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文檔簡介

1、 儲罐地基處理方案 目錄一、工程概況11.1地質(zhì)概況11.2土層承載力分析9二、地基處理要求和設(shè)計(jì)依據(jù)12三、儲罐區(qū)地基處理133.1樁基施工難點(diǎn)133.2施工技術(shù)要點(diǎn)143.2.1施工工藝流程143.2.2準(zhǔn)備工作153.2.3成孔163.2.5成樁183.3施工常見問題及處理措施243.3.1成孔過程中常見問題243.3.2成樁過程中常見問題30四、地坪地基處理364.1水泥土攪拌法374.1.1復(fù)合地基承載力估算374.1.2地基變形驗(yàn)算384.1.3 不同置換率下承載力與變形394.2水泥粉煤灰碎石樁法(CFG樁)394.1.2復(fù)合地基承載力估算404.1.2地基變形驗(yàn)算414.1.3

2、 不同置換率下承載力與變形414.3堆載預(yù)壓法424.3.1計(jì)算參數(shù)434.3.2制定加荷預(yù)壓計(jì)劃444.3.3 固結(jié)度計(jì)算444.3.4 沉降量計(jì)算454.4三種處理方法對比47 儲罐地基處理方案一、工程概況舟山國家石油儲備基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目為國家石油儲備中長期規(guī)劃(20082020年)中要求建設(shè)的石油儲備基地之一。項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于浙江省舟山市岙山島,與舟山國家石油儲備基地一期工程和中化興中公司相鄰建設(shè),規(guī)模30104m3。工程建設(shè)除5個(gè)罐組共30臺10104m3儲罐外,其他輔助配套設(shè)施包括建設(shè)綜合辦公樓、消防站、消防瞭望塔、監(jiān)控中心、武警營房、變電所、輸油泵房、消防泵房等建(構(gòu))筑物。儲油罐區(qū)平

3、面布置如圖1.1所示。擬建的儲油罐區(qū)共5個(gè)罐組,每個(gè)罐組包括6個(gè)浮頂罐,油罐直徑80m,鋼筋混凝土環(huán)墻基礎(chǔ),環(huán)墻基礎(chǔ)底部基底壓力約260kPa,采用天然地基或樁基,樁基擬采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、后注漿灌注樁、嵌巖灌注樁。1.1地質(zhì)概況根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2010),場地地震動峰值加速度為0.10g,相當(dāng)于地震基本烈度度。據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場地有軟弱土分布,屬建筑抗震不利地段。根據(jù)本次勘察現(xiàn)場波速測試成果,場地地基土等效剪切波速Vse150m/s,場地覆蓋層按厚度可分別為3m、

4、315m、1580m、80m四個(gè)區(qū)段,據(jù)此確定其相應(yīng)的場地類別分別為I1、II、III、IV類,設(shè)計(jì)特征周期分別為0.25s、0.35s、0.45s、0.65s。場地20m以淺除4號罐組和5號罐組靠近山邊部分勘探有有透鏡體狀發(fā)育的含粘性土粗(礫)砂外,基本無可液化的砂土分布,設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮砂土地震液化問題。根據(jù)地基巖土的成因、巖性特征、埋藏分布條件及物理力學(xué)性質(zhì),將勘探深度以淺地基土劃分為10個(gè)工程地質(zhì)層,24個(gè)亞層和2個(gè)透鏡體,詳見表1.1。根據(jù)上述劃分的工程地質(zhì)亞層,自上而下分層評述如下:0-1層:雜填土(mlQ43)色雜,主要由建筑垃圾、碎石等硬雜質(zhì)組成,結(jié)構(gòu)松散,土質(zhì)不均勻,性質(zhì)變化大

5、。該層由人工堆填而成,主要分布在道路及民宅處。0-2層:素填土(mlQ43)黃色,松軟,主要由粘性土組成,為堤壩土和民宅地基夯土,上部含較多碎石,結(jié)構(gòu)松散。該層由人工堆填而成,分布在堤壩和民宅處。1層:粉質(zhì)粘土(mQ43)灰黃色,軟可塑,厚層狀,無搖震反應(yīng),稍有光澤,干強(qiáng)度中圖1 .1儲油罐區(qū)平面布置圖等,韌性中等,土質(zhì)較均一,含少量鐵錳質(zhì)氧化斑團(tuán)塊。在農(nóng)田表部一般有3050cm左右耕植土。該層俗稱“硬殼層”,中偏高壓縮性,在農(nóng)田一帶廣泛分布,向下逐漸過渡為淤泥質(zhì)土,性質(zhì)變差。2層:淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(mQ43)灰色,流塑,厚層狀,土質(zhì)均一,偶見有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊,有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖震反應(yīng)

6、。該層高壓縮性,性質(zhì)差,局部為淤泥,全場大部分分布。2層:淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(mQ42)灰色,流塑,厚層狀,局部薄層狀,土質(zhì)不均一,夾少量粉土,局部見粉砂團(tuán)塊及貝殼碎片,稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等。該層高壓縮性,性質(zhì)差,全場大部分分布。2層:粘土(mQ41)灰色,軟塑,局部流塑,厚層狀,見少量貝殼碎片及腐植物,有光澤,干強(qiáng)度中等-高,韌性高,無搖震反應(yīng),局部見少量黃灰色鈣質(zhì)結(jié)核,最大顆粒粒徑可達(dá)5cm。該層高壓縮性,全場大部分分布,靠近山體周圍缺失。3礫砂(plQ41)灰、灰綠色稍密-中密,濕,厚層狀,粒徑大于2mm的顆粒約占30%,粗砂占4050%,粒徑0.52.0mm,粘性土占

7、2030%,不均勻。1層:粉質(zhì)粘土(al-lQ32-2)灰綠、灰黃黃褐色,可硬塑,厚層狀,土質(zhì)不均一,見較多Fe、Mn質(zhì)斑團(tuán)塊,有光澤,干強(qiáng)度中等-高,韌性中-高,局部為粘土,無搖震反應(yīng)。該層中等壓縮性,全場大部分分布。1層:砂質(zhì)粉土(al-mQ32-2)青灰、褐黃色,中密,薄層狀,飽和,見水平層理,層間夾粘性土薄層,局部含粉細(xì)砂團(tuán)塊。無光澤,干強(qiáng)度低,韌性低,搖震反應(yīng)迅速。局部場地呈透鏡體發(fā)育于1層中。2層:粘土(mQ32-2)灰色,軟塑,厚層狀,土質(zhì)較均一,局部含腐植物,有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度高,韌性高。該層高壓縮性,性質(zhì)較差,全場局部分布。1層:粉砂(al-mQ32-1)灰綠、灰蘭色

8、,局部褐黃色,濕,稍密-中密,無光澤,干強(qiáng)度低,韌性低,搖震反應(yīng)迅速,局部為粉細(xì)砂。該層中等壓縮性,局部分布。1層:粉質(zhì)粘土(al-lQ32-1)灰綠、灰蘭、灰黃色,可塑,厚層狀,土質(zhì)均一,稍有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖震反應(yīng)。該層中等壓縮性,全場大部分分布。2層:粉質(zhì)粘土mQ32-1灰、灰蘭色,軟塑、局部軟可塑,厚層狀,土質(zhì)均一,稍有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖震反應(yīng),偶見有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn)和腐植物。該層中等壓縮性,全場大部分分布。3層:含粘性土礫砂(alQ32-1)青灰色,中密密實(shí),濕,厚層狀,粒徑大于2mm顆粒約30%,含2030%粘性土,含40-50中粗砂,土質(zhì)不均一,局部為含粘性土

