橋梁樁基檢測技術(shù)內(nèi)容交底
1 、測量放樣
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測量班用全站儀**放出所施工的鉆孔樁樁位;然后在樁位縱橫向的每一側(cè)引兩個護(hù)樁;護(hù)樁采用 Φ5cm圓木制成,長 40cm,打入地面后樁頂外露 5cm,四周用混凝土將護(hù)樁固定。待護(hù)筒埋設(shè)完畢,測量復(fù)核樁位,調(diào)整護(hù)筒中心與樁位中心保持在同一條直線上。
2、埋設(shè)護(hù)筒
護(hù)筒為壁厚 8 ㎜的鋼板卷制成型,其內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑 200~400mm;我標(biāo)段護(hù)筒規(guī)格為圓形鋼護(hù)筒,上方割 30×40cm的溢漿孔,護(hù)筒上下部外緣用 φ12 鋼筋焊接加固,并在上部對稱焊上 4 個“U”型吊環(huán)。
根據(jù)樁位的地質(zhì)情況, 采用人工挖坑或機(jī)械挖坑埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒中心的樁位不要挖掉,留有 40~50cm的圓柱體,開挖深度為 2.2 ~2.7m。護(hù)筒的埋設(shè)是以樁基中心為圓心,開挖直徑大于樁基直徑 300mm,放入護(hù)筒時, 從護(hù)樁拉十字交叉線對護(hù)筒中心進(jìn)行校正, 護(hù)筒中心與樁位中心的偏差應(yīng)小于 5cm,豎直線傾斜不大于 1%。護(hù)筒埋設(shè)做到位置正確,穩(wěn)定且不傾斜。其高度應(yīng)滿足高出地面 35cm或水面 100~200cm,孔內(nèi)泥漿面應(yīng)高出護(hù)筒底部 50cm以上,且高于地下水位 150cm~200cm以上,確保不塌孔,其上部開設(shè)溢漿孔。護(hù)筒用吊車起吊就位后,要測定其頂面標(biāo)高。護(hù)筒底及其周圍要用粘土夯實(shí),以防止?jié){水滲漏垮孔、下竄。施工過程中根據(jù)護(hù)樁隨時檢查護(hù)筒和鉆機(jī)的偏位情況。
3、安裝鉆機(jī)
鉆機(jī)就位前,必須先平整場地,然后根據(jù)護(hù)樁用細(xì)繩以十字線定出樁位中心,鉆頭對準(zhǔn)中心 , 將鉆機(jī)基座調(diào)平,檢查鉆頭鋼絲繩是否垂直,對準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁。
鉆孔設(shè)備就位后,必須平正、穩(wěn)固,確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動。為準(zhǔn)確控制成孔深度,在樁架或樁管上應(yīng)設(shè)置控制深度的標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測記錄;在鉆頭頂和提升鋼絲繩之間應(yīng)設(shè)置保證鉆頭自轉(zhuǎn)向裝置, 以防產(chǎn)生梅花孔。 鉆機(jī)就位后 , 接通水、電, 檢測鉆具 , 進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、泥漿制備
鉆孔泥漿由水、黏土 ( 膨潤土 )和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外地下水滲流,防止塌孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過沉淀凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度。泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。
在已埋好的護(hù)筒里投入粘土,然后用水泵抽清水注入,開動鉆機(jī),低錘輕擊,上下反復(fù)沖擊,將黏土與水?dāng)嚢璩伤枘酀{,開動泥漿泵,將攪拌好的泥漿經(jīng)排碴管流入泥漿池,以備鉆孔使用。
在鉆進(jìn)過程中必須加強(qiáng)泥漿的管理工作,及時更換廢棄泥漿,經(jīng)常清理循環(huán)系統(tǒng),定期檢查泥漿性能。為保證施工期間鉆機(jī)正常生產(chǎn),將鉆孔過程中產(chǎn)生的鉆渣及濃泥漿及時裝車外運(yùn)或排至場外堆渣場。 能再生利用的泥漿重新流入儲漿池 , 不能再利用的泥漿經(jīng)過脫水處理 , 運(yùn)至指定的地點(diǎn)棄掉。
