)用于滬昆高鐵學(xué)足村大橋,學(xué)足村大橋位于湖南省漣源市白馬鎮(zhèn)。大橋全長364m,設(shè)計(jì)車速為350km/h。橋跨布置為11-32雙線簡支箱梁,橋墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁基直徑1m。本橋地質(zhì)勘探顯示巖面傾斜,地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土和白云質(zhì)石灰?guī)r,白云質(zhì)石灰?guī)r強(qiáng)度為1200kpa。
1)施工情況
關(guān)鍵字:鉆孔灌注樁技術(shù);建筑施工;鉆孔工藝;應(yīng)用
Abstract: technology is the cast-in-place pile through mechanical drilling use on concrete catheter materials such as the construction process of the infusion. It in the construction engineering construction application is extensive. In the practical construction engineering application, although the cast-in-place pile construction technology is not very complex, easy to operate master, but bored pile construction quality vulnerable to a lot of construction factors, and bored pile construction quality for construction engineering quality has very big effect. So in concrete construction operation, for the application of the cast-in-place pile must be in accordance with the relevant requirement standard of construction of the project, to regulate the operation. This paper mainly to the cast-in-place pile in construction engineering application technology in the construction process and construction techniques to carry on the summary, and combined with the architecture engineering example of bored piles of technology relevant application are discussed.
Key word: bored pile technology; Building construction; Drilling process; application
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
鉆孔灌注樁技術(shù)是指通過機(jī)械鉆孔使用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土等材料灌注的施工工藝。它在建筑工程施工中的應(yīng)用較廣泛。在實(shí)際建筑工程應(yīng)用中,雖然鉆孔灌注樁的施工技術(shù)不很復(fù)雜,容易操作掌握,但是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量容易受到很多施工因素的影響,而且鉆孔灌注樁施工質(zhì)量對于建筑工程質(zhì)量有著很大的影響。因此在具體的建筑工程施工操作中,對于鉆孔灌注樁的應(yīng)用必須要按照相關(guān)工程的施工要求標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行規(guī)范操作。本文主要對鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程應(yīng)用中施工工藝以及施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),并結(jié)合建筑工程實(shí)例對鉆孔灌注樁技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行討論。