9、粉砂。全場局部分布。1層:粘土(al-lQ31、plQ31)灰黃黃褐色,硬塑,厚層狀,土質(zhì)不均一,含中粗砂510%。有光澤,干強(qiáng)度高,韌性高,無搖震反應(yīng),含少量灰蘭色條紋、團(tuán)塊,局部含少量砂。該層中等壓縮性,全場大部分分布。3含粘性土粗砂(plQ31)灰黃、灰綠色,中密、局部密實(shí),濕,厚層狀,粗砂占5060%,粒徑0.52.0mm,粘性土占2030%,其余為角礫。1層:粘土(al-lQ22)灰色,可塑,厚層狀,含少量植物碎屑,土質(zhì)不均一,含中粗砂1020%。有光澤,干強(qiáng)度高,韌性高,無搖震反應(yīng)。該層中等壓縮性,場地零星分布。2層:含礫砂粉質(zhì)粘土(plQ22)褐黃、灰黃灰白色,可塑硬塑,厚層狀,

10、土質(zhì)不均一,含2030%的角礫和中、粗砂。局部砂含量較高,為中粗砂團(tuán)塊。無光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖震反應(yīng)。該層中等壓縮性,全場大部分分布。1粘土(al-lQ21)灰、灰褐、灰黑色,可塑,厚層狀,見腐植物及有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊,局部為有機(jī)土。有光澤,粘性強(qiáng),干強(qiáng)度高,韌性高,無搖震反應(yīng)。2層:含粘性土礫砂(dl-plQ21)褐黃、灰綠、灰褐色,中密,濕,厚層狀,礫砂占3040%,粒徑25mm,含2030%粘性土,余為中粗砂,土質(zhì)不均一,局部為含粘性土粉細(xì)砂。3層:含礫砂粉質(zhì)粘土(dl-plQ21)灰褐、灰黃灰白色,可塑硬塑,厚層狀,土質(zhì)不均一,含2030%中粗砂和角礫。局部砂含量較高,為含粘性土礫

11、砂。無光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖震反應(yīng)。該層中等壓縮性,主要分布于1號和2號罐組下部。2層:含粘性土碎石(el-dlQ)黃色,密實(shí),碎石徑35cm,多呈棱角形,碎石母巖成分為強(qiáng)中風(fēng)化凝灰?guī)r,碎石含量6080%,粘性土含量2030%,其余為砂。1層:全風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r(J3)灰黃色,局部灰綠色,風(fēng)化劇烈,巖芯多呈砂狀及少量土狀,手可捏碎,砂粒成份多為石英及長石。原巖結(jié)構(gòu)基本可辨認(rèn),偶見強(qiáng)風(fēng)化巖塊,干鉆可鉆進(jìn)。屬極軟巖類,極破碎。2層:強(qiáng)風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r(J3)灰黃色,局部灰綠色,晶屑熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,巖芯多呈碎塊狀,塊徑一般515cm,手可掰碎,多見鐵錳質(zhì)渲

12、染。礦物成份多已發(fā)生風(fēng)化變質(zhì)。屬軟巖較軟巖類,破碎。3層:中風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r(J3)青灰色,局部灰綠色,較堅(jiān)硬,晶屑熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,晶屑成分主要為石英、長石等,徑一般25mm。巖石風(fēng)化較強(qiáng)烈,巖芯多呈短柱狀,柱長一般8-25cm,混少量碎塊狀,RQD一般2040。常見一組視傾角7090左右的節(jié)理,沿節(jié)理面礦物成份多風(fēng)化變質(zhì)。該層總體屬較硬巖類,較完整。 表1.1 工程地質(zhì)層劃分表 層號地層名稱頂板標(biāo)高(m)層 厚(m)0-1雜填土-0.134.980.504.800-2素填土-0.064.580.404.901粉質(zhì)粘土-1.613.740.304.002淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-3.353

13、.310.6017.00淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-17.82-3.380.7016.002粘土-27.50-12.850.5027.303礫砂-43.78-0.910.407.301粉質(zhì)粘土-46.80-3.031.4022.001砂質(zhì)粉土-45.99-13.100.5012.602粘土-48.40-9.060.6017.101粉砂-48.39-27.170.5010.601粉質(zhì)粘土-55.79-14.650.7017.302粉質(zhì)粘土-61.96-17.900.6013.403含粘性土礫砂-55.15-35.030.408.601粘土-57.35-30.330.9024.703含粘性土礫砂-60.40-

14、2.290.508.101粘土-69.10-36.240.508.802含礫砂粉質(zhì)粘土-71.4446.690.4018.101粘土-73.47-49.360.5011.402含粘性土礫砂-80.3834.680.4010.003含礫砂粉質(zhì)粘土-80.18-13.061.3013.602含粘性土碎石-46.7141.080.308.701全風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r-84.113.840.306.502強(qiáng)風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r-87.2345.490.2012.703中風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r-88.9344.79未揭穿1.2土層承載力分析本次樁基參數(shù)主要按建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ942008)、建

15、筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(DB33/1001-2003),結(jié)合建筑經(jīng)驗(yàn)綜合確定。樁基參數(shù)建議值詳見表1.2。場地0-1層雜填土,0-2層素填土土質(zhì)不均,性質(zhì)變化大,工程意義不大;1層粉質(zhì)粘土廣泛分布于淺表部,俗稱“硬殼層”,性質(zhì)一般,且厚度小,可作為輕型建筑的淺基持力層;2、2層主要由流塑及軟塑的淤泥質(zhì)土及粘土組成,是本場地上部的軟弱壓縮層,性質(zhì)差,需進(jìn)行地基處理;3層礫砂稍密-中密狀,性質(zhì)較好,局部分布,厚度小,一般不單獨(dú)作為基礎(chǔ)持力層;1層粉質(zhì)粘土呈可塑狀,1層砂質(zhì)粉土中密狀,性質(zhì)均較好,可以聯(lián)合做短樁持力層;2層粘土呈軟軟可塑狀,性質(zhì)較差,是中部的主要軟弱壓縮層之一,一般不考慮其作為樁基持力層

16、;1層粉質(zhì)粘土呈可塑狀,性質(zhì)較好,厚度與埋深分布穩(wěn)定地段可作為一般建筑物的樁基持力層;2層粉質(zhì)粘土呈軟軟可塑狀,性質(zhì)較差,是中部的主要軟弱壓縮層之一,若考慮該層作樁端持力層,需做沉降驗(yàn)算;3層含粘性土礫砂中密狀、局部分布,一般不考慮其單獨(dú)作為樁基持力層;1層粘土、1層粘土和2層含礫砂粉質(zhì)粘土呈可塑狀,性質(zhì)較好,可考慮作為擬建工程的預(yù)制樁樁端持力層,但其下有1層粘土呈軟軟可塑狀,性質(zhì)較差,若考慮該層作樁端持力層,需做沉降驗(yàn)算;3層含粘性土礫砂性質(zhì)較好,局部分布,一般不考慮其單獨(dú)作為樁基持力層;1層粘土軟軟可塑狀,性質(zhì)較差,是深部的主要軟弱壓縮層,一般不考慮其單獨(dú)作為樁基持力層;2層含粘性土礫砂中