5、鉆孔
(1)鉆孔應(yīng)在中距 5 米內(nèi)的任何樁的砼灌注完成后 24 小時才能開始,以免干擾鄰樁樁身混凝土的凝固。
(2)根據(jù)鉆孔方法及土質(zhì)情況, 調(diào)制的泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿性能指標(biāo)按下表控制:
鉆孔方法 地層情況 相對密度 粘度( pa.s ) 含砂率( %)沖擊
一般地層 1.05-1.20 16-22 <8-4%
易坍地層 1.20-1.40 22-30 ≤4%
卵石、浮石 1.40-1.50 25-28 ≤4%
(3)開孔必須準(zhǔn)確,并測量鉆頭尺寸。
(4)每鉆進(jìn) 2 米或地層變化處應(yīng)在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,查明土類并記錄,以便與設(shè)計(jì)資料核對。
(5)一般鉆進(jìn)操作要點(diǎn)
① 開鉆時先在孔內(nèi)灌注泥漿,泥漿相對密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。如孔中有水,可直接投入粘土,用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。一般細(xì)粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸,使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍不漏。待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后,且鉆至護(hù)筒刃腳下 1m后方可加速鉆進(jìn)。
② 在鉆進(jìn)過程中,應(yīng)隨時注意地層變化,對不同土質(zhì)采用不同的鉆進(jìn)方法,一般在通過堅(jiān)硬密實(shí)卵石層或基巖漂石之類的土層中采用大沖程;在通過松散砂、礫類土或卵石夾土層中時采用中沖程,沖程過大,對孔底振動大,易引起坍孔;在通過高液限粘土、含砂低液限粘土?xí)r,采用中沖程;在易坍塌或流砂地段采用小沖程,并應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。
③ 在通過漂石或巖層,如表面不平整,應(yīng)先投入粘土 、小片石、卵石,將表面墊平,再用鉆頭進(jìn)行沖擊鉆進(jìn),防止發(fā)生斜孔、坍孔事故;如巖層強(qiáng)度不均,易發(fā)生偏孔,亦可采用上述方法回填重鉆;必要時投入水泥護(hù)壁或加長護(hù)筒埋深。
④ 在砂及卵石類土等松散層鉆進(jìn)時, 可按 1:1 投入粘土和小片石 ( 粒徑不大于 15cm),用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊, 使泥膏、片石擠入孔壁。 必要時須重復(fù)回填反復(fù)沖擊 2~3 次。
若遇有流砂現(xiàn)象時,宜加大粘土減少片石比例,力求孔壁堅(jiān)實(shí)。
⑤ 當(dāng)通過含砂低液限粘土等粘質(zhì)土層時, 因土層本身可造漿, 應(yīng)降低輸入的泥漿稠度,并采用小沖程,防止卡鉆、埋鉆。
⑥ 要注意均勻地松放鋼絲繩的長度。 一般在松軟土層每次可松繩 5cm~8cm,在密實(shí)堅(jiān)硬土層每次可松繩 3~5cm,應(yīng)注意防止松繩過少,形成“打空錘” ,使鉆機(jī)、鉆架及鋼絲繩受到過大的意外荷載,遭受損壞,松繩過多,則會減少沖程,降低鉆進(jìn)速度,嚴(yán)重時使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。
⑦ 鉆孔應(yīng)連續(xù),不得中斷。因故停鉆時,應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位或要求的泥漿相對密度和粘度,且將鉆頭提離孔底或提出孔外以防止坍孔埋鉆。再次開鉆應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。
⑧ 鉆孔過程中應(yīng)隨時檢查鉆盤平整度,防止斜孔產(chǎn)生。
6、終孔質(zhì)量檢查
鉆孔灌注樁在成孔過程中及終孔后以及灌注混凝土前,均需對鉆孔進(jìn)行階段性的成孔質(zhì)量檢查。
