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超长细桩的施工及事故处理进行粗浅探讨

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超长细桩的施工及事故处理进行粗浅探讨

施工背景:桥位区地质结构主要为淤泥、淤泥质粘土,厚度达40多米,极易缩孔;在桩身60米及桩底处有8~10米卵石层,钻进困难,易漏浆,桥位范围无基岩裸露。基桩最大施工水深8米,一日两潮,潮差...

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详细描述

施工背景:
桥位区地质结构主要为淤泥、淤泥质粘土,厚度达40多米,极易缩孔;在桩身60米及桩底处有8~10米卵石层,钻进困难,易漏浆,桥位范围无基岩裸露。基桩最大施工水深8米,一日两潮,潮差6.4米,施工水头不易控制,易塌孔。
长细比大、潮差大淤泥层易缩孔、塌孔、卵石层易漏浆等因素都影响着钻孔灌注桩的最终质量,因此必须对超长细桩的施工过程进行严格控制以确保超长细桩的施工质量。
1、钻孔前的控制
1.1 钢护筒的控制
为确保钢护筒的位置准确,首先施工平台的钢管桩,然后在钢管桩上安放型钢横梁,接着便可设置导向架振设钢护筒。这样导向架相对稳定,便可控制钢护筒上口的位置,而钢护筒的倾斜率也可控制在1%以内。若第一节钢护筒的倾斜率不满足要求,则拔出河床重新振设。只要第一节钢护筒的倾斜率满足要求后第二节钢护筒的倾斜率就容易控制了,施工时主要控制第二节钢护筒与第一节钢护筒接长时的竖直度即可。
1.2 钻机底座水平控制
由于基桩属超长细桩,钻机底座是否水平将直接影响基桩的竖直度,也会影响钢筋笼的安放、声测管的安放与拔出。因此在钻机就位时重点检查钻机底座是否水平,合格后同意开钻。
1.3 安全技术交底
在钻孔桩开始施工前编制详细,具可操作性的作业指导书,会同安全部门对钻机和混凝土灌注的操作人员进行安全技术交底,使每个人清楚自己的工作内容。
2、钻孔过程中的质量控制
2.1 钻机控制
根据孔位所在的地质情况,选用合适的钻机及钻锥。在钻孔过程中,应采取减压钻进,孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥和压块重量之和的80%,以避免斜孔和弯孔的出现。
在钻孔过程中,每天早晚各检查一次钻机底座是否水平。若底座不水平,则及时对钻机进行调整。
2.2 泥浆控制
本工程所处卵石层易漏浆,因此泥浆护壁是关键。原土造浆的各项指标不能满足施工要求,因此采用优质黄粘土及碳酸钠、聚丙烯酰胺絮凝剂进行造浆。所造泥浆能满足施工要求并取得了较好的效果,钻进过程中能始终将泥浆比重控制在1.20~1.45之间,泥浆粘度控制在19~28s。
2.3 水头差控制
由于一日两潮,潮差6.4米,施工水头不易控制,极易造成淤泥层缩孔或塌孔、卵石层漏浆等现象,因此在平台上设置容积约为38m3的泥浆箱,并配置泥浆泵根据鳌江水涨落情况及时调整钢护筒内的泥浆高度,以确保孔内泥浆面高出孔外水面1~2m。
3、成孔后的质量控制
3.1 清孔质量控制
在钻孔到位后,要做到的第一步就是清孔。若是正循环钻机成孔,则应提升钻锥20~30cm后继续循环,然后用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔,具体应视实际情况而定。清孔过程中应注意保持水头,经常检测泥浆指标,一旦达标,迅速起钻。若钢筋笼安放完毕孔内沉淀超标,可用气举反循环进行二次清孔,此方法效率高、清孔质量好。严禁用超钻的方法代替清孔,如此可能会因沉淀多而造成成桩夹泥或断桩。