17、密-密實(shí)狀,3層含礫砂粉質(zhì)粘土呈可硬塑狀,2層含粘性土碎石呈稍密-密實(shí)狀態(tài),性質(zhì)均較好,厚度和埋深較大處可考慮聯(lián)合作為擬建工程摩擦樁樁端持力層;1、2、3層分別為全、強(qiáng)、中風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r性質(zhì)均較好,可以選作樁端持力層,尤其3層中風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r分布穩(wěn)定,端承力高,是良好的樁端持力層。表1.2 地基土承載力及樁基參數(shù)建議表層號巖 性名 稱地基土參數(shù)樁基參數(shù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(frk)天然地基土承載力特征值 (f ak )預(yù)制樁鉆孔(人工挖)灌注樁樁側(cè)阻力特征值(qsia )樁端端阻力特征值(qpa)樁側(cè)阻力特征值(qsia )樁端端阻力特征值(qpa)kPakPakPakPakPa

18、MPa1粉質(zhì)粘土6513112淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5098淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5512112粘土7015133礫砂190321100275001粉質(zhì)粘土180271000225001砂質(zhì)粉土170301200256002粘土11018151粉砂18030251粉質(zhì)粘土210321500277502粉質(zhì)粘土15020800164003含粘性土礫砂230351800309001粘土220331600288003含粘性土礫砂2403623003112001粘土200281400237002含礫砂粉質(zhì)粘土2303622003311001粘土160251000205002含粘性土礫砂2804026003613003

19、含礫砂粉質(zhì)粘土2603824003513002含粘性土碎石2704227003813001全風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r2804528004014002強(qiáng)風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r4005540005020003中風(fēng)化晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r15007040007000*30*注:挖孔樁或清孔徹底的鉆孔灌注樁,取用高值。二、地基處理要求和設(shè)計(jì)依據(jù)采用地基處理方法處理后復(fù)合地基承載試驗(yàn)進(jìn)行承載力檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足:10x104m3罐(罐體最大直徑D=80000mm,罐身高度H=21900mm)基礎(chǔ)復(fù)合地基承載力fspk260KPa, 壓縮模量ES18Mpa。5x104m3罐(罐體最大直徑D=60000mm,罐

20、身高度H=19540mm)基礎(chǔ)復(fù)合地基承載力fspk240KPa, 壓縮模量ES18Mpa。地基變形允許值:對整體傾斜,儲罐基礎(chǔ)任意直徑方向最終沉降差,10x104m3罐不應(yīng)超過280mm,5x104m3罐不應(yīng)超過240mm;對罐周邊不均勻沉降,沿罐壁圓周方向任意10m弧長內(nèi)的沉降差應(yīng)不大于25mm。環(huán)墻厚600mm,基礎(chǔ)總高2500mm,地面以上1600mm(含預(yù)留沉降100mm)地面以下900mm,環(huán)墻底布置500mm1:2級配砂石墊層。要求地基處理至環(huán)墻底標(biāo)高-1.400m(相對標(biāo)高),其他部位可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)提高。設(shè)計(jì)依據(jù):1、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002);2、建

21、筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008);3、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ 79-2002);4、巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001);5、鋼制儲罐地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50473-2008);6、建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50202-2002);7、石油化工企業(yè)鋼儲罐地基與基礎(chǔ)施工及驗(yàn)收規(guī)范三、儲罐區(qū)地基處理儲罐區(qū)地基承載力至少需達(dá)到240kPa,且對沉降要求比較高,擬采用鉆孔灌注樁進(jìn)行處理。但是鉆孔灌注樁成孔、成樁過程隱蔽性強(qiáng),無法直觀對質(zhì)量進(jìn)行控制,人為因素影響較大。特別是本工程場地地質(zhì)條件較差,鉆孔灌注樁長度較大,最長可達(dá)90多米,已屬于超長樁。其施工難度大,稍有疏

22、忽,在施工中極容易發(fā)生質(zhì)量通病,嚴(yán)重影響工程進(jìn)度和施工質(zhì)量,因此需要對超長鉆孔咬合樁的施工過程和質(zhì)量控制進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,使工程施工順利進(jìn)行。3.1樁基施工難點(diǎn)由于本工程鉆孔灌注樁屬于超長樁,地質(zhì)條件也較為復(fù)雜,有以下施工技術(shù)難點(diǎn)需要注意:(1)由于鉆孔灌注樁樁位布置的特點(diǎn)及對樁身質(zhì)量保證的要求,樁成孔施工需要跳躍性鉆進(jìn),給施工平面布置帶來了一定困難;(2)樁長較長,成孔較深,成孔施工過程中樁的垂直度難以控制且清孔難度較大;(3)地質(zhì)情況較復(fù)雜,成孔過程中質(zhì)量難以保證,可能產(chǎn)生???、縮頸,造成質(zhì)量事故;(4)鋼筋接頭較多,提高鋼筋施工速度和質(zhì)量,是鋼筋部分施工的難點(diǎn)和重點(diǎn);(5)須合理組織混凝土和

23、合理選擇混凝土澆筑方法和澆筑工藝,保證樁身完整性。3.2施工技術(shù)要點(diǎn)3.2.1施工工藝流程施工工藝流程如圖3.1所示。施工準(zhǔn)備工作測定樁位埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔一次清孔測孔底沉渣及泥漿密度下鋼筋籠下導(dǎo)漿管二次清孔灌注混凝土成樁混凝土運(yùn)輸試塊制作試驗(yàn)樁孔檢測挖泥漿池泥漿制備泥漿儲存泥撈渣堆放廢漿外棄成樁檢測圖3.1鉆孔灌注樁施工工藝流程圖3.2.2準(zhǔn)備工作(1)鉆機(jī)的選擇。鉆機(jī)的選擇是保證超深穩(wěn)定成孔問題的關(guān)鍵,根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行鉆機(jī)選擇需考慮鉆機(jī)扭矩、鉆塔穩(wěn)定性、鉆具導(dǎo)正行、成孔質(zhì)量等方面因素。(2)鉆桿選用。隨著鉆進(jìn)深度的增加,鉆桿的長細(xì)比變大,為防止鉆桿扭斷,鉆桿的接頭必須具有足夠的強(qiáng)度和

24、剛度。針對不同的鉆機(jī)型號和工作能力,可采用兩種不同規(guī)格的鉆桿,每節(jié)長3m,分別采用法蘭螺栓連接和牙嵌對盤螺栓連接,連接處加固封圈,保證鉆桿接頭處密封完好。(3)鉆頭形式選用。根據(jù)工程地質(zhì)條件和鉆孔樁設(shè)計(jì)要求,選用合理的鉆頭形式不僅能保證成孔質(zhì)量,還能加快施工進(jìn)度。由于地層以粘土、淤泥質(zhì)粘土為主,為此可采用導(dǎo)正性能良好的四翼螺旋梳齒式、雙腰帶合金式鉆頭。(4)測定樁位。根據(jù)提供的測量基準(zhǔn)點(diǎn),采用全站儀加密控制點(diǎn)后引測樁基軸線,復(fù)核后進(jìn)行樁位放樣??v橫軸線定用鋼筋制作的定位樁作標(biāo)記,并在場地上彈出墨線。(5)護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒采用厚10mm的鋼板加工成整體式全鋼筒,護(hù)筒內(nèi)徑較樁徑大200300mm,護(hù)