(1)孔徑檢測
孔徑檢測是在樁孔成孔后,下放鋼筋籠前進(jìn)行的,是根據(jù)樁徑制做籠式檢孔器入孔檢測,其外徑等于鋼筋籠直徑加 100 毫米,但不得大于鉆孔的設(shè)計(jì)孔徑, 長度等于孔徑的 4~6 倍。檢測時,將探孔器吊起,孔的中心與起吊鋼繩保持一致,慢慢放入孔內(nèi),上下通暢無阻表明孔徑符合要求。
(2)孔深、孔底沉渣檢測
孔深和孔底沉渣采用標(biāo)準(zhǔn)錘檢測。 測錘一般采用錐形錘, 錘底直徑 13cm~15cm,高 20~22cm,質(zhì)量 4kg~6kg。測繩必須經(jīng)檢校過的鋼尺進(jìn)行校核。
7、清孔
清孔的目的是盡量減少孔底沉淀厚度, 防止樁底存留沉淀土而降低樁的承載力。其次,清孔還為灌注水下砼創(chuàng)造良好的條件,使測深正確,灌注順利。
(1)清孔時,孔內(nèi)泥漿面仍應(yīng)保持在地下水位以上 1.5 米至 2.0 米,以防止成孔的任何坍塌。
(2)清孔方法:
換漿法:鉆孔完成后,稍提鉆錐離孔底 10~20cm,繼續(xù)循環(huán)以中速壓入比重為 1.1 ~1.25 的較純泥漿,把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。
(3)清孔后,孔底沉淀厚度,應(yīng)符合設(shè)計(jì),針對摩擦樁,規(guī)范要求。摩擦樁:樁徑≤1.5 米的樁沉渣厚度≤ 30mm;樁徑≥ 1.5 米或者樁長大于 40 米樁的沉渣厚度≤ 50mm;嵌巖樁:不大于設(shè)計(jì)要求。
(4)不得采用加深鉆孔深度的方式代替清孔。
(5)灌注前應(yīng)檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度,超過規(guī)定,應(yīng)進(jìn)行二次清孔,合格后方可灌注水下砼。
鋼筋籠調(diào)運(yùn)與安裝
(1)鋼筋籠吊運(yùn)時,吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)方木托起鋼筋籠,增大吊點(diǎn)受力面,吊點(diǎn)應(yīng)拴牢并布置合理,使鋼筋籠起吊后處于自然垂直狀態(tài),并無明顯變形,鋼筋籠入孔時應(yīng)對準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下沉,避免碰壞孔壁。下節(jié)鋼筋籠入孔后,穿鋼管放置于護(hù)筒兩側(cè)的方木上(嚴(yán)禁將鋼筋籠放置于護(hù)筒上) ,然后起吊上節(jié),起吊時吊車穩(wěn)住鋼筋籠,進(jìn)行上下籠的錯位焊接,錯位不小于 50cm,焊接時采用預(yù)彎搭接單面焊,搭接長度不小于 10d,焊縫寬度和厚度分別為 0.8d 和 0.3d (d 為鋼筋直徑),焊接須飽滿、平整,防止點(diǎn)焊、虛焊。
(2)鋼筋籠安裝完畢自檢合格后,上報監(jiān)理工程師進(jìn)行隱蔽工程檢查驗(yàn)收,并及時灌注水下砼,其間隔時間不宜超過 4 小時,以防沉淀過厚和塌孔。
(3)安裝鋼筋籠時,注意按設(shè)計(jì)安裝超聲波檢測管。檢測管設(shè)于樁基鋼筋籠內(nèi)側(cè),綁扎固定,上端高出樁基頂面 70cm,下端距樁底 10cm。聲測管節(jié)間用套管連接,接頭不得采用焊接方法。聲測管接頭及底部應(yīng)密封好,頂部用過木塞封閉,防止砂漿、雜物堵塞管道,保證滿足檢測要求。
(4)在安放鋼筋籠后,灌注砼前,應(yīng)再次檢查孔底沉淀厚度,是否符合設(shè)計(jì)要求,若不符合時須應(yīng)進(jìn)行第二次清孔。
9、安放導(dǎo)管
(1)導(dǎo)管選擇
① 導(dǎo)管采用專用的螺旋絲扣導(dǎo)管,材質(zhì)為壁厚不小于 5mm的無縫鋼管,管徑采用 φ250~φ300 mm。導(dǎo)管分節(jié)長度:底管長度 3.8m, 中間每節(jié)長 2.6m,上部為 0.5 、1、1.5 、2m的調(diào)節(jié)管。導(dǎo)管制作要堅(jiān)固、內(nèi)壁光滑、順直、無局部凹凸。
② 導(dǎo)管在使用前,除應(yīng)對其規(guī)格、質(zhì)量和拼接構(gòu)造進(jìn)行認(rèn)真地檢查外,還應(yīng)進(jìn)行試拼和試壓,試壓導(dǎo)管的長度應(yīng)滿足#長樁澆筑需要, 導(dǎo)管自下而上順序編號并標(biāo)明節(jié)段長度,且嚴(yán)格保持導(dǎo)管的組合順序,每組導(dǎo)管不能混用。導(dǎo)管組拼后軸線差,不宜超過鉆孔深的0.5%且不大于 10cm。