1、鉆孔灌注樁技術(shù)施工工藝及技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
鉆孔灌注樁技術(shù)是指通過機(jī)械鉆孔使用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土等材料灌注的施工工藝。在建筑工程施工過程中,對于鉆孔灌注樁技術(shù)的施工首先要求鉆孔的大小以及鉆孔標(biāo)準(zhǔn)必須符合相關(guān)工程的施工要求,能夠保證施工材料順利通過鉆孔進(jìn)行灌注,在進(jìn)行工程施工混凝土材料等灌注時要注意控制好灌注速度,進(jìn)行勻速平穩(wěn)的灌注,而且灌注導(dǎo)管要連接緊實(shí),不能在進(jìn)行混凝土等漿材料灌注時,出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象影響正常的泥漿灌注施工。對于注漿連接導(dǎo)管的位置固定等也有一定能夠的要求,注漿連接導(dǎo)管的放置位置要與地面之間有一定的高度距離,而且注漿導(dǎo)管要保持通暢。另外,還可以通過向注漿導(dǎo)管內(nèi)灌水來檢測注漿地區(qū)的密封性,如果不存在漏水或者滲水現(xiàn)象就說明注漿地區(qū)的密封很好,反之就需要進(jìn)行補(bǔ)救。對于工程施工泥漿的材料配制,各種材料要嚴(yán)格按照一定的配比進(jìn)行,泥漿攪拌時間一定要充分,在泥漿攪拌配制成功后,還要進(jìn)行過濾以防止在進(jìn)行鉆孔注漿的過程中,出現(xiàn)注漿導(dǎo)管被堵的現(xiàn)象,在進(jìn)行泥漿灌注的過程中,對于泥漿灌注的壓力以及泥漿灌注的速度一定要注意控制合適,以影響灌漿工程施工質(zhì)量。
運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行建筑工程泥漿灌注施工的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在,和一般的灌注技術(shù)相比,鉆孔灌注樁技術(shù)的灌注樁承載力較大,并且在進(jìn)行泥漿灌注時,對于灌注泥漿的壓實(shí)作用及效果較明顯。其次是在進(jìn)行灌漿施工過程中,由于灌注樁壓力的作用使得泥漿黏性較大,因此在灌注進(jìn)工程結(jié)構(gòu)中后,非常堅(jiān)固,而且具有一定的抗震作用。另外,鉆孔灌注樁技術(shù)在進(jìn)行工程施工設(shè)計(jì)中非常注意對灌注樁的承載作用力,因此即使在進(jìn)行灌漿后,灌注裝的承載性能依然非常好,對于整個工程承載情況沒有負(fù)面影響,而且對于灌注樁的承載作用設(shè)計(jì),使得灌注樁結(jié)實(shí)耐用,也可以相對減少工程投資成本。
2、鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程的應(yīng)用
由于鉆孔灌注樁技術(shù)的簡單易操作特征,使得鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際建筑工程中的應(yīng)用非常廣泛,而且在一些公路建設(shè)以及水電施工中也會經(jīng)常運(yùn)用到鉆孔灌注樁技術(shù)。下文主要介紹鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑房屋建筑工程應(yīng)用中的施工工藝以及技術(shù)特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:砼鉆孔灌注樁;后注漿施工;施工要點(diǎn)
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
時下,砼鉆孔灌注樁樁底后注漿施工技術(shù)是對樁底沉渣、樁端持力層及樁周泥皮起到滲透、劈裂填充、壓密和固結(jié)作用,它對提高樁的承載力,減少其變形起到很大的作用,同時還以其噪音低、對周邊環(huán)境影響較小、無擠土效應(yīng)、單樁承載力大等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到一些高層房屋建筑施工中。中天優(yōu)詩美地花園工程就采用了砼鉆孔灌注樁樁底后注漿施工技術(shù),在工程實(shí)際施工中起到了很好的實(shí)際效果。文章將對其施工要點(diǎn)做個闡述總結(jié)。