25、筒頂面高出施工水位或地下水位2m,并高出施工地面0.5m以上。埋設(shè)前,用全站儀測出樁中心點(diǎn),并用十字線引出四個(gè)保護(hù)樁,以備檢核。采用挖埋法設(shè)置,護(hù)筒周圍用黏土分層夯實(shí)。埋設(shè)后,用全站儀復(fù)測,確定護(hù)筒中心線與樁中心線重合,傾斜應(yīng)小于1%。平面誤差小于5cm。用水準(zhǔn)儀測定護(hù)筒標(biāo)高,作為控制鉆孔深度依據(jù)。(6)泥漿制備。泥漿是黏土和水的拌和物,由于比重大,靜水壓力大,泥漿作用在井孔壁形成一層泥皮,阻隔孔外水滲流,保護(hù)孔壁免于坍塌。同時(shí),泥漿還起浮懸鉆渣的作用,使鉆孔正常進(jìn)行。因此,泥漿是影響鉆進(jìn)速度和成孔質(zhì)量的重要因素。由于本工程地質(zhì)以黏性土為主,施工用漿采用黏土制漿,黏粒含量不少于40%,為防止鉆

26、孔漏漿,在制漿中可適當(dāng)增加部分膨潤土,摻入量可為配置泥漿用途量的2%。鉆進(jìn)時(shí),主要控制以下三項(xiàng)指標(biāo):泥漿比重、黏度、含砂率。3.2.3成孔由于本工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高,對成孔的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格。在正式施工前應(yīng)進(jìn)行了工藝樁試驗(yàn),通過試驗(yàn)對樁基施工方案、施工工藝、施工機(jī)具設(shè)備及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證和完善。成孔施工過程主要包括:開孔、鉆進(jìn)、清孔及質(zhì)量檢查四個(gè)步驟。3.2.3.1開孔鉆速是保證孔不傾斜的關(guān)鍵因素,開孔時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn),待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層,方可加速鉆進(jìn)。當(dāng)鉆進(jìn)2m左右時(shí)停止進(jìn)尺,用制備好的優(yōu)質(zhì)泥漿置換因鉆孔鉆進(jìn)造成的劣質(zhì)泥漿泥漿,待指標(biāo)達(dá)到要求后進(jìn)行正常鉆進(jìn)。當(dāng)遇地層軟硬變換時(shí),應(yīng)輕壓慢

27、鉆,以防鉆孔偏斜孔位必須準(zhǔn)確,鉆機(jī)輕壓慢進(jìn)。3.2.3.2鉆進(jìn)在鉆進(jìn)過程中,須密切注意泥漿指標(biāo)和鉆進(jìn)速度。在黏土地層中鉆進(jìn)時(shí),采用稀泥漿、中等轉(zhuǎn)速、大泵量的鉆進(jìn)方法,以防止出現(xiàn)鉆頭包泥、憋泵現(xiàn)象。在粉砂層中鉆進(jìn)時(shí),采用稠泥漿、低壓、慢速、大泵量的鉆進(jìn)方法,并控制鉆具升降速度和回轉(zhuǎn)速度,以減輕鉆頭上下運(yùn)動時(shí)漿液對孔壁的沖刷。施工采用減壓鉆進(jìn),即壓桿不僅不受壓力,而且還承受一部分拉力,使鉆桿始終處于自然垂直狀態(tài),成孔質(zhì)量好。鉆進(jìn)時(shí)保持孔底承受的壓力不超過鉆具重量之和(扣除浮力)的80,以避免斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。隨著鉆進(jìn)深度的增加,為防止鉆機(jī)擺動引起較大偏孔,在鉆機(jī)上增加了導(dǎo)向架,控制鉆桿上的提引

28、水龍頭,使其沿導(dǎo)向架下移動鉆進(jìn),確保鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)平臺始終平穩(wěn)。成孔過程中,必須做好泥漿的維護(hù)管理工作。每隔一定時(shí)間測一次泥漿的稠度和相對密度。根據(jù)泥漿成分的變化,分析孔內(nèi)、護(hù)筒腳等部位的變化而做出相應(yīng)的處理措施,及時(shí)調(diào)整泥漿面位置。鉆進(jìn)時(shí)孔位傾斜檢查用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、水平尺配合進(jìn)行。3.2.3.3清孔當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,對孔深和孔徑進(jìn)行檢查,符合要求后方可進(jìn)行清孔。清孔采用換漿法,在終孔時(shí)停止鉆具回轉(zhuǎn),將鉆頭提離孔底100200mm,維持泥漿的循環(huán),并向孔內(nèi)注入含砂率小于4%的新泥漿,令鉆頭空轉(zhuǎn)1030min,直到達(dá)到清孔要求為止。清孔分兩次進(jìn)行:第一次清孔的目的是清除孔內(nèi)鉆碴和孔底沉淀層

29、,防止孔底留有過厚的沉淀層,使樁底達(dá)不到設(shè)計(jì)深度而降低樁的承載能力。同時(shí)為鋼筋籠的下放創(chuàng)造良好條件。在吊入鋼筋籠之后,灌注混凝土之前,再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度,如超過規(guī)范要求應(yīng)進(jìn)行第二次清孔。清孔后,從孔底提取泥漿試樣,進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn),二次清孔后泥漿的相對密度、黏土和含砂率指標(biāo)須滿足要求。3.2.3.4成孔質(zhì)量檢測清孔后,用孔徑檢測儀和測斜儀對孔徑、孔深、傾斜度以及沉淀厚度等指標(biāo)進(jìn)行測定,測試檢查合格后做好下放鋼筋籠的準(zhǔn)備。3.2.5成樁3.2.5.1鋼筋籠的制作和安裝 (1)制作場地的選擇制作場地宜選擇在運(yùn)輸和安裝比較方便的場所,一般設(shè)置在施工現(xiàn)場內(nèi)。制作場和臨時(shí)堆場應(yīng)有較好

30、的排水條件,地面適當(dāng)硬化,如采用澆灌混凝土或鋪水泥石屑等。在儲存保管時(shí)宜按鋼筋的不同型號、直徑與長度分別堆放。通常都在施工現(xiàn)場附近的場所進(jìn)行綁扎,然后將綁扎好的半成品放置在現(xiàn)場附近,在沉放前再用吊車裝運(yùn)。為了使吊裝工作能順利進(jìn)行,制作場地需滿足吊車的操作,并有車輛或移動式吊車的通行道路。當(dāng)施工現(xiàn)場相當(dāng)狹窄,或即使在同一現(xiàn)場內(nèi)卻分散在整個(gè)場地面積內(nèi)時(shí),可另選在其它場地制作,如企業(yè)的加工場等。對此應(yīng)注意在公路上用卡車運(yùn)輸半成品鋼筋籠的長度限制、卡車轉(zhuǎn)彎半徑及長距離運(yùn)輸時(shí)防止變形等問題。迫不得已仍需在施工現(xiàn)場制作時(shí),可以采取隨著施工樁位的不斷移動,制作場地也跟著不斷搬移的辦法。(2)制作方法鋼筋籠分

