根據(jù)本工程地質(zhì)特點(diǎn),采用泥漿護(hù)壁反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔、二次正循環(huán)清孔排渣、導(dǎo)管法灌注水下砼的施工工藝。其工藝流程為:測定樁位→埋設(shè)鋼護(hù)筒(包括挖泥漿溝槽)→復(fù)測樁位→安裝鉆機(jī)就位→(包括接通電源)→鉆進(jìn)成孔(包括供給泥漿護(hù)壁)→沖孔(第一次清孔)吊接鋼筋籠→下放導(dǎo)管→清孔(第二次清孔)→水下導(dǎo)管法灌注砼→清洗機(jī)具→移至新樁位。
鉆機(jī)安裝就位后,用水平尺校正水平,保證鉆機(jī)、天車、轉(zhuǎn)盤和樁位中心在同一鉛垂線上,鉆機(jī)在開鉆前必須空載運(yùn)轉(zhuǎn),以檢查機(jī)械性能。根據(jù)試樁時地層情況,選用單腰帶三翼硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)。開孔后先用正循環(huán)輕壓慢轉(zhuǎn)的鉆進(jìn)參數(shù)鉆進(jìn),緩慢注水,使沖洗液達(dá)到密度為1.15~1.25Kg/L,粘度為20~22s時,開始正常鉆進(jìn),正常鉆進(jìn)中,泥漿性能保持不變,采用中等轉(zhuǎn)速(23r/min),較大泵量,,保持適當(dāng)鉆速進(jìn)行鉆進(jìn)。在淤泥層中,采用中壓慢轉(zhuǎn)小泵量。鉆進(jìn)至強(qiáng)風(fēng)化基巖后,隨時注意鉆機(jī)運(yùn)行情況及返出鉆渣巖性,準(zhǔn)確判斷中風(fēng)化殘留體情況。鉆進(jìn)至設(shè)計要求的樁底標(biāo)高,用測量繩準(zhǔn)確測量孔深,符合要求后,停止加壓,采用慢轉(zhuǎn)速、大泵量進(jìn)行最后一次清孔,清孔持續(xù)時間20~30min,并檢測泥漿中含砂率指標(biāo)(≤8%),合格后結(jié)束該道工序。
鋼筋籠主筋連接采用搭接電焊連接,下放鋼筋籠時應(yīng)對準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下放,若遇阻應(yīng)正反旋轉(zhuǎn),不得猛放,防止鋼筋籠上浮下竄。
本工程采用商品砼,塌落度20~22cm,砼登記為水下C30,采用砼車直接運(yùn)至孔口進(jìn)行水下灌注。灌注前要檢測砼的塌落度,并取樣做好砼試塊,試塊制取按規(guī)定要求進(jìn)行,做好灌注施工記錄。為確保初灌質(zhì)量,保證砼初灌埋深在0.8m以上,采用大漏斗初灌方法,大漏斗直接灌注方量為6m3,初灌后用小漏斗直接灌注。砼灌注必須連續(xù)進(jìn)行,要求商品砼供應(yīng)時間間隔不得超過30min,灌注中及時測量管內(nèi)外砼面高度,并做好灌注記錄。
4. 施工中出現(xiàn)的問題及解決措施:
4.1 糊鉆、埋鉆
在粘土層鉆進(jìn)時,因泥漿太稠,進(jìn)尺太慢,造成鉆頭糊粘。
處理方法是提高轉(zhuǎn)速,加大泵量,稀泥漿鉆進(jìn),選擇合理的鉆進(jìn)參數(shù)。在鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計上,要減少鉆頭構(gòu)件;采用腰帶翼板間不加焊肋板,確保液流暢通;保證翼板表面光滑,上邊緣薄,呈鋒刃狀,有利于土屑成條移動與折斷;提高鉆進(jìn)速度。
4.2 斷鉆桿
鉆桿折斷主要集中在鉆桿加強(qiáng)筋根部,造成鉆桿脫落,原因一是鉆桿壁厚度太薄,強(qiáng)度不夠;二是部分鉆桿本身及焊接質(zhì)量不合格,造成應(yīng)力過于集中形成裂紋;三是地層復(fù)雜,鉆桿在孔內(nèi)的受力狀態(tài)變化大。鉆桿在回轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)鉆頭沖切不平整孔底巖石時,鉆頭及鉆桿的重力作用迫使鉆頭中心線偏離鉆孔軸線,鉆桿帶動鉆頭回轉(zhuǎn)使鉆桿環(huán)截面產(chǎn)生周期性拉壓交變應(yīng)力,且應(yīng)力集中在鉆具過渡斷面,在回轉(zhuǎn)扭矩的同時作用下造成疲勞折斷。
解決辦法主要有:將原來的壁厚12mm鉆桿換成16mm鉆桿;選擇合理的鉆進(jìn)工藝參數(shù);掉入孔內(nèi)應(yīng)及時打撈?刹捎2塊厚20mm以上的鋼板(長度一般為20~25cm,寬10~15cm,割成像立式電扇風(fēng)葉的形狀,一般稍尖一點(diǎn),另一端割成與鉆桿半徑相同的圓弧),把2塊鋼板制成彎鉤,下入孔內(nèi)打撈鉆桿。
4.3 浮籠
浮籠現(xiàn)象主要是砼灌注過程中速度過快或?qū)Ч苈裆钐钤斐,個別也因?qū)Ч軖熳′摶\提升時造成的上浮。
防止措施是商品砼一次性下砼方量較大,應(yīng)適應(yīng)控制砼關(guān)注速度,減小砼面對籠底的沖擊;堪深砼面高度,及時拔除導(dǎo)管。
發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管掛籠可轉(zhuǎn)動導(dǎo)管使之脫離鋼筋籠。
4.4 灌注砼面高度確定
根據(jù)設(shè)計要求,采用地下連續(xù)墻的基坑(深12.5m),砼超灌1.5m,仍還有1m左右的上部鉆孔為空灌段,用傳統(tǒng)的探繩探測存在較大的誤差。因此怎樣確定砼的灌注深度,是一個必須解決的問題。我們采用打撈砼骨料的方法確定砼面的高度。
4.5商品砼的質(zhì)量控制
砼質(zhì)量直接影響到成根質(zhì)量,現(xiàn)場專設(shè)一名質(zhì)檢員檢查砼質(zhì)量。做到 測量砼塌落度,發(fā)現(xiàn)不合格則馬上退貨。同時砼灌注時檢查砼中是否含有砼塊等較大固體物,防止堵管。
5. 樁基檢測:
本工程共設(shè)2根Φ700mm的試樁,進(jìn)行單樁豎向抗壓,靜荷載實(shí)驗。通過試驗,2根樁單樁豎向抗壓極限承載力均大于7000KN,滿足設(shè)計需求。本工程工程樁全部做低應(yīng)變檢測,共檢測1236根樁,一類樁217根,占92%,二類樁19根,占8%,均滿足設(shè)計要求,試樁檢測見表1.
表1 靜荷載試驗 表
樁號
S1
S2
樁長
46.12m
46.65m
樁徑
700mm
700mm
荷載
7000KN
7000KN
沉降
15.07mm
14.34mm
6. 結(jié)束語
(1)認(rèn)真熟悉施工圖紙,熟悉地質(zhì)情況,便于施工控制。
。2)盡可能的減少第二次清孔至水下砼灌注的時間間隔,有利于孔壁穩(wěn)定,降低孔底沉渣厚度。
(3)在施工中取舍,縮短各道工序的作業(yè)時間,各施工段平行作業(yè)等措施,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。