1工程概況
中天優(yōu)詩美地花園工程由淮安天翔房地產(chǎn)開發(fā)有限公司承建,總建筑面積約21萬平方米。建筑層數(shù):八棟三十三層;一棟二十一層;六棟三層別墅;地下人防一層;標(biāo)準(zhǔn)層層高:2.9 m;建筑分類為一類高層;建筑結(jié)構(gòu)體系:剪力墻;抗震設(shè)防烈度:七度;建筑使用功能:商品房。
2樁基設(shè)計(jì)說明
2.1樁基設(shè)計(jì)。本子項(xiàng)室內(nèi)±0.000標(biāo)高相當(dāng)于黃海高程12.450m。依據(jù)市水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司2011年1月份提供的《中天優(yōu)詩美地住宅小區(qū)(二期工程)巖土工程勘測報(bào)告》進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。主樓基礎(chǔ)采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁,樁端持力層為地質(zhì)報(bào)告所揭示的6 層中細(xì)砂層,樁端進(jìn)入持力層深度不小于2.5m,且要求至黃海高程--30.500m;設(shè)計(jì)單樁豎向承載力特征值為4700KN。樁基設(shè)計(jì)等級為甲級。
2.2有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。主樓下鋼筋砼鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)采用國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《鋼筋砼灌注樁圖集》(10SG813),共布樁71枚,選用集中的樁編號為:YZ700-38±-3.5,19±/(10HRB400 16+2 HPB235 32×2.5),19(4 HRB400 16+2 HPB235 32 ×2.5)-C40,其中2 HPB235 32 ×2.5 表示2根2.5mm壁厚焊接鋼注漿管,與其余主筋沿樁身對稱均勻布置;長度后有“±”表示隨樁有效長度而變化。箍筋為HPB235 8,加密區(qū)間距100,非加密區(qū)間距250;加勁箍為 HRB400 14。
3.樁基施工要求
3.1鉆孔灌注樁成樁控制。設(shè)計(jì)要求樁身混凝土灌注充盈系數(shù)不小于1.10,泛漿高度不小于1.5D,其余要求均按《鋼筋砼灌注樁圖集》10SG813有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
3.2樁底后注漿施工依據(jù)。樁底后注漿施工根據(jù)JGJ94-2008中6.7節(jié)及設(shè)計(jì)試樁情況提供詳細(xì)方案后實(shí)施;設(shè)計(jì)注漿量單樁不小于1.4t(水泥用量),控制水灰比不大于0.5。
4基樁承載力試驗(yàn)和工程樁成樁質(zhì)量檢驗(yàn)
4.1樁基施工完成后需對工程樁進(jìn)行承載力檢測。鉆孔灌注樁可采用靜載荷試驗(yàn)或自平衡法,最大終止壓力為9400KN,檢測樁一枚。
4.2樁身質(zhì)量完整性檢測按《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2003)及《淮安市樁基工程質(zhì)量管理規(guī)定(試行)》執(zhí)行。
4.3未注明處均按國家及江蘇省當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)范和規(guī)程執(zhí)行。
5樁基施工措施
該工程采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁施工技術(shù)。具體施工要點(diǎn)總結(jié)如下。
5.1注漿設(shè)備的選擇。在工程中要選擇符合實(shí)際要求的注漿施工設(shè)備,像高壓注漿泵、單向逆止閥、注漿管等。高壓注漿泵參數(shù)要滿足注漿壓力要求,且在使用前必須進(jìn)行注漿泵和管線的密封性試運(yùn)行;注漿管我們采用A30mm 或A38mm 直徑的黑鐵管,壁厚大于 2.8mm;單向逆止閥選擇能承受1MPa 靜水的壓力。