31、節(jié)制作,由于樁長很長,每節(jié)可為9 m左右。鋼筋可用擠壓套管連接,每端擠壓5道,骨架鋼筋外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚的混凝土墊塊,其豎向間距2m,橫向圓周不少于4處。由于超長樁鋼筋籠接頭較多,會造成施工時(shí)間過長,為減短鋼筋籠吊裝時(shí)間,可增加焊機(jī)或者采用其他更有效焊接方式進(jìn)行焊接,將焊接時(shí)間控制在合適的時(shí)間內(nèi)。綁扎時(shí),一般是將主筋等間距布置,在固定好架立筋后,按設(shè)計(jì)間距安設(shè)箍筋??深A(yù)先將箍筋與架立筋加工成圓形,再將主筋與箍筋、架立筋用電弧焊接等方法固定。但采用電弧焊接時(shí),應(yīng)防止燒傷主筋。鋼筋籠的主筋應(yīng)采用直鋼筋,對分段制作的上下兩段鋼筋骨架的連接,一般都把搭接段的箍筋暫緩安設(shè)固定,待沉放鋼筋籠時(shí)兩段連接好

32、后再綁扎。為以后檢測成樁質(zhì)量,每根樁可設(shè)置三根超聲檢測管伸到孔底,聲測管采用 60 mm的無縫鋼管制成,在制作鋼筋籠時(shí)做好聲測管的定位。(3)鋼筋籠安裝在吊裝時(shí)一般以架立筋為吊鉤。因而架立筋不僅要有一定的強(qiáng)度,而且應(yīng)綁扎得比較牢固。近年來,有些工程使用角鋼或扁鋼作為架立筋,這對大直徑超長鋼筋籠的制作剛度和防止吊裝時(shí)變形等,是很有利的。鋼筋籠采用兩點(diǎn)起吊,第一吊點(diǎn)設(shè)在骨架底部,第二吊點(diǎn)設(shè)在骨架長度的1/21/3間。為了減少吊放鋼筋籠的時(shí)間,連接時(shí),以聲測管為先,先行試對,若有偏差及時(shí)調(diào)整后焊接聲測管,然后冷接鋼筋。先連接順橋方向相對的各三對接頭,然后用吊車稍提起,使上下節(jié)鋼筋籠在自重作用下基本順

33、直。連接好后稍提升骨架,抽去支撐,下放骨架至設(shè)計(jì)標(biāo)高。最后用兩個(gè)厚10mm的鋼板吊鉤鉤住鋼筋籠,用4根同直徑鋼筋通過擠壓套筒把鋼筋籠接長,鋼筋籠上部彎成環(huán)狀,通過鋼軌橫撐于鉆機(jī)軌道上。吊點(diǎn)位置要盡可能靠近外側(cè),以防彎矩過大,鋼筋斷裂。(4)鋼筋籠質(zhì)量控制首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在鋼筋籠吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收連接焊縫長度及質(zhì)量,箍筋與主筋是否連接牢固,對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口要進(jìn)行補(bǔ)焊。吊放鋼筋籠不能碰撞孔壁,吊放受阻時(shí)不能強(qiáng)行加壓,否則會造成坍孔、鋼筋變形等現(xiàn)象。如果是成孔偏斜造成吊放受阻,則應(yīng)進(jìn)行復(fù)鉆糾偏。鋼筋

34、籠接長應(yīng)加快焊接速度,盡可能縮短沉放時(shí)間。(5)鋼筋籠吊裝時(shí)間控制鋼筋籠預(yù)制節(jié)段一般長為9 m ,長樁鋼筋籠接頭較多,如按常規(guī)兩臺焊機(jī)進(jìn)行焊接, 每接頭約費(fèi)時(shí)1. 5 h,則鋼筋籠吊裝就需時(shí)12 h。時(shí)間過長,為減短鋼筋籠吊裝時(shí)間,可增加焊機(jī)或者采用其他更有效焊接方式臺焊機(jī)進(jìn)行焊接,焊接時(shí)間控制在7 h內(nèi),3.2.5.2混凝土灌注混凝土灌注質(zhì)量是影響成樁質(zhì)量最重要的因素。在灌注前,要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告)和配合比試驗(yàn)報(bào)告,核對進(jìn)場材料是否與抽檢樣品一致,拌合及計(jì)量設(shè)備能否能正常工作,并根據(jù)理論配合比和現(xiàn)場實(shí)際情況計(jì)算施工配合比。(1)導(dǎo)管安放下

35、導(dǎo)管前先對導(dǎo)管全部接上做氣密性實(shí)驗(yàn),檢測導(dǎo)管接頭處的緊密性,試驗(yàn)合格后下導(dǎo)管。采用鉆機(jī)或吊車分節(jié)下導(dǎo)管,導(dǎo)管的接頭處用導(dǎo)管鉆用環(huán)卡卡緊,防止漏氣。下完導(dǎo)管后蓋上沖風(fēng)蓋進(jìn)行清孔,清孔完后拆除沖風(fēng)蓋。樁基檢測用檢測管線按檢測要求安裝于鋼筋內(nèi)側(cè),在長度方向每隔一段距離設(shè)置一道加勁架,并符合規(guī)范要求。(2)混凝土灌注混凝土灌注前,測定孔底標(biāo)高,確定回淤量,如回淤量超過設(shè)計(jì)要求,要進(jìn)行二次清孔。灌注方法為導(dǎo)管法,導(dǎo)管接好后,要保證下管口距孔底0.3m左右。隔水栓采用球膽。在灌注過程中,隨時(shí)注意每米樁的混凝土用量,并對每根樁的用量進(jìn)行記錄,以及時(shí)判斷是否發(fā)生塌孔及縮孔,并以此確定每段樁體的充盈系數(shù),要求充

36、盈系數(shù)1。灌注混凝土應(yīng)連續(xù)施工,否則導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生氣囊高壓,容易將兩節(jié)導(dǎo)管問的封水橡皮墊擠出,致使接口漏空而進(jìn)水。如果中斷灌注超過半小時(shí)或確認(rèn)發(fā)生塌孔、縮孔,則必須立即采取補(bǔ)救措施或重新鉆孔。每根樁至少應(yīng)作混凝土試件一組,以其28d試壓強(qiáng)度作為質(zhì)量評定的依據(jù)。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作方法。抽動導(dǎo)管的力度應(yīng)適中,保證有序的拔管和連續(xù)灌注,升降幅度不能過大,否則容易造成混凝土沖刷孔壁,導(dǎo)致縮頸或坍落、樁身夾泥、夾砂。(3)成樁質(zhì)量控制在超長樁混凝土灌筑時(shí),混凝土面擦刮泥漿護(hù)壁,造成后期孔內(nèi)泥漿比重相當(dāng)大,如灌筑過程中導(dǎo)管埋深控制不當(dāng),極易造成樁基夾泥,同時(shí)也對灌筑過程中混凝土面的準(zhǔn)確測量帶