③ 導(dǎo)管長度應(yīng)按孔深和工作平臺高度決定。漏斗底至鉆孔上口段,宜使用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)導(dǎo)管。
(2)導(dǎo)管水密性試驗(yàn)
混凝土灌注前,必須進(jìn)行導(dǎo)管水密性試驗(yàn)。導(dǎo)管須經(jīng)水密試驗(yàn)不漏水,其容許#大內(nèi)壓力必須大于 Pmax 。本工程導(dǎo)管可能承受的#大內(nèi)壓力計(jì)算式如下:
Pmax=1.3(RcHxmax-RwHw)
式中:Pmax—導(dǎo)管可能承受到的#大內(nèi)壓力( kpa);Rc —砼容重( KN/m3),取 24.0kN/m3;
Hxmax —導(dǎo)管內(nèi)砼柱#大高度( m),取 18m;
Rw—孔內(nèi)泥漿的容重( KN/m3),本工程采用膨潤土泥漿取 10.5KN/m3;Hw—孔內(nèi)泥漿的深度( m),取 18m;
Pmax=1.3×(24×18-10.5 ×18)=315.9kpa 取 350kpa水密性試驗(yàn)方法是把拼裝好的導(dǎo)管先灌入 70%的水,兩端封閉,一端焊接出水管接頭,另一端焊接進(jìn)水管接頭,并與壓水泵出水管相接,啟動壓水泵給導(dǎo)管注入壓力水,當(dāng)壓水泵的壓力表壓力達(dá)到導(dǎo)管須承受的計(jì)算壓力時, 穩(wěn)壓 10 分鐘后接頭及接縫處不滲漏即為合格。
(3)導(dǎo)管安裝
① 導(dǎo)管安裝時應(yīng)逐節(jié)量取導(dǎo)管實(shí)際長度并記錄下放的節(jié)數(shù),下放到孔底后,理論長度與實(shí)際長度進(jìn)行比較,是否吻合。同時做好記錄以便砼灌注過程中控制埋管深度。并應(yīng)注意橡皮圈是否安置和檢查每個導(dǎo)管兩頭絲扣有無破絲等現(xiàn)象,以免灌注過程中出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水等現(xiàn)象。
② 導(dǎo)管下放時應(yīng)豎直、輕放、以免碰撞鋼筋籠。
③ 完全下放導(dǎo)管到孔底后, 經(jīng)檢查無誤后, 輕輕提起導(dǎo)管, 控制底口距離孔底 0.25 ~0.4m,并位于鉆孔中央。
10、二次清孔
導(dǎo)管下放到位后,應(yīng)立即進(jìn)行孔底沉渣檢測,若沉渣厚度不滿足設(shè)計(jì)要求時,采用換漿法二次清孔,以達(dá)到置換沉渣的目的。施工中勤擺動導(dǎo)管,改變導(dǎo)管在孔底的位置,保證沉渣置換徹底。待孔底泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且復(fù)測孔底沉渣厚度達(dá)到要求后,清孔完成,立即進(jìn)行水下混凝土灌注。
11、灌注水下砼
(1)水下混凝土灌注設(shè)備
① 導(dǎo)管、集料斗
導(dǎo)管采用無縫鋼管制成,快速螺紋接頭,導(dǎo)管接頭處設(shè) 2 道密封圈,保證接頭的密封性。
根據(jù)首批封底混凝土方量的要求,選用 6m3大集料斗和小料斗灌注,能夠滿足混凝土澆注的需要。
② 混凝土生產(chǎn)、輸送設(shè)備
根據(jù)臨建工程情況,混凝土由混凝土拌和站供應(yīng), 8m3混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸。
(2)混凝土配合比
樁身混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號 C30,混凝土配合比設(shè)計(jì)通過試配已經(jīng)確定, 砼除滿足強(qiáng)度要求外,還須符合下列要求:
① 混凝土應(yīng)具有良好的和易性、流動性;
② 外加劑:外加劑的品種應(yīng)與所用水泥相匹配,同時,每批外加劑均試配檢驗(yàn)合格后方可使用。
③ 混凝土的坍落度控制在 18~22cm;
(3)首盤混凝土數(shù)量
根據(jù)規(guī)范要求,首盤砼的方量應(yīng)滿足導(dǎo)管**埋置深度(≥ 1.0m)和填充導(dǎo)管底部的需要,設(shè)導(dǎo)管下口離孔底 40cm,則參照規(guī)范 JTG/T F50-2011 中的 8.3.5-4 式進(jìn)行計(jì)算 :