5.2注漿工藝的控制。中天優(yōu)詩美地花園工程在成樁后7~25 天內(nèi)為宜,但是要注意在開始注漿前應(yīng)對水泥漿進(jìn)行控制,根據(jù)不同土層的滲透率確定不同的水灰比,以保證水泥漿液的均勻滲透。注漿時候采用2 根樁循環(huán)注漿,即先注第一根樁的A 管,注漿量約占總量的70%,注完后再壓第二根的A 管,然后依次為第一根樁B 管和第二根樁B 管,這樣就能保證同一根樁 2 根管注漿時間間隔 30~60min 以上,給水泥漿一個擴(kuò)散的時間,注漿流量以75L/min 為宜。注漿壓力要以 3~10MPa 為宜。
5.3注漿順序的控制。我們知道后注漿的最優(yōu)時間在7 天左右,這樣就會與周邊樁基施工產(chǎn)生沖突,所以我們在注漿順序應(yīng)在樁基施工中樁機(jī)走位時即予以考慮。一定堅(jiān)持整個承臺群樁一次性壓漿,先施工周圍樁位再施工中間樁的原則,保證下部水泥漿處于整體封閉環(huán)境而不會四下擴(kuò)散。
總結(jié)
通過對中天優(yōu)詩美地花園工程采用樁底后注漿砼鉆孔灌注樁施工技術(shù)后發(fā)現(xiàn),對提高基樁豎向承載力的效果比較顯著,同時得出提高幅度與采用的工藝參數(shù)、方法、持力地層條件及樁的長度(入土深度)等因素有很大關(guān)系。
在實(shí)際工程施工中,因?yàn)闃抖顺至拥膲毫ψ{,在樁底和樁周形成砂卵石土漿倉,因此我們得出注漿后提高了樁土的承載能力,增強(qiáng)了樁端持力層的剛度,這樣就會使單樁承載力從注漿前到注漿后其增幅值超過20%,這樣也會增加樁的抗荷載能力。
最后得出,我們在注漿后減少了樁底的沉降量,試樁在注漿前當(dāng)荷載增至7200kN時,樁頂沉降僅為8.77mm。同樣荷載下,樁頂沉降僅為8.77mm,由此我們可見,樁底注漿在很大程度上改善了樁的沉降指標(biāo)。所以這也是我們諸多地方采用這種方法施工的主要原因之一。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】橋梁鉆孔樁;分析總結(jié);施工問題;解決辦法
1 前言
目前,鉆孔樁基礎(chǔ)施工在我國的公路、橋梁、鐵路等眾多大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的工程中都有所應(yīng)用,因?yàn)槠渚哂胁僮骱唵?,施工方便、快捷等特點(diǎn)。尤其是這種鉆孔樁施工所選用的施工設(shè)備類型豐富,主要施工方法就是在泥漿護(hù)壁條件下利用機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔、采用導(dǎo)管法灌注混凝土。可是在施工的過程中也存在一系列問題,例如:護(hù)筒脫落、鉆孔偏斜、縮孔、卡鉆、掉鉆頭等。所以,如何解決好這些問題成為鉆孔樁施工快速、安全、穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。
2 鉆孔過程中出現(xiàn)的常見問題及相應(yīng)的處理措施
2.1 護(hù)筒脫落的原因及處理措施
在進(jìn)行鉆孔的過程中,常出現(xiàn)護(hù)筒脫落的現(xiàn)象,出現(xiàn)這種狀況的原因主要是護(hù)筒背后回填的質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或者是受到地面積水的長時間浸泡等因素,導(dǎo)致其失去了原有的穩(wěn)定性,從而出現(xiàn)脫落。在遇到這種情況時應(yīng)馬上停止繼續(xù)鉆孔,并且采取及時有效的措施進(jìn)行處理。如果是由于地面積水而引起的,就要先進(jìn)行排水工作,然后在把水排干后鋪上一層粘土,最后在干燥的地面上重新安裝護(hù)筒,這樣才可以繼續(xù)進(jìn)行鉆孔工作。
2.2 鉆孔偏斜的原因及處理措施