3.2 孔径及竖直度控制
清孔提钻后便用直径比设计桩径小5cm的探笼放入孔内进行孔径和孔的检验。若探笼不能顺利上下升降则可能是孔径偏小、斜孔或弯孔。而φ=1.2m,L=92~93m超长细桩出现斜孔或弯孔将直接影响影钢筋笼、声测管的安放及声测管的拔出,因此必须进行扫孔。
3.3 钢筋笼质量控制
选派经验丰富、技术熟练的人员操作,严格按图要求施工制作,严格控制钢筋笼的焊接质量,钢筋笼的椭圆度及竖直度。
钢筋笼在吊装时采取两点吊装办法在空中竖起来,每节钢筋笼接长要顺直,接头焊接牢固可靠,同一断面接头数量不超过总根数的二分之一。接好后严格检查焊接质量。钢筋笼下放时应避免与孔壁擦撞导致孔壁破坏。钢筋笼焊钢筋笼下到设计标高后,其上口与钢护筒点焊,防止混凝土灌注程过中钢筋骨架上升。
声测管的焊接必须仔细、可靠、不漏水,声测管的焊接作为重点进行检查。钢筋笼下放完毕后向声测管注满水以防混凝土浇筑时漏浆而堵塞声测管。
3.4 声测管水密性检查
在下声测管前,应对声测管的连接进行水密试验,并记录各节长度和编号,便于浇筑过程中进行拆管控制。
4、基桩混凝土的浇注
4.1 原材料的控制
粗骨料优先选用卵石,如采用碎石,宜适当增加含砂率;骨料最大粒径不应大于声测管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,并不应大于40mm。细骨料采用级配良好的中砂。混凝土中掺用高效缓凝减水剂,掺用量由生产厂家提供并经试验确定为1%。
4.2 混凝土控制
由试验人员全过程值班,对混凝土的工作性能进行控制。混凝土的坍落度宜控制在18~22cm且必须具备良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著离析、泌水。否则直接将混凝土作废重新拌制。
4.3 水下砼灌注
4.3.1 准备工作
(1)钻孔桩砼灌注是成桩的最后一环,在浇注砼之前,制定详尽的施工作业指导书,做好充分的准备工作。
(2)提前向砼拌和站下发书面通知,提出数量、标号、质量要求、供应时间,按二倍浇注桩身砼体积备齐砂、石、水泥、外加剂等材料。
(3)砼浇注之前,必须准备好备用供电系统。
4.3.2 砼浇注
(1)砼浇注声测管采用Φ250mm快速接口管,声测管下口离孔底0.2~0.4m,第一批灌注砼数量应能满足声测管初次埋置深度(≥1.0m)。
(2)灌注开始后,应连续、快速地进行,做到一气呵成,在灌注过程中,要特别注意保持孔内的静压水头,同时要及时测量砼面的高度及上升速度。
(3)根据声测管长度推算和控制埋管深度。由于声测管长,钢筋笼直径小,可能有擦刮现象,因此声测管最大埋深最好不大于6m,而最小埋深不小于2m。
(4)桩顶标高的确定:由于基桩深度为92~93m,混凝土灌注至桩顶附近时泥浆比重大,测锤不易测量准确,因此建议混凝土的灌注标高比设计桩顶标高高出1.0~1.2m,以确保桩顶混凝土质量。
(5)现场值班技术人员必须全过程监控灌注过程,遇到问题及时解决,并在第一时间向值班领导汇报,同时做好施工记录。
5、结束语
大桥基桩施工困难较多,在施工过程中也出现过一些问题,如第一根基桩钻进过程中出现掉钻,3#墩2#桩混凝土灌注时卡管等等,虽然这些问题出现后都得到了及时的处理,且基桩检测检测均为合格桩,但是我们对超长细桩的施工质量控制是粗浅的,目的在于与同仁们相互交流,共同探讨,以期对超长细桩的施工进行深入研究。



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