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橋梁鉆孔灌注樁的施工與監理

08-22 12:26:30  瀏覽次數:723次  欄目:橋涵工程
標簽:工程設計, 橋梁鉆孔灌注樁的施工與監理,http://www.tljciu.live
  摘 要 本文介紹了 橋梁 鉆孔灌注樁的施工工藝,常見的質量事故及處理方法,以及 監理 注意事項。 關鍵詞 橋梁 鉆孔灌注樁 施工 監理 1工程概況 東營黃河公路大橋及接線工程位于山東省東營市,南北跨 越東營市墾利縣和利津縣,在現勝利黃河大橋下游約4公里處跨 越黃河,     摘 要本文介紹了橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝,常見的質量事故及處理方法,以及監理注意事項。 關鍵詞 橋梁 鉆孔灌注樁 施工 監理 1工程概況 東營黃河公路大橋及接線工程位于山東省東營市,南北跨 越東營市墾利縣和利津縣,在現勝利黃河大橋下游約4公里處跨 越黃河,該項目是國家規劃的“縱四”、“橫四”干線公路網及山 東省公路網主框架的重要組成部分,是膠東半島、黃河三角洲與 京津唐地區聯系的重要通道。它的建設不僅可以貫通已建成的東 港和東青高速公路,完善路網布局,而且對于促進區域經濟發展 及勝利油田進一步開發建設,都具有十分重要的意義。 本工程全長18.746km。其中高速公路長13.417km,設計行車 速度100km/h,路基寬26m,路橋同寬,橋涵設計荷載為汽-超20;掛-120;二級公路長5.329km,設計行車速度80km/h,路基寬 13.5m,路橋同寬,橋涵設計荷載為汽-20,掛-100。黃河大橋長 2742m,主橋為116+200+220+200 +116m預應力混凝土剛構一連續梁;引橋采用先簡支后連續的 42m預應力混凝土箱型組合梁(南岸42m+42m+1聯5×42m,北 岸4聯5×42m+4聯4×42m+42m+42m),均按分離式斷面設計,下部結構均為鉆孔灌注 樁基礎;南接線長7.082km,北接線長8.922km(其中二級路為 5.329km)。 2鉆孔灌注樁鉆孔施工工藝 第一步:測量組放樣確定樁位中心: 現代的放樣,伴隨著全站儀的普及,通過后視兩水準點中的 一點A,將儀器調零角度,拔至要求角度θ,從全站儀讀出已定 的距離S的方法來確定樁徑的中心,通過水準點B處置儀器來復 核樁心O位置,如圖1所示: 確定O后,在開挖護筒前基坑前,要注意保護樁MM’、NN’ 一是在埋設護筒過程中破壞O點來恢復;二是檢測鉆機就位情況;三是檢測護筒是否移位。 第二步:開挖基坑,埋設護筒: 將MM’,NN’分別用細線相連,恢復開挖基坑時破壞的樁心O,應保證 護筒的中心O’與O點在垂直方向上,應用鉛垂線檢測,若兩O’、O在同一直 線上則滿足要求,基坑要有一定的坡度,應挖成上寬下窄的漏斗 形,在護筒埋設好之后,護筒周圍土應夯實,確保護筒位置的固 定,以防移位。 第三步:鉆機就位。 鉆機就位,是指鉆機鉆頭中心或錘頭中心與護筒中心O”(即 樁中心),在同一鉛垂線上,即O、O’、O”三心共線,這是將來成 孔的保證; 就位好的鉆機,要充分固定,防止移位造成孔位的偏移; 只有滿足上述二條,才能保證成孔滿足規范要求,孔的傾斜 率<1%,孔位偏移≤5cm。 第四步:鉆機鉆進 鉆孔開鉆前,首先要調好泥漿。 泥漿由水、粘土(或膨潤土)和摻加劑組成,調制時,應先將 粘土或膨潤土加水浸透,然后用攪拌機或人工拌制,同時要注意 環保問題。為了回收泥漿和減少環境污染,均應設置泥漿循環凈 化系統。殘漿要有既定的存放地方,禁止任其自然四處流暢,水 中鉆機的殘漿不能直接排入江中,要配有泥漿船運輸到規定的地方存放。 鉆進過程中,隨著地質改變,地層、土壤軟硬,顆粒粗細, 選用合適的鉆頭,從而提高鉆進速度。 同時,在地質松軟、松散的地層中,控制鉆進速度,確保泥 漿形成穩定護壁,保證孔和安全。 整個過程應保證孔內具有的水位和要求的泥漿相對密度及粘 度,按設計要求鉆進。 同時注意地質情況的變化,地質情況由勘探所得,在土層變 化處均應撈取渣樣,判明土層,并記入記錄表中,以便與地質剖面 圖核對,隨時控制泥漿指標防止塌孔,泥漿指標見下表。 土質鉆頭轉速泥漿備注粘性土尖底魚尾式,圓籠式中等大泵量、稀 砂土平底圓籠式輕壓中等、低檔快速大泵量、稀 較硬碎石土沖擊低檔慢速優質泥漿必要時分兩級鉆機 鉆孔方法地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(Pa.s)含砂率(%)膠體率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(ml/30min)靜切力(pa)酸堿度(Ph)正循環一般地層1.05~1.216~228~4≥96≤25≤21.0~2.58~10易坍地形1.20~1.451