在施工中,也會經(jīng)常發(fā)生鉆孔偏斜的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一狀況的原因是在鉆機(jī)安裝的過程中,可能由于沒有支撐好或者是地質(zhì)構(gòu)造不均勻等原因造成的鉆孔出現(xiàn)偏斜。在遇到這種情況時應(yīng)馬上把鉆機(jī)移開,檢查鉆孔壁,并根據(jù)其具體情況采取相應(yīng)的措施。如果是由于沒有支撐好引起的鉆孔偏斜,解決措施為:孔壁比較穩(wěn)定的情況下,可以在加大支撐面積或者是加強(qiáng)地基穩(wěn)固性的前提下繼續(xù)施工;鉆壁不穩(wěn)定的情況下,可能會出現(xiàn)坍塌,所以要對鉆孔進(jìn)行填埋,等地面狀況重新恢復(fù)穩(wěn)定后在重新進(jìn)行鉆孔。如果是由于地址構(gòu)造不均勻引起的鉆孔偏斜,解決措施為:首先要分析地下巖石的走向,之后根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的材料進(jìn)行回填,要將鉆孔回填至易坍孔分界點(diǎn)高程處,在過一段時間后才可繼續(xù)施工。
2.3 縮孔的原因及處理措施
在施工的過程中也會出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象,尤其是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土,特別是IL> 1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)孔徑縮小的特有現(xiàn)象,出現(xiàn)這一狀況的原因是此類地層含水量高、塑性大,鉆頭經(jīng)過后鉆孔壁回縮,導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計(jì)的樁直徑。在遇到這種情況時應(yīng)該根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的解決辦法,用塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠密鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。
2.4 卡鉆的原因及處理措施
在施工的過程中有時也會出現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一狀況的原因一般是由于機(jī)械故障、在鉆進(jìn)過程中“探頭石”脫落等原因引起的。在遇到這種情況時,應(yīng)該根據(jù)發(fā)生卡鉆現(xiàn)象的具體原因,進(jìn)行相應(yīng)的處理。如果是由于機(jī)械故障導(dǎo)致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現(xiàn)象,應(yīng)采取插入高壓水管置換泥漿的方法進(jìn)行處理;如果是由于“探頭石”引起的卡鉆現(xiàn)象,可以適當(dāng)往下放鉆頭,而后強(qiáng)力快速往上提升,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。
2.5 掉鉆頭的原因及處理措施
在施工的過程中鉆頭落入孔底的現(xiàn)象通常被稱為掉鉆,出現(xiàn)這一狀況的原因大概為機(jī)械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等。在遇到這種情況時,應(yīng)及時采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施打撈鉆頭。如果鉆孔壁穩(wěn)定,就可以直接用鉆機(jī)起吊“打撈器”入孔進(jìn)行打撈。打撈前,先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據(jù)。打撈設(shè)備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現(xiàn)象發(fā)生。如果鉆孔壁不穩(wěn)定,出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定情況下,應(yīng)先加大孔內(nèi)泥漿的濃度,將旋轉(zhuǎn)鉆頭放人安全的深度范圍攪動泥漿以加固鉆孔壁,而后采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥,確認(rèn)鉆頭已露出后再實(shí)施鉆頭的打撈工作。
3 混凝土灌注中出現(xiàn)的常見問題的處理措施
3.1 封底失敗的處理措施