37、來難度。此外,隨著混凝土面的升高,混凝土對孔壁壓力逐漸增大,容易擠破溶洞人造孔壁,造成混凝土流失,混凝土面下降,處理不當(dāng)也容易造成灌筑失敗。混凝土灌注要連續(xù),首批混凝土保證導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土中1m2m(視現(xiàn)場情況而定),正常澆筑時(shí)導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在46m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。且困難時(shí)不低于4m,這樣既能保證混凝土的灌筑質(zhì)量,又能在出現(xiàn)混凝土流失,混凝土面下降時(shí),給導(dǎo)管接長留出足夠時(shí)間。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高810m時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至1216cm,加水稀釋孔口渣漿,沖出部分稠漿,減少泥漿比重以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。后期泥漿比重過大,無法準(zhǔn)確測量混凝土灌筑面

38、時(shí),應(yīng)在測量基礎(chǔ)上應(yīng)考慮12 m虛樁,成樁時(shí)可采用竹槁準(zhǔn)確控制超灌量。3.2.5.3成樁質(zhì)量檢測超長樁的檢測至關(guān)重要。本工程成樁質(zhì)量的檢測可以采用超聲波檢測、高應(yīng)變和低應(yīng)變聯(lián)合檢測等方法。其中超聲波檢測要安裝聲測管,高應(yīng)變需按要求接樁頭。超聲波檢測主要是按檢測要求埋設(shè)聲測管,每根樁埋設(shè)三根直徑60mm的鋼管,均勻分布在鋼筋籠加強(qiáng)箍筋內(nèi)。采用超聲波檢測后,作為聲測管的導(dǎo)向,鋼筋籠增加到樁底,聲測管底口用鋼板焊死,按鋼筋籠的節(jié)段分節(jié),吊放鋼筋籠進(jìn)行鋼筋籠焊接的同時(shí)采用套管將聲測管焊接嚴(yán)密,防止漏水漏漿堵塞聲測管。全部鋼筋籠焊接完畢固定后,將聲測管內(nèi)注滿清水后用鋼板焊牢頂口,防止掉入異物堵塞聲測管。

39、灌注混凝土完畢,混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,鑿除樁頭,割掉聲測管上封堵鋼板,即可進(jìn)行超聲波榆測。高應(yīng)變主要是檢測樁基的承載力和完整性,采用5T重錘吊起一定高度后自由落下沖擊樁頭,高應(yīng)變接收儀接收并分析數(shù)據(jù)進(jìn)行樁的承載力和完整性判定。為防止重錘破壞樁體,將樁頭截除后,在樁頂預(yù)先接一段高1.2m的樁頭,在樁頂布置兩層鋼筋網(wǎng)片,混凝土標(biāo)號不小于C35,待樁頭混凝土強(qiáng)度符合要求后,即可進(jìn)行樁基檢測,檢測結(jié)束后將所接樁頭鑿除后,再進(jìn)行正式的接樁、接柱施。3.3施工常見問題及處理措施施工時(shí)常見問題主要可以分成成孔的問題和成樁的問題兩大類,而每類中又有許多種小問題,以下就這些常見問題及處理措施進(jìn)行闡述。3.3.1

40、成孔過程中常見問題3.3.1.1卡鉆、掉鉆造成卡鉆原因較多,而鉆頭被卡住后,鉆機(jī)操作手責(zé)任心不夠,沒有發(fā)現(xiàn)仍繼續(xù)鉆進(jìn),則極易造成掉鉆??ㄣ@原因有如下幾種:(1)孔內(nèi)出現(xiàn)梅花孔、探頭石、縮孔等未及時(shí)處理;(2)鉆頭被塌孔落下的石頭或誤落入孔內(nèi)的大工具卡?。唬?)入孔較深的護(hù)筒傾斜或鉆頭被撞擊嚴(yán)重變形;(4)鉆頭的尺寸不一,焊補(bǔ)的鉆頭過大;(5)下鉆頭太猛,或鋼絲繩過長,使鉆頭傾向卡在孔壁;(6)由于斜孔、偏孔后,鉆機(jī)仍在鉆進(jìn),鉆頭歪斜被孔壁圍巖蹩死,造成卡鉆;(7)漏漿塌孔后,鉆頭來不及提起,造成埋鉆;卡鉆防范及處理措施:(1)對鉆機(jī)操作手進(jìn)行培訓(xùn),加強(qiáng)其責(zé)任心,明確斜孔偏孔后應(yīng)采取的措施,同時(shí)

41、對鉆機(jī)鋼纜繩定期進(jìn)行檢查。(2)鉆頭卡住后,切忌猛提鉆頭,應(yīng)穩(wěn)住試著上下活動鉆頭,看能否提出,如不行則應(yīng)下附繩掛住鉆頭保險(xiǎn)帶,固定在鉆機(jī)上,防止鋼纜繩斷后掉鉆,并可用小沖擊錐沖或用沖吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。對于向下能活動的上卡,可用上下提升法,即上下提動鉆頭,并配以鋼絲繩左右撥移旋轉(zhuǎn)。(3)外力振動鉆頭:可采用直徑較小但重量不小于1 t的沖杠振動鉆頭,或采用水下爆破,將炸藥沉至鉆頭底部進(jìn)行爆破振動鉆頭,使鉆頭松動或擺正提出。(4)沖杠清孔:如鉆頭被石塊卡住,則可采用沖杠小行程沖擊鉆頭四周,將其清開,提出鉆頭。(5)擴(kuò)筒清孔:如鉆頭被埋,則可采用外徑與設(shè)計(jì)孔徑同,內(nèi)徑較鉆頭直徑略大

42、,重12 t的擴(kuò)筒進(jìn)行清孔,直至超過鉆頭底,松動鉆頭后提出鉆頭。(6)潛水員下孔:這是速度最快也是成本最大的方法。潛水員下孔通過觸摸判定鉆頭卡鉆原因跟鉆頭狀態(tài),并可根據(jù)卡鉆方向栓掛附繩,采取相應(yīng)的辦法取出鉆頭。掉鉆的主要原因是因?yàn)殂@桿與鉆桿或鉆桿與鉆頭之間的連接承受不了扭矩或自重,使接頭脫落、斷裂或鉆桿斷裂所致。防止吊鉆措施為:加強(qiáng)接頭連接質(zhì)量檢查,加強(qiáng)鉆桿質(zhì)量檢查,對焊接部位進(jìn)行超聲波檢測,每使用一次就全面仔細(xì)檢查一次,避免有裂紋或質(zhì)量不過關(guān)的鉆具用于施工中,同時(shí)鉆進(jìn)施工時(shí),要中低壓中低速鉆進(jìn),嚴(yán)禁大鉆壓、高速鉆進(jìn),減小扭矩。如果不慎發(fā)生掉鉆事故,如果鉆桿較長(在5m以上,鉆具傾斜),可采用