www.tljciu.live9~288~4≥96≤15≤23~58~10反循環一般地層1.02~1.0616~20≤4≥95≤20≤31~2.58~10易坍地形1.06~1.1018~28≤4≥95≤20≤31~2.58~10卵石土1.10~1.1520~35≤4≥95≤20≤31~2.58~10推鉆沖抓一般地層1.10~1.2018~24≤4≥95≤20≤31~2.58~11沖擊易坍地形1.20~1.4022~30≤4≥95≤20≤33~58~11注:1.地下水位高或具流速大時,指標取高限,反之取低限;2.地質狀態較好,孔徑或孔深較少的取低限,反之取高限;3.在不宜坍塌的粘質土層中,使用推鉆、沖抓、反循環回轉鉆進時,可用清水提高水頭(≥2m)維護孔壁;4.若當地缺乏優質粘質土,遠運膨潤土亦很困難,調制不出合格泥漿時,可摻用添加劑改善泥漿性能, 各種添加劑摻量可按附錄C-1選取;5.泥漿的各種性能指標測定方法見附錄C-2。6.在不易坍塌的粘性土層中,使用推鉆、沖抓,反循環、回循環方法鉆進時,可采用清水提高龍頭(≥2m)維護孔壁。7.對遇水膨脹或易坍塌的地層,如泥頁巖等,其損失水平應<3-5ml/min。8.相對密度是泥漿密度與4℃純水密度之比,過去稱為比重。由于不可預測的,人為的諸多因素存在,將不可避免產生一 些故障,對這些故障要分析原因,采取相應挽救措施。 同時,作為一名現場監理人員,應時常檢查事故隱患及時的 提出相應的防范措施,防患于未然。 3 常見到鉆孔(包括清孔)事故及處理方法分述如下: 3.1 坍孔 各種鉆孔方法都可能發生坍孔事故,坍孔的表征是孔內水位 突然下降,孔內冒細密的水泡,出渣量顯著增加而不見進尺,鉆 機負荷顯著增加等。 坍孔原因 3.1.1 泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮。 3.1.2 由于出渣后未及時補充泥漿(或水),或河水,潮水上漲,或 孔內出現承壓水,或鉆機通過砂礫等強透水層,孔內水流失等造 成孔內水頭高度不夠。 3.1.3 護筒埋置太淺,下端孔口漏水,坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機直接接觸在護 筒上,由于振動使孔口坍塌,擴展成較大坍孔。 3.1.4 在松軟砂層中鉆進進尺太快。 3.1.5 提出鉆錐鉆進,四轉速太快,空轉時間長。 3.1.6 沖擊(抓)錐或掏渣筒傾倒,撞擊孔壁,或爆破處理孔內孤石、探頭石、炸xx8藥量過大,造成 過大振動。 3.1.7 水頭過高,使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。 3.1.8 清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低,用空氣吸泥機清孔泥漿吸走后未及時補漿(或 水),使孔內水位低于地下水位。 3.1.9 清孔操作不當,供水管嘴直接沖刷孔壁,清孔時間過久或清孔后停頓時間過長。 3.1.10 吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。 塌孔的預防和處理 3.1.11 在松散粉砂土或流砂中鉆進時,應控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度,膠體率的泥 漿或高質量泥漿,沖擊鉆孔時投入粘土,摻片,卵石,低沖程錘 擊,使粘土膏片,卵石擠入孔壁起護壁作用。 3.1.12 汛期或潮汐地區水位變化過大時,應采取升高護筒,增高水頭,或用虹吸管,連通管等措 施保證水頭相對穩定。 3.1.13 發生孔口崩塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。 3.1.14 如發生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上 1m-2m,如坍孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆 進。 3.1.15 嚴格控制沖程高度和炸xx8藥用量。 3.1.16 清孔時應指定專人補漿(或水),保證孔內必要的水頭高度, 供漿(水)管最好不要直接插入鉆孔中,應通過水槽或水池使水減 速后流入鉆孔中,以免沖刷孔壁。應扶正吸泥機,防止觸動孔 壁。