浅析深长钻孔灌注桩的施工(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04

  根据上述公式计算,每钻进1米D1.2米的桩孔,形成保持比重为1.4的浮渣护壁泥浆,需要加水0.7立方米,产生泥浆1.8立方米。
  桩成孔后,在浇筑混凝土前,须将泥浆稀释到1.2(因较深,需要量保持较高护壁水头,便于浇筑混凝土时保护孔壁,泥浆清孔后比重采取较大规范在1.1左右,但对这么深的孔,按照规范规定很难保证孔壁不缩劲;但是,如果采用更大比重的泥浆,势必降低短期内桩周摩擦系数,影响桩上后续工程施工,否则,基桩承载力要降低)。泥浆比重从1.4稀释到1.2,每米桩孔需要加水按照下式计算:1.0V水+1.4V浆=1.2(V水+V浆)
  直径1.2的桩孔,每米泥浆数量V浆为1.13立方米,泥浆比重从1.4稀释到1.2,须加V水1.13立方米。
  合计起来,从钻孔到浇筑混凝土,每延米桩长产生的泥浆数量为:1.8+1.13=2.93(立方米)。
  因此,对于本合同94米的桩,每根桩施工产生的泥浆为275立方米。根据桥下红线宽28米,跨径20米,考虑机械工作操作空间桥下周转泥浆池体积为:20*10*1.5=300,基本满足1根桩施工泥浆周转。
  这里,为加速沉渣在沉定池中过滤下沉,泥浆池以每2个同时使用为佳,其中1个作为泥浆池,另外1个作为沉定池,通过桩孔→沉定池→泥浆池→桩孔的循环流动,可以加速排除孔内浮渣。
  
  五、钻孔及清孔
  
  由于深长桩所处的地质一般都夹着深厚的淤泥层,而淤泥层中间往往又夹着几米深的流砂层,淤泥层特别是流砂层是造成坍孔的主要地质层,再加上由于桩身很长,成孔、清孔、灌注等时间均较长,这样就更容易造成坍孔。因此在钻孔过程中要注意以下事项:
  始终要保持孔外既定的水位差和泥浆浓度以起到护壁固壁作用而防止坍孔,若发现有漏水(漏浆)现象,应找出原因及时处理。如为护筒本身发生漏水,应堵塞洞或用粘土在护筒周围夯实加固,或重埋护筒;若因孔壁土质松散,泥浆加固孔壁作用较差,应在孔内重新回填粘土,待沉淀后再钻进,加强泥浆护壁。
  在钻孔过程中,应根据土质等到情况控制区钻进速度、调整泥浆稠度、密度,以防止坍孔、钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等施工事故发生。在淤泥层特别在流砂层中不能因为好钻,就使劲加快钻进速度,而应该放慢钻头旋转速度,使钻头有更多的时间接触孔壁,使泥浆能充分地糊在孔壁四周起着护壁的作用。对于地质资料中显示流砂层较厚的桩基,钻至流砂层时还应该往孔里抛粘土或水泥以加稠泥浆,更好地起到护壁作用。
  
  钻孔宜一气呵成,不宜中途停钻以避免坍孔,若坍孔严重应回填重钻。
  清孔时每台钻机均要配务一台空压机,第一次清孔时首先用空压机接上管子先冲击孔底和钻机空钻的方法相结合清孔,但仅清孔内浮渣与含砂率,不降低泥浆比重。待导管下放后进行二次清孔才开始稀释泥浆。
  
  六、加强混凝土灌注导管及增大初罐量
  
  一般15型、20型回旋钻机出厂所配导管设计桩长在80米以内。但本工程超长桩到94米,所以导管耐压受力较大;而且;桩超长后,导管及管内含混凝土本身自重也增加,为此,我们另外设计加工了导管,将导管管壁从一般8mm增加到10mm,相应加长螺丝接口。
  因导管的增长增厚,其重量也增大,因则,对下灌混凝土的起重设备也相应增大---采用桩机下灌混凝土,将起重用钢丝绳加粗,滑轮组增多;采用大吨位汽车起重机下灌混凝土,汽车起重机要求20吨以上。
  砼灌注时,首先要计算好初罐量,由于为深长桩,孔底水头高度较大,砼初罐量也相应较大,所以灌注时要配备足够容量的料斗以确保砼初罐量。
  
  七、钢筋笼制作及安装
  
  超长桩设计采用超长钢筋笼,而且本设计要求埋置超声波检测管,所以钢筋笼操作时间过长不可避免,对成孔影响很大,虽然能够通过二次清孔可以保证桩底沉定厚度,但过长操作时间难以保证孔壁不发生缩劲等影响。为此我们采用以下两种方法:
  1、钢筋笼制作成每节长度为18m,安装时用吊车安装。
  2、在接长钢筋笼时3台焊接机械同时焊接,尽量缩短操作时间。
  八、第五种混凝土材料的使用
  常规水下混凝土采用高水灰比、高水泥用量,这样浇筑的砼较难保证稳定的强度;而且,我合同段经过招标采用的“京阳牌”水泥具有早强早凝特点,对混凝土灌注施工时间很难保证。为此,我们采用混凝土第五种材料---即,除了水泥、水、砂、碎(或砾)石外,另外掺加一定数量的缓凝泵送减水剂,减少用水量,降低水灰比,保证混凝土坍落度,延长混凝土凝固时间,从而保证桩身施工质量。
  采用了上述七种针对超长桩的施工方法,我合同段在所有476根超长桩的施工后经过检测,Ⅰ类桩为458根,Ⅱ类桩18根,优良率为96.2%,与我合同平时施工一般深度桩基的优良率基本持平,可见上述施工方法对超长桩的施工是可行的,成功的。
  目前对于软土路基地段,由于地质层中软土层厚度,为减少投资,桥梁桩基越来越多的都采用了小桩径(一般为ф1.2m,ф1.0m)的深长桩(指长径比≥60)。深长桩的施工难度肯定比普通桩有所增加,但只要认真分析地质情况,从多方面分析研究超长桩与普通桩的不同点及施工难点,然后针对这些不同点及难点制定出解决措施,随后严格按照这些措施认真执行,那么深长桩的施工困难也将迎刃而解。
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