43、偏心鉤打撈,速度快,成功率高。打撈要及時(shí),不可耽擱,以免孔壁不牢,出現(xiàn)塌孔,故現(xiàn)場需備用好偏心鉤,以防萬一。3.3.1.2坍孔坍孔產(chǎn)生的原因主要可歸納為以下幾個(gè)方面:(1)施工工藝控制不當(dāng),對地質(zhì)條件關(guān)注不夠,未根據(jù)土質(zhì)實(shí)際情況采用合適的泥漿和成孔工藝,導(dǎo)致泥漿護(hù)壁質(zhì)量差。(2) 護(hù)筒埋設(shè)過淺,護(hù)筒的接縫和回填土不夠密實(shí)出現(xiàn)漏水漏漿情況,造成孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水或孔內(nèi)液面高度不夠,孔壁靜水壓力降低。(3)對清孔的沖洗液和孔底沉渣控制不嚴(yán),導(dǎo)致泥漿粘度和密度降低,孔壁靜水壓力衰減,孔壁牢固度降低。(4)泥漿稠度小起不到護(hù)壁作用;泥漿水位高度不夠,對孔壁壓力小。(5)在松散砂土中鉆進(jìn)過快,或在某一處空轉(zhuǎn)

44、時(shí)間過長,或用給水管直接沖刷孔壁。坍孔防范及處理措施:(1)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告,成孔選擇合適的成孔方法和機(jī)具,如土質(zhì)為松散砂粘土或流沙,應(yīng)提高泥漿的比重和粘度,選用密度、膠體率、粘度相對較大的質(zhì)量好的泥漿。(2)選擇足夠強(qiáng)度和尺寸的護(hù)筒,遇松散易坍的土層應(yīng)適當(dāng)埋深護(hù)筒,并用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周,檢測泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。(3)加強(qiáng)鉆孔的現(xiàn)場管理,鉆進(jìn)速度和空轉(zhuǎn)時(shí)間要控制適宜,采用適當(dāng)?shù)姆椒ū3炙^的穩(wěn)定。(4)成孔后待灌時(shí)間一般控制在3h以內(nèi),并派熟練的技術(shù)人員控制好混凝土的灌注時(shí)間。發(fā)生孔壁坍陷后,應(yīng)暫停施工判明坍陷部位并認(rèn)真分析原因。塌孔位置不深時(shí),可采取深埋護(hù)筒,穿過塌孔處。塌孔位置深時(shí),塌

45、孔不嚴(yán)重時(shí),可回填到塌孔位置以上,并采取改善泥漿性能,加高水頭措施,繼續(xù)鉆進(jìn)。塌孔嚴(yán)重時(shí),應(yīng)立即將鉆孔用砂類土或礫石土回填,無此類土?xí)r可采用粘質(zhì)土并摻入水泥砂漿,觀察數(shù)日后重新開鉆。當(dāng)坍陷無法控制時(shí),立刻拆除護(hù)筒和鉆機(jī),待回填鉆孔并重新埋設(shè)護(hù)筒妥善后再鉆;當(dāng)鋼筋籠吊裝或清孔造成塌孔時(shí),立即停止施工并將鋼筋籠吊出,添加泥漿護(hù)壁將坍陷物清理干凈,不再繼續(xù)坍陷后重新安裝鋼筋籠和清孔。3.3.1.3 縮頸縮徑問題在混凝土灌注樁施工過程中較為常見,是由成孔直徑不規(guī)則、出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象引起的。其主要原因?yàn)椋耗酀{性能欠佳,失水量大,引起塑性土吸水膨脹,或形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮;鄰樁施工間距和時(shí)間間隔不當(dāng)

46、,土中應(yīng)力尚未消散,新孔孔壁軟土流交失;鉆頭直徑磨損過大;施工過程中提鉆過快等。所以在實(shí)際操作過程中,可采取如下措施:(1)可選用密度、膠體率、粘度相對較大的質(zhì)量好的泥漿,盡可能降低失水量;(2)將合適數(shù)量的合金刀片焊接于導(dǎo)正器外側(cè),起鉆或鉆進(jìn)時(shí)可發(fā)揮掃孔作用;(3)成孔時(shí)加大泵量,提高成孔的速度,這樣孔壁在成孔一段時(shí)間內(nèi)會形成泥皮,孔壁則不會滲水和引起膨脹;(4)用上下反復(fù)掃孔的辦法擴(kuò)大孔徑消除縮徑。3.3.1.4鉆孔偏斜超深鉆孔灌注樁在成孔過程中防止孔斜是十分關(guān)鍵的一環(huán),若處理不好,將對后續(xù)工作帶來很多無法逾越的困難,甚至?xí)?dǎo)致樁孔報(bào)廢,直接影響工程設(shè)計(jì)和施工工期。造成鉆孔偏斜原因有以下幾

47、點(diǎn):(1)存在技術(shù)性失誤,鉆孔機(jī)械定位不準(zhǔn)確,或施工人員放樣有偏差。(2)樁架不穩(wěn),鉆桿導(dǎo)架不垂直,鉆機(jī)磨耗,部件松動。故在開鉆前一定要檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定性與垂直度,在鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)復(fù)核,如有偏差及時(shí)處理。(3)土層軟硬不均,致使鉆頭受力不均。在地層分層處要注意控制鉆速,不要過快,同時(shí)要采用減壓鉆進(jìn)。(4)鉆桿連接不當(dāng)或彎曲,導(dǎo)致鉆頭鉆桿兩點(diǎn)中線處于不同軸線。(5)鉆進(jìn)中遇有較大孤石、探頭石,此時(shí)宜用鉆機(jī)鉆透。用沖孔機(jī)時(shí),用低速將石打碎;有傾斜基巖時(shí),可用混凝土填平,待混凝土凝固后再鉆。(6)擴(kuò)孔較大處,鉆頭擺動偏向一方。在容易擴(kuò)孔處低速減壓鉆進(jìn)。鉆孔樁身偏斜問題防范措施及處理辦法有以下幾個(gè)方面

48、:(1)加強(qiáng)技術(shù)管理,減少人為的技術(shù)性失誤,放樣和機(jī)械定位須根據(jù)技術(shù)參數(shù)反復(fù)校核。(2)鉆入斜狀巖層、土質(zhì)不均勻地層、孤石或碰到明顯阻礙地層時(shí),須調(diào)慢鉆速,不能一味快進(jìn)。在地質(zhì)不均勻地層中鉆孔時(shí),宜使用鉆桿剛度大、自重大的鉆機(jī)。(3)鉆孔前須平整場地,并夯實(shí)硬化,枕木應(yīng)均勻著地盡量找平。鉆機(jī)安裝時(shí)鉆架上吊滑輪與轉(zhuǎn)盤中心在同一軸線,鉆桿位置偏差控制在不大于20cm,此外安裝導(dǎo)正裝置也是防止偏斜的有效方法。(4)為了防止出現(xiàn)成孔偏斜,可在施工中采用加扶正圈導(dǎo)正,全孔減壓鉆進(jìn)的防斜措施。扶正圈直徑比設(shè)計(jì)樁徑小20cm,扶正圈的位置離鉆頭56m處,必要時(shí)可每鉆進(jìn)2030m加一扶正圈,以加強(qiáng)鉆具的導(dǎo)向性

49、。(5)加強(qiáng)井口孔斜的觀測。定時(shí)進(jìn)行孔口立軸的偏移度觀測,判斷孔內(nèi)孔斜的情況,并及時(shí)調(diào)整鉆速,鉆壓等技術(shù)參數(shù),防止孔斜。(6)在松散易坍地層鉆孔時(shí),應(yīng)盡可能加固地層,鉆速不宜過快,注意觀察鉆桿角度和樁位偏差。應(yīng)對一般的偏斜情況,可用鉆頭上下反復(fù)掃鉆數(shù)次削去硬土,如效果不佳,回填粘土至高出偏孔處0.5m以上重新鉆入。3.3.1.5孔底沉渣過多孔底沉淤、殘留泥砂過厚,或孔壁泥土塌落在孔底,使沉渣超標(biāo)。其主要原因?yàn)槟酀{過稀,清孔未凈;清孔泥漿比重過小或清水置換;鋼筋籠吊放未垂直對中,碰刮孔壁泥土坍落孔底:清孔后待灌時(shí)間過長,泥漿沉淀;沉渣厚度測量的孔底標(biāo)高不統(tǒng)一。3.3.2成樁過程中常見問題3.3.