不宜使用過大的風壓,不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力。 3.1.17 吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。 3.2 鉆孔偏斜 各種鉆孔方法均可能發生鉆孔傾斜事故。 偏斜原因 3.2.1 鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石。 3.2.2 在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜處鉆進,或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進,鉆 頭受力不均。 3.2.3 擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。 3.2.4 鉆機底座安置水平或產生不均勻沉陷、位移。 3.2.5 鉆桿彎曲,接頭不正。 預防和處理 3.2.6 安裝鉆機時要使轉盤、底座水平,起重滑輪緣,固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條 豎直線上,并經常檢查校正。 3.2.7 由于鉆機較長,轉動時上部擺動過大,必須在鉆架上增設導向架,控制鉆桿上的提引龍 頭,使其沿導向架對中鉆進。 3.2.8 鉆桿接頭應逐個檢查,及時調正,當主動鉆桿彎曲時,要用千斤頂及時調直。 3.2.9 在有傾斜的軟、硬地層鉆進時,應吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進,或回填片、卵石沖平后 再鉆進。 沖擊鉆進時,應回填砂礫石和黃土待沉積密實后再繼續鉆 進,偏斜嚴重的可在開始傾斜處設置少量炸xx8藥(小于1kg)爆破,然 后用砂類土和砂礫石回填到該處位置以上1m左右,重新沖鉆。 3.3 掉鉆落物 各種鉆孔方法均可能發生。 掉鉆落物的原因。 3.3.1 卡鉆時強提強扭,操作不當,實鉆桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。 3.3.2 鉆頭桿接頭不良或滑絲。 3.3.3 電動機接線錯誤,鉆機反向旋轉,鉆桿松脫。 3.3.4 沖擊鉆頭合金套灌注樁質量差致使鋼絲繩拔出。 3.3.5 轉向環、轉向套等焊接處斷開。 3.3.6 鋼絲繩與鉆頭連接處鋼絲繩的繩卡數量不足或松弛。 3.3.7 鋼絲繩過度陳舊,斷絲太多,未及時更換。 3.3.8 操作不慎,落入扳手、撬棍等物。 預防措施 3.3.9 開鉆前應清除孔內落物,零星鐵件可用電磁鐵吸取,較大落物 和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護筒口加蓋。 3.3.10 經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和連結裝備。 3.3.11 為便于打撈落錐,可在沖擊錐或其它類型的鉆頭上預先焊打撈 環,打撈桿,或在錐身上捆幾圈鋼絲繩等。 處理方法 掉鉆后應及時摸清情況,若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應先 清孔,使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。打撈工具有以下幾種: 3.3.12 打撈叉 3.3.13 螺旋取物器和卡板取桿器 3.3.14 打撈鉤 3.3.15 打撈活套 3.3.16 偏溝或鉆錐平鉤 3.3.17 打撈鉗 對嚴重的坍孔埋錐,可采用比鉆徑直徑大的空心沖擊錐或沖抓 錐將坍在原錐上面的土、石清除掉,接觸原錐后,再換用比原錐直 徑稍大的柵或圓柱形的空心錐,沖鉆至原錐底部,使原錐與周圍孔壁 分離后,提出空心錐,再將前述的打撈鉤入孔鉤撈,用卷揚機會同鏈滑車同時提位。 3.4 糊鉆和埋鉆 糊鉆和埋鉆常出現于正、反循環(含潛水鉆機)回鉆進和沖擊錘 鉆進。正、反循環回轉鉆進中,糊鉆的表征是細粒土層中鉆進時進尺 緩慢,甚至不進尺,出現別泵現象;在粘土層中沖擊成孔時,由于沖擊 太大、泥漿粘度太高,鉆渣量大、鉆桿內徑小、出漿孔堵塞以致鉆頭 被糊住或被埋位。 預防和處理辦法: 對正反循環回轉鉆,可清除泥包,調節泥漿的相對密度和粘 度,適當增大泵量和向孔內投入適量砂石泥塊泥包糊鉆,選用刮板齒 小,出漿孔大的鉆錐,對于沖擊鉆,除上述方法外,還應減少沖程適當 控制進尺,若已嚴重

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