坍陷迹象。
造成原因:孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间、灌注时间。
②缩颈
造成原因:塑性土膨胀。
防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
③钻孔偏斜
造成原因:钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位置偏差不大于20cm。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。
(2)混凝土施工质量通病的防治
由专业振捣工负责混凝土的振捣,振捣严格按规程进行。分层浇筑的,控制每层厚度不超过30cm;按斜层浇筑的,控制好上层和下层前后浇筑距离保持1.5m以上。
采用插入式振捣棒振捣时,振捣器的移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,与模板保持5-10cm的距离,插入下层混凝土5-10cm。每处振捣完毕后边振捣边缓慢提起振捣器,即“快插慢拔”,插入深度不超过振捣器长度的1.25倍。应避免振捣器碰撞模板及钢筋。插入点要均匀排列,可排成“行列式”或“交错式”。
混凝土必须振捣到停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。振捣过程应严防漏振或过振发生,以免混凝土结构表面产生蜂窝、麻面。
结构物混凝土达到拆模强度后进行模板的拆除,拆除时间由试验确定。模板拆除过程中注意对结构物的保护,禁止撞击或刮伤结构物。
尽量避免在雨天或温度过高的情况下进行混凝土浇筑,也不在温差过大的时段安排浇筑。
桥面铺装等项目的施工可在温度允许的情况下采用塑料薄膜覆盖或洒水覆盖的方法对混凝土进行养护。
(3)结构物外观通病的防治
模板统一采用大块定型钢模板及大块钢模板,每块钢模板的面积不小于1.5m2;模板拼装时,对接缝进行处理,可在模板的接缝处用胶带密封,也可用肥皂将模板接缝抹平,防止在混凝土浇筑过程中漏浆;模板应平整光滑,安装前模板均应经过整修和清理,浇筑前要对模板浇水湿润,并涂满脱模剂,禁止涂抹废柴油或废机油。
3施工主要工序
3.1桥梁钻孔灌注桩施工工序 3.1.1施工方法
(1)施工准备工作
探桩:要求对桩位进行100%探桩,办法是:人工挖坑,在桩位挖下比桩径大40cm的坑洞,探明地下有无管线。如果有,则必须报有关部门协商解决办法,尽快处理。
场地围蔽:为了不影响市容、市貌,桩基础施工时,对施工场地进行全封闭围蔽,方法是地面砌砖25cm高,以防工地有泥浆等不洁物外流,再安装彩钢板围护。
供水:水源从有关部门指定的位置引接,用水管引至钻机作业现场即可,跨行车道部分要用钢管套接并在两侧填土顺坡以保护水管。
供电:施工时,从变电室接引至施工现场即可。
泥浆循环系统及泥浆和钻碴处理:每台钻机配备一套完整的泥浆循环系统,设置泥浆沉淀箱,配备三台3PNL泥浆泵,确保泥浆循环系统畅通。废浆和钻碴分别用密封性能好的运浆车和土方车外运或委托****市有关环卫部门处理。
泥浆循环系统及桩基施工平面布置如图3.1.1-1所示。
测量放样:进场后,测量人员对设计部门交付使用的导线点、水准控制点进行详细检查核对,及时将测量成果报监理部门。如果发现误差,要求报监理进行联测,重新标
定可靠的控制点后,方可施工使用,施工放样不得损坏和更改基准点,并定时复测。施测时必须严格依据设计图纸准确计算,利用全站仪放样,全部成果及时报监理工程师审定,施工测量必须做到:事前检查、事中检查、事后检查的原则,发现问题及时解决。
图3.1.1-1泥浆循环系统及施工平面布置图
(2)护筒埋设
护筒采用钢护筒,其内径比桩径大20~40cm。护筒中心轴线位于桩位中心,并严格保持护筒的竖直度。埋设护筒的方法如下:
先在桩位处挖出比护筒外径大0.5~1.0m的圆坑,将底部整平夯实,然后安放护筒,在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实,护筒顶端要高出原地面不少于0.3m米,高出常水位2米。
(3)泥浆制备
①根据地质情况,选用塑性指数大于25,小于0.005mm的颗粒含量大于50%的粘土制浆,对于地质不好的较深桩用膨润土造浆,以提高泥浆性能指标,防止坍孔;施工中经常检测泥浆的各项指标,并随时注意地质变化,及时调整,保证泥浆的各项指标符合规范要求。
②施工时,设置制浆池、储浆池和沉淀池并用循环槽连接,钻渣要及时运出工地,弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。
(4)钻孔 ①回旋钻机钻孔
A、根据测量定位的准确位置安设钻机,钻机安设要安全稳固。
B、钻机就位后,启动泥浆泵和钻机开始钻进。初钻时应先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进钻杆中一定数量后,方可开始钻进。
C、开始钻进时,进尺要适当控制,在护筒刃脚处应低档慢速钻进,使刃脚有坚固的泥皮护壁,钻至刃脚下1.0m后,可按土质情况以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔内倒入粘土,再放入钻锥倒转,使泥浆挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆,继续钻进。
D、在砂土或软土层钻进时,要低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,防止坍孔。 E、在轻亚粘土、亚粘土夹少量卵、砾石层中钻进时,因土层硬,会引起钻锥跳动、
蹩车、钻杆摆动加大和钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量钻进。
F、开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失,应予补充。按时检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
G、钻孔过程中要做好钻孔记录,对各土层资料与设计资料进行对比,若发现实际地质情况与设计情况不符时,应及时报告监理工程师,研究是否需要采取相应的措施。
②旋挖钻孔
A、旋挖钻进成孔工艺
旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下仅对旋挖干取土成孔法施工工艺进行探讨。
B、清水施工工艺的成孔工艺流程
在成孔过程中不需泥浆护壁,而是钻斗在慢速旋挖过程中自造的泥浆对孔壁起到一定稳定作用,在旋挖钻进过程中,钻斗往返于孔底与地表之间,所形成的孔壁比较粗糙。旋挖钻孔灌注桩的桩土之间的咬合作用较强,能较好地反映出混凝土桩体与黄土及粉质粘土之间的相互作用效应。
(5)检孔
钻进中,用检孔器检孔,检孔器用钢筋制作成钢筋笼,其外径等于设计孔径,长度为孔径的4~6倍。每钻进5~8m、接管及通过易缩孔的土层时,都必须检孔。
(6)钻孔作业注意事项
A、钻孔作业分班连续进行,经常对钻孔泥浆进行试验,不符合要求时随时改正;经常注意土层变化,在土层变化处均应拾取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质图核对。
B、升降钻锥时须平稳,钻锥提出井口时要防止碰撞护筒、孔壁、挂钩和护筒底部。拆装钻杆力求迅速。
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