初灌量計(jì)算如下:
V=πD2/4×(H1+H2 )+πd2/4 ×h1
式中:V—灌注首批砼所需數(shù)量( m3)
D—樁孔設(shè)計(jì)直徑( 1.8m);
d—導(dǎo)管直徑( 0.3m);
H1—孔底至導(dǎo)管底端間距,一般取 0.4m;
H2—導(dǎo)管初次埋置深度,一般取 1.0m;
h1—樁孔內(nèi)砼達(dá)到埋置深度 H2時,導(dǎo)管內(nèi)砼柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度 (m);h1=Hw×rw/rc
rw—孔內(nèi)泥漿的重度 (10.5KN/m3) ;
Hw—孔內(nèi)泥漿的深度( 16.6m);
rc —砼拌合物的重度 (24KN/m3)。
計(jì)算得首批混凝土灌注量為 V=4.074m3,取大集料斗容量 6m3。
(4)水下混凝土灌注
① 灌前,導(dǎo)管應(yīng)標(biāo)記長度,居中插入鉆孔,導(dǎo)管底端離孔底(非沉淀層頂面)應(yīng)留有 250~400mm間距;灌注混凝土前需對混凝土輸送管路及料斗灑水潤濕,然后在導(dǎo)管內(nèi)安裝隔水栓;待儲料斗儲滿首批混凝土后,開始灌注水下混凝土。
② 首批混凝土方量是根據(jù)樁徑和導(dǎo)管埋深及導(dǎo)管內(nèi)混凝土的方量而定, 要能滿足導(dǎo)管**埋置深度不得小于 1m。
③ 拌制好的混凝土用 8m3砼運(yùn)輸車運(yùn)至樁基口處, 注入鉆機(jī)提升的料斗前應(yīng)檢查其均勻性和坍落度,坍落度宜為 180~220mm,如不符合要求,應(yīng)進(jìn)行第二次拌和,二次拌和仍達(dá)不到要求,不得使用;符合要求的注入鉆機(jī)提升的料斗內(nèi)。待料斗儲滿首批混凝土方量后,由一人統(tǒng)一指揮將隔水栓和閥門同時打開進(jìn)行封底。
④ 首批混凝土下落后,混凝土應(yīng)連續(xù)灌注。為防止鋼筋骨架上浮,當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部 1m左右時,應(yīng)降低混凝土的灌注速度,當(dāng)混凝土上升至骨架底口 4m以上時,提升導(dǎo)管,使其底口高于骨架底部 2m以上,即可恢復(fù)正常灌注速度。正常灌注后,嚴(yán)禁中途停工。
⑤ 在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測探孔內(nèi)砼面的位置,導(dǎo)管到達(dá)一定埋深后,逐級快速拆卸導(dǎo)管,及時調(diào)整導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管埋深宜控制在 2~6m。
⑥ 控制灌注的樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出 1m左右,以保證混凝土強(qiáng)度,多余部分樁頭必須鑿除,確保樁頭無松散層。
⑦ 灌注完混凝土后,應(yīng)及時將導(dǎo)管、漏斗等進(jìn)行清理和檢查,以備下一孔使用。
⑧ 灌注砼時,溢出的泥漿應(yīng)引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理,以防止污染環(huán)境和河流。
(5)拔導(dǎo)管、截樁頭
① 水下砼灌注完畢,導(dǎo)管吊出樁外,分節(jié)卸開,管節(jié)和連接零件用水沖洗干凈,然后涂油,并擺放保管。
② 樁頭處理:樁基混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后,可進(jìn)行樁頭鑿除處理,鑿除前應(yīng)將樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高做好明顯標(biāo)記,鑿除時先用風(fēng)鎬鑿, 待鑿至接近設(shè)計(jì)標(biāo)高 20cm時應(yīng)采用人工鑿除,鑿除時注意保護(hù)好聲測管。
12、樁基檢測
樁身砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度時,應(yīng)請業(yè)主指定有資格的檢測部門用聲測法或者小應(yīng)變法進(jìn)行每根樁的質(zhì)量檢測,以確認(rèn)無斷樁及缺陷后,方可進(jìn)行下道工序(接樁和墩柱)施工。