根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况,结合桩基设计参数,确定本工程钻孔灌注桩成孔以旋挖钻机为主,混凝土采用拌合站集中生产,钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装,导管法灌注水下混凝土。
(三)工艺选择及设备选型 1、工艺选择
因整个施工场地都属纯石块和碎石回填,回填深度在9至23米之间。由于碎石之间互相没有粘合力,在旋挖钻机钻孔时,孔不能成型(会自然塌孔)。故我方特采取钻机钻机边钻、护筒边跟进,用大护筒套小护筒的方法进行施工。,具体方案如下:(以直径1米的桩型施工为例)
1) 钻机就位。场地的回填深度,若回填深度在10米以内的,我们采取埋设两节护筒的跟进方式;定好桩心控制点,钻机使用直径1.4米的钻头,打2米深左右,先放直径1.4米长度为4.5米-5米的护筒,边钻边压;埋好1.4米的护筒后,再向1.4米护筒中心内下放直径1.2米长度6米-6.5米的护筒,同样采取边钻边压,根据控制点控制好桩心;在埋好的第二节护筒穿过回填碎石层后,再采用直径1米的钻头钻孔成孔至遇强风化往下6米地层。 2) 若回填深度超过10米,在15米左右,就应采取三次护筒套进的方式施工。即:先埋设好直径1.6米长度4.5-5米的护筒后,再在1.6米护筒内埋设直径1.4米长度5.5-6米的护筒;在第二节护筒埋设好后,再在1.4米的护筒内埋设直径1.2米长度5米的护筒。带护筒穿过碎石回填层后,再用直径1米的钻头成孔至遇强风化往下6米地层。将护筒埋置完粘土层至强风化层避泥块样入孔底。
3) 在护筒埋设过程中,因护筒可能遇到大石块而位移,从而导致桩心位移。我方采取将护筒先拔出,再更换特种钻头将大石块打碎,然后采取上述工序施工;
4) 因在护筒拔出过程中可能遇到护筒受阻力过大,导致护筒未能拔出的情况,将采取放弃拔出护筒,然后继续采取上述工序施工。 2、设备选型
根据上述情况和我公司的施工经验,选择中联280C全液压旋挖钻机,钻孔深度可达30m。
3、钻机钻进施工方法。液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力大于250kN/m2,所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。
钻进过程中,操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后,提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150MPa压力下,
进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min;260MPa压力下,进尺速度为50cm/min。
5、用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于50cm。 6、钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计 要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计深度,超钻深度不大于50cm;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。
表7-2-2 钻孔桩钻孔允许误差表
序号 1 2 3 4 5 项目 孔径 孔深 孔位中心偏心 倾斜度 浇筑混凝土前桩底沉碴厚度 允许偏差(mm) 不小于设计孔径 不小于设计孔深 群桩 单排桩 ≤1%*≤190 ≤50 +300 ≤120 ≤80 (四)、钢筋笼制作、安装 1、制作
钢筋笼采用劲型骨架在现场钢筋加工厂制作。在加强箍上等间距标出主筋位置,先将主筋依次逐根焊接在加强箍上,形成钢筋骨架,
形成整个骨架,最后,将箍筋按设计图纸间距点焊在钢筋骨架上。 2、根据钢筋笼的上下位置布置主筋的接头位置,绑扎时要求每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50%,钢筋笼必须严格按设计图纸制作,焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无包渣。钢筋笼钢筋 骨架偏差见下表:
钢筋笼骨架偏差表
序号 1 2 3 4 5 6 项目 钢筋骨架在承台底以下长度 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加强箍间距 箍筋间距或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±100 ±10 ±10 ±10 ±20 骨架长度1% 3、钢筋笼