封底失敗就是沒有能夠完成水下混凝土的封底工作,造成這一狀況出現(xiàn)的原因一般是由于首批混凝土數(shù)量過小、孔底的沉碴厚度過大等。封底失敗發(fā)生后,應(yīng)立即暫停灌注混凝土,及時對孔內(nèi)已灌注的混凝土進(jìn)行清理。如果地層穩(wěn)定性較好的話,應(yīng)采取導(dǎo)管內(nèi)安裝高壓風(fēng)管進(jìn)行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈,經(jīng)檢查符合規(guī)范要求后可以重新開始水下混凝土灌注;如果地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效的話,則應(yīng)及時拆除導(dǎo)管、拔除鋼筋籠,將未灌注混凝土部分鉆孔回填,待地層沉積穩(wěn)定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土成孔,灌注。
3.2 堵管的處理措施
在混凝土灌注的過程中也會出現(xiàn)堵管的現(xiàn)象,發(fā)生這一狀況的原因一般是由于混凝土的質(zhì)量較差,其中含有部分體積較大的材料堵塞管道,或者是在灌注的過程中向下的沖擊力不足,導(dǎo)致其無法繼續(xù)流動,而出現(xiàn)堵管的現(xiàn)象。在遇到這種情況時,如果是由于混凝土質(zhì)量造成的堵管,就應(yīng)該在確保導(dǎo)管埋深的前提下,可以最大限度提升而后快速下落導(dǎo)管的方法或加大一次性灌注混凝土數(shù)量而后快速提升再迅速下放,以沖擊力疏通導(dǎo)管的方法進(jìn)行處理;如果是由于混凝土沖擊力不足造成的,應(yīng)及時加長上部導(dǎo)管的長度,而后以一次性較大量混凝土灌注沖擊達(dá)到疏通導(dǎo)管的目的。
3.3 斷樁的處理措施
在進(jìn)行混凝土灌注的過程中,導(dǎo)管中已灌注的混凝土與導(dǎo)管的混凝土隔斷,無法繼續(xù)灌注的現(xiàn)象通稱為斷樁。其原因可能是由于灌注中提升導(dǎo)管失誤、一些特殊原因?qū)е禄炷凉?yīng)突然中斷或者是導(dǎo)管漏水等。在遇到這種情況時,應(yīng)立即停止繼續(xù)灌注,提拔導(dǎo)管和鋼筋籠,盡量將損失降低到最小,并根據(jù)斷樁的具置采取相應(yīng)的解決措施。如果斷樁截面位置距樁底距離小于設(shè)計(jì)樁長的三分之一以下時,一般采取沖擊鉆清除已灌注部分,再實(shí)施原位恢復(fù)。如果斷樁截面位置距樁底距離大于設(shè)計(jì)樁長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時,宜優(yōu)先采用對鉆孔壁先進(jìn)行加固,而后進(jìn)行鉆孔樁的接長比較經(jīng)濟(jì)。
3.4 鋼筋籠上浮的處理措施
在進(jìn)行混凝土關(guān)注的過程中,也會出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一狀況的原因一般是由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過程中操作因素帶來的鉆孔樁鋼筋籠移位現(xiàn)象。在遇到這種情況時,應(yīng)立即暫停灌注,并根據(jù)鋼筋籠上浮的具體情況采取相應(yīng)的解決措施。如果鋼筋籠上浮后其位置仍滿足施工規(guī)范要求的話,就可以在采取有效防止上浮的措施后繼續(xù)灌注。懸吊鋼筋焊縫脫落的,應(yīng)及時補(bǔ)焊;懸吊鋼筋彎曲的情況應(yīng)增加鋼管支撐;如果鋼筋籠上浮比較嚴(yán)重的話,就應(yīng)該拔出鋼筋籠,比照斷樁進(jìn)行處理。鉆孔樁施工還應(yīng)加強(qiáng)樁長的控制、樁頂護(hù)樁預(yù)留部分高度的控制等工作,作到樁長、樁徑、樁位準(zhǔn)確,樁體質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。
綜上所述,在應(yīng)對橋梁鉆孔樁施工的過程中出現(xiàn)的各種問題時,應(yīng)將各種處理方法進(jìn)行對比、分析,選擇經(jīng)濟(jì)、可行的處理方法。而且在選擇好適合的應(yīng)對處理方案后,還應(yīng)詳細(xì)論證后再著手解決,以免由于盲目操作而帶來不必要的損失。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁塌孔溶洞 漏漿處理
中圖分類號: TU473 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1.引言:
鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是房屋建筑及橋梁下部的常用結(jié)構(gòu)形式,然而塌孔事故及巖溶處理等問題嚴(yán)重影響了鉆孔灌注樁的施工進(jìn)度, 成為基礎(chǔ)工程中存在的重要問題。作者根據(jù)某鐵路站房施工過程中遇到的鉆孔灌注樁施工問題,對塌孔、溶洞及漏漿問題進(jìn)行簡要分析總結(jié),以此來引起工程設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理及施工人員的重視,在設(shè)計(jì)及施工中予以充分考慮及做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。
2.背景介紹:
某站房為2層框架結(jié)構(gòu),場地地層大體分為①全新統(tǒng)人工填土(主要成分為粉質(zhì)黏土)約10m厚;②粉質(zhì)粘土約10~33m厚;③下伏白堊系上統(tǒng)弱風(fēng)化灰質(zhì)礫巖;局部夾雜粗圓礫土層及中砂層;場地范圍內(nèi),鉆孔遇溶洞率25%,基巖頂板很薄,有發(fā)生巖溶塌陷的可能性。地下水位距地表約10m,主要為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水、巖溶水,無腐蝕性,。
基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,樁長約28 m~40m,樁徑800 mm,持力層為第③層中弱風(fēng)化灰質(zhì)礫巖,入巖深度不小于0.5 m,單樁承載力特征值為2 500 kN。場地共96根工程樁,最深勘探孔為48m。
3. 施工概況:
塌孔
由施工方提供資料:施工過程中,多個根樁均發(fā)生塌孔,以其中一根7#樁為例,10月6日下午對7#孔開始施工,當(dāng)挖至14m深時,開始有微量塌孔現(xiàn)象發(fā)生,繼續(xù)開挖至約22m深時,發(fā)現(xiàn)旋挖鉆已無法繼續(xù)深挖,深度一直維持在22m左右,采取泥漿護(hù)壁厚仍然效果不佳,且只要稍有靜置便發(fā)生嚴(yán)重塌孔。靜置約一小時后,最終測的孔深度約14m,測后對挖出的土質(zhì)樣本進(jìn)行分析,土層均為粉質(zhì)粘土層,含5%~10%細(xì)角礫土及砂。
此外,其它亦有多樁孔發(fā)生塌孔現(xiàn)象,總體發(fā)生塌孔的深度約14~18m。
根據(jù)本工程特點(diǎn),水位僅距地表10m左右,且人工填土及粉質(zhì)粘土層較厚,在高水位下施工,分析可知,對于塌孔原因應(yīng)有以下五點(diǎn);
1)水位較高時,而鉆孔相對較深時,由于施工過程中,空內(nèi)水位下降,補(bǔ)水不及時,地下水位以下的孔壁土體容易在孔外靜水壓力的作用下失去平衡,向孔內(nèi)發(fā)生坍塌。
2)鉆入較松散土層時,由于操作不當(dāng),引起孔內(nèi)泥漿振蕩,對孔壁產(chǎn)生沖刷作用,從而導(dǎo)致塌孔。
3)埋設(shè)護(hù)筒時,護(hù)筒埋設(shè)深度不到穩(wěn)定地層、護(hù)筒周邊回填土層不密實(shí)或護(hù)筒埋設(shè)不正,在下鉆具時對護(hù)筒產(chǎn)生沖擊使護(hù)筒松動,從而使上部水滲透對孔壁產(chǎn)生破壞,引起塌孔。
4)由于某些因素,造成成孔時間或成孔后等待灌注的時間過長,地層土粒受水浸泡膨脹、軟化和地層受力后變形量加大,且使孔內(nèi)泥漿密度上大下小不均勻, 從而導(dǎo)致塌孔。
5)多次的提鉆、下鉆所造成產(chǎn)生抽吸作用,導(dǎo)致松散地層塌孔。
3.2巖溶
場地范圍內(nèi)鉆孔遇洞率25%,巖溶中等~強(qiáng)烈發(fā)育;基巖頂板很薄,發(fā)生巖溶塌陷的可能性較大,從鉆探地勘可以看出,溶洞發(fā)育不規(guī)則,同時存在填充溶洞,半填充溶洞及非填充溶洞;溶洞深度從1m~12m不等,地質(zhì)復(fù)雜。
3.3漏漿
在施工過程中,有個3~5根樁出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,以1#樁為例,10月14日凌晨對樁進(jìn)行混凝土澆灌時,澆灌一車(約10方左右)混凝土后,混凝土標(biāo)高僅上升兩米,澆灌第二車混凝土后,混凝土未有明顯增多,最后整根樁,共澆筑了近50方混凝土(理論僅需20方),可見本樁發(fā)生了嚴(yán)重漏漿問題。
4.處理方案:
4.1 塌孔