50、2.1斷樁斷樁是混凝土凝固后不連續(xù),中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁,影響了樁身的整體性,降低了樁體強(qiáng)度和承載力,以至不能滿足設(shè)計(jì)要求。斷樁產(chǎn)生的原因主要可歸納為以下幾個(gè)方面:(1)混凝土拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。(2)灌注中,發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好,或灌注中導(dǎo)管卡掛鋼筋籠,埋導(dǎo)管,嚴(yán)重坍孔,而處理不良時(shí),都會演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥,混凝土樁身中斷的嚴(yán)重事故。(3)導(dǎo)管進(jìn)水,未及時(shí)作良好處理,會在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾泥漿渣土的截面。(4)測深錯(cuò)誤,導(dǎo)管提升過多,使導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。(5)注時(shí)間過長,首批混凝土已初凝,而后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混。斷樁防范及處理措

51、施:(1)灌注時(shí)嚴(yán)格科學(xué)地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒徑。如更換水泥標(biāo)號、品種或生產(chǎn)廠家,務(wù)必事先做好配合比試驗(yàn),按科學(xué)配合比控制混凝土質(zhì)量。(2)必須從導(dǎo)管內(nèi)灌注混凝土,灌注過程必須連續(xù)、快速、有節(jié)奏,灌注混凝土要準(zhǔn)備足量,且綁扎水泥隔水塞的鐵絲要根據(jù)首次混凝土的灌入量而定量,嚴(yán)格控制防止斷裂。(3)選用導(dǎo)管必須要有足夠的抗拉強(qiáng)度,能承受其自重加上盛滿混凝土的重量,同時(shí)內(nèi)徑最好在30mm以上的并保持一致,誤差應(yīng)小于2mm,內(nèi)壁無阻光滑。導(dǎo)管在組拼后須用球塞和檢查錘做通過試驗(yàn)。導(dǎo)管最下一節(jié)長度一般為4m左右,且底端不得帶法蘭盤,否則在混凝土內(nèi)會很難拔起。為了便于丈量長度,每節(jié)導(dǎo)管長度應(yīng)統(tǒng)

52、一,并作記錄和標(biāo)記。(4)清孔過程中要及時(shí)對孔內(nèi)泥漿的相對密度進(jìn)行調(diào)整,以保證清孔后泥漿的相對密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。清孔后分別從孔的上部、中部、底部提取泥漿,以檢測泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。(5)成孔后必須使用沖洗液認(rèn)真清孔,清孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定,只有當(dāng)孔底沉渣值小于規(guī)范要求時(shí),方可進(jìn)行混凝土灌注。3.3.2.2漏漿鉆孔施工時(shí),密切注意泥漿面的變化,一旦發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象,分不同情況及時(shí)采取控制措施。(1)增大泥漿比重和粘度,停止除砂,停鉆進(jìn)行泥漿循環(huán),補(bǔ)漿保證漿面高度,觀察漿面不再下降時(shí)方可鉆進(jìn)。(2)如果漏漿得不到控制,則需在漿液里加鋸末,經(jīng)過循環(huán)堵塞孔隙,使?jié)B、漏漿得以控制。(3)如果在

53、鋼護(hù)筒底口漏漿,在采用上述措施得不到控制后,將鋼護(hù)筒接長跟進(jìn)。(4)在采用上述措施后,若漏漿得不到控制,要停機(jī)提鉆,填充粘土,放置一段時(shí)間后,再進(jìn)行施鉆。3.3.2.3導(dǎo)管堵塞灌注混凝土過程中,導(dǎo)管會由于多種原因而堵塞,主要可以分為初灌時(shí)堵塞和中期施工時(shí)堵塞。(1)初灌導(dǎo)管堵塞初灌導(dǎo)管堵塞多因隔水硬球不符合要求被卡住而產(chǎn)生??刹捎瞄L桿沖搗,或用附著于導(dǎo)管外側(cè)的振動器振動導(dǎo)管,或提升導(dǎo)管迅速下落振沖,或用鉆桿上加配重沖擊導(dǎo)管內(nèi)混凝土。若上述方法無效,應(yīng)提出導(dǎo)管,取出障礙物,重新改用其他隔水設(shè)施灌注。還有一種為氣堵,當(dāng)混凝土滿管下落時(shí),導(dǎo)管內(nèi)混凝土(或泥漿)面至導(dǎo)管口的空氣被壓縮,當(dāng)導(dǎo)管外泥漿壓力

54、和混凝土壓力處于平衡狀態(tài)時(shí)就出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象。解決氣堵現(xiàn)象的措施為首批混凝土澆注時(shí),在泥漿面以上的導(dǎo)管中問要開孔排氣,當(dāng)首批混凝土滿管下落時(shí),空氣能從孔口排掉。(2)中期導(dǎo)管堵塞中期導(dǎo)管堵塞多因時(shí)間過長,表面混凝土已初凝產(chǎn)生,或因混凝土施工性能不好,石子較多,或混凝土原材料內(nèi)有雜物等,在混凝土垂直下落時(shí),石子或雜物在導(dǎo)管內(nèi)形成堵塞,導(dǎo)致堵管。故此要求混凝土有較好的流動性、不離析性能,同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場物資管理,使混凝土原材料中不含有任何雜物。處理方法是將導(dǎo)管連同堵塞物一齊拔出,若原混凝土表層尚未初凝,可用新導(dǎo)管插入原混凝土內(nèi)2m處,用潛水泥漿泵下入導(dǎo)管底,將導(dǎo)管內(nèi)水泵出,再用圓桿接長的小掏渣下人管底,升降多次將殘余渣土掏除干凈,然后在新的導(dǎo)管內(nèi)繼續(xù)灌注。3.3.2.4導(dǎo)管進(jìn)水在灌注混凝土過程中,也會有導(dǎo)管進(jìn)水的現(xiàn)象。其主要原因時(shí)由于首批混凝土儲量不足,或混凝土儲量已夠但導(dǎo)管底口距孔底的間距過大,混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口,以至水從底口進(jìn)入;導(dǎo)管接頭不嚴(yán),接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入;導(dǎo)管提升過猛,或測深出錯(cuò),導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。導(dǎo)管進(jìn)水后很容易導(dǎo)致斷樁的形成,因此需要密切關(guān)注。3.3.2.5鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮是指鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置的現(xiàn)象。上浮較大

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