1.1工艺流程
测量放线→埋设砼护壁→冲孔机就位、泥浆制作→冲击成孔→抽渣→补浆→检孔→一次清孔→检查沉渣→安放钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注水下混凝土。
1.2操作工艺
(1)测量放线
场地平整后放线定桩位,定位后要在每个桩位中心点打入一条φ16×mm的钢筋做桩位标记,并用混凝土固定好。桩位放线后会同有关人员对轴线桩位进行复核。轴线桩位经复核无误后方可进行施工。
(2)砼护壁应按下列规定设置
1)砼护壁的内模用护筒,护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成,高度为1.5~2m。冲孔桩的砼护壁内径应比钻头直径大mm。砼护壁的顶部应开设1~2个溢浆口,并高出地面0.15~0.30m。
2)砼护壁有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。护筒位置要根据设计桩位,按纵横轴线中心埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后,将坑底整平,然后放入护筒,经检查位置正确,筒身竖直后,四周即用素混凝土C20浇捣,护壁厚度mm,分层捣实,并随捣随观察,防止浇捣时护筒位置偏移。砼护壁浇捣好后应复核校正,砼护壁中心与桩位中心应重合,偏差不得大于50mm。
3)砼护壁的埋设深度:在黏性土中不宜小于1m;在砂土中不宜小于1.5m,并在保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
(3)挖循环泥浆池
在桩位附近适当的位置挖一个1米见方、深约0.5米的泥浆池,此泥浆池仅作冲孔时,孔内泥浆循环使用。在外地拉红泥作泥浆用。
(4)冲孔机就位
护筒埋设结束后将冲孔机就位,冲孔机摆放平稳,冲孔机底座用钢管支垫,冲孔机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查,用水平尺检查冲孔机摆放是否水平,吊线检查冲孔机摆放是否正确。
(5)冲击成孔
通过卷扬机悬吊冲锤的冲击力把硬质或岩层破碎成孔,泥渣部分挤入孔壁,大部分采用泥浆循环的方法掏出。操作时,要先在孔口捣设砼护壁,然后冲孔机就位,使冲锤中心对准砼护壁中心,开始应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时加片石、砂砾(或石子)和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达砼护壁底以下3~4米后,才可加快速度,将锤提高至1.5~2.0m以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时,应采用中小冲程(0.5~1.0m)冲孔,并补充稀泥浆或清水,避免糊粘;如地下水位低,要加水补充,发现漏水及时补充,并应保持孔内水位高于地下水位1.5m左右,以防坍孔;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,同时泥浆比重可降到1.2左右,以减少粘锤阻力,但又不能过低,避免岩渣浮不上来,掏渣困难。在各类土层中的冲程和泥浆比重关系见表。
在冲孔过程中被冲碎的石渣,一部分和泥浆挤入孔壁空隙中,大部分清除出外。在开孔阶段,尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣,但冲至4~5米深度以后,则要开始掏渣,大约每台班掏一次,每次约4~5桶,要及时加水保持孔内水位的高度以防坍孔。每次掏完石渣后,即向孔内加护壁泥浆,恢复泥浆正常浓度,这样反复进行冲孔、掏渣,直至要求深度。每次掏渣,用塑料袋装渣的样品,并注明掏渣桩号、时间、桩长度范围。
(6)泥浆护壁与清孔
在钻进过程中,应随时补充泥浆,调整泥浆比重,泥浆作用:
1)泥浆夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口,达到连续钻进连续排土。
2)加固保护孔壁,防止地下水渗入面造成坍孔。
在粘土和亚粘土中成孔时,可用水泵喷射清水,使清水和孔中钻头切削下来的土颗粒混成泥浆,称自造泥浆护壁,排渣泥浆的比重应控制在1.1~1.2;在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔中时,应设置循环泥浆池和泥浆泵,用比重为1.1~1.3的泥浆护壁;在穿过砂夹卵石层时,应提高泥浆比重至1.3~1.5。泥浆同外地拉来的塑性指数IP≥17的粘土调制,并经常测定泥浆比重。冲孔达到设计要求深度后,应尽量把孔底沉渣捞清,以免影响桩的承载力。可吊入清孔导管,用水泵压入清水换浆;用清水换浆,如孔壁土质较好不易坍孔时,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5Mpa,使导管内形成强大高压气流向上涌,被搅动的泥渣随着高压气流上涌从喷口排出,直至孔口喷出清水为止。本法能使冲碎的卵石、石块由泥浆带出。
(7)钢筋笼的成型组装与吊放
钢筋笼组装在桩基工程附近地面平卧进行,方法是在地面上设二排轻轨,先将加强箍按间距排列在轻轨上,按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接,控制平整度误差不大于50mm。上下节主筋接头错开50%,螺旋箍筋每隔1~1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置一个Φ8钢筋耳环作定位垫块之用,使保护层保持大于50mm,钢筋笼外形尺寸要严格控制,比孔小11~12cm。钢筋笼就位,用冲孔机吊放入孔内就位。
(8)混凝土浇筑
采用垂直导管水下浇筑混凝土的方法。导管内径用mm,用2~3mm厚钢板卷焊而成,每节长2~2.5m,并配几节1~1.5m的调节长度用的短管,由管端粗丝扣连接,接头处用橡胶垫圈封防水,接头外部应光滑,使之在钢筋笼内上拔不挂住钢筋。开导管方法采用球胆隔水塞,球胆预先塞在混凝土漏斗下口,当混凝土浇灌后,从导管下口压出漂浮泥浆表面。在整个浇灌过程中,混凝土导管应埋入混凝土中2~4m,最小埋深不得小于1.5m,亦不宜大于6m,埋入太深,将会影响混凝土充分地流动。导管随浇灌随提升,避免提升过快造成混凝土脱空现象,或提升过晚而造成埋管拔不出的的事故。浇灌时利用不停浇灌及导管出口混凝土的压力差,便混凝土不断从导管内挤出,使混凝土面逐渐均匀上升,槽内的泥浆逐渐被混凝土置换而排出槽外,流入泥浆池内。开导管时下料斗内须初存的混凝土量要经计算确定,以保证完全排出导管内泥浆,并使导管出口埋深不小于0.8m的流态混凝土中,防止泥浆卷入混凝土中。
混凝土浇灌注意事项:
1)混凝土浇筑要一气呵成,不得中断,并控制在6h内浇完,以保证混凝土的均匀性。
2)浇灌时要保持槽内混凝土面均衡上升。导管提升速度应与混凝土的上升速度适应,始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于1.5m。
3)在混凝土浇灌过程中,要随时用探锤测量混凝土面实际标高。导管下口与混凝土相对位置,统计混凝土浇灌量,及时做好记录。
4)混凝土浇筑到顶部3m时,可在孔内放水适当稀释泥浆,或将导管埋深减为1米,或适当放慢浇灌速度,以减少混凝土排除泥浆的阻力。保证浇灌顺利进行。
5)当混凝土浇到桩顶时,一般采用比设计高0.5~0.6m,本工程为cm。