塌孔處理應(yīng)做到預(yù)防為主,處理為輔[1,2];預(yù)防性措施針對性有以下五點(diǎn),可對大部分塌孔問題起到預(yù)防作用:
1)清孔時,保持孔內(nèi)有足夠的水頭壓力,即保證孔內(nèi)水位至少高于地層水位2m以上,采用泥漿護(hù)壁,提高孔內(nèi)液柱壓力。另外采取降水井的方式,對場地范圍內(nèi)水位整體下降,來保證水頭壓力。
2)制定嚴(yán)格合理的操作規(guī)程,避免下鉆具時速度過快而引起孔內(nèi)液體振蕩對孔壁產(chǎn)生的沖刷作用。
3)護(hù)筒要埋至穩(wěn)定的土層,護(hù)筒周邊回填土必須保證密實(shí),護(hù)筒埋設(shè)要周正。
4)加快成孔速度,采取有效管理措施縮短清孔及灌注準(zhǔn)備時間,清孔時保證足夠的補(bǔ)水量,清孔換漿時做到逐步替漿。
5)反循環(huán)鉆進(jìn)松散地層或反循環(huán)清孔時,在滿足攜粉所需泵量的前提下,控制泵量,以免沖洗液下流速度過快產(chǎn)生抽吸作用。
塌孔后的處理措施:
1)塌孔不嚴(yán)重時,選用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤土配置泥漿,可根據(jù)土質(zhì)不同調(diào)整泥漿的粘度(泥漿的性能指標(biāo)一般控制在比重為1.2~1.4;粘度不小于20 s,含砂率≥4%),比重以控制孔內(nèi)液柱壓力,必要時向孔內(nèi)投人泥膏或黏土塊人工造壁。
2)塌孔嚴(yán)重時,向孔內(nèi)投入粘土進(jìn)行回填(回填至塌孔位置1m以上),搗實(shí)后,間隔一段時日,重新鉆孔以保證成孔完好;對工期緊的項(xiàng)目則可考慮護(hù)筒全長跟進(jìn)法處理。
3)松散地層較淺時,可通過加長孔口護(hù)筒長度封隔塌孔地層,則采取護(hù)筒全長跟進(jìn)法處理。
4.2溶洞處理
根據(jù)溶洞的發(fā)育情況,不同的溶洞應(yīng)采取不同的處理方案,且為保證對溶洞進(jìn)行有效的處理,施工設(shè)備建議采用沖擊鉆。
施工時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)鉆孔柱狀圖來判別溶洞地層情況、空洞大小、溶洞填充物情況,繼而針對不同的溶洞采取不同方案。本工程對于全填充性溶洞,則對灌注樁遇溶洞處采取穿過溶洞進(jìn)入洞底弱風(fēng)化灰質(zhì)礫巖層,嵌巖深度不小于500mm;對于半填充溶洞及未填充溶洞,高度小于3米時可采用片石、粘土、C15素混凝土等回填法處理措施,對于溶洞高度大于3米時宜采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)法等處理措施。
4.3 漏漿處理
漏漿問題一直是伴隨巖溶處理的衍生問題[3]。對于挖孔時發(fā)現(xiàn)有漏漿,一般為擊穿溶洞時發(fā)生,這時應(yīng)該準(zhǔn)備好大泥漿泵、水泵,制備定量的泥漿,將提前準(zhǔn)備好的黏土回填適量于孔內(nèi),一般可以阻止或者減小漏漿,此時減小鉆機(jī)沖程(1m-1.5m沖程),反復(fù)沖進(jìn),小心將溶洞擊穿,此時一般伴隨比較大規(guī)模漏漿,及時用泥漿泵往孔內(nèi)加泥漿,同時向孔內(nèi)拋填黏土和片石(一般按1:1的比例配置)或伴隨定量的稻草及時堵住溶洞漏漿,然后繼續(xù)沖進(jìn)。反復(fù)操作即可。
鉆孔過程中,伴隨較大量漏漿,而未遇見明顯溶洞時,首選采用拋填黏土和堅(jiān)硬的較大片石反復(fù)處理若干,堅(jiān)硬的大片石會對測溶洞孔壁進(jìn)行擠壓。擠壓后確定是裂隙后采用拋投碎石黏土進(jìn)行處理裂隙。
而對于如本工程所遇,挖孔中即未發(fā)現(xiàn)溶洞,且發(fā)生漏漿現(xiàn)象,則應(yīng)結(jié)合混凝土澆筑量與混凝土面上升情況,采取繼續(xù)澆灌混凝土或采用護(hù)筒跟進(jìn)方式進(jìn)行處理。
5. 結(jié)語
通過分析本站房的實(shí)例對鉆孔灌注樁施工過程中所遇到的塌孔、溶洞及漏漿問題,對問題發(fā)生的原因進(jìn)行了總結(jié),并建議了通常采取的預(yù)防措施及處理措施??蔀榻鉀Q類似工程問題積累了有益的經(jīng)驗(yàn),對現(xiàn)場施工人員及設(shè)計(jì)人員作為參考和借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1].高三娥.淺析鉆孔灌注樁塌孔事故的預(yù)防與處理[J].內(nèi)江科技, 2009(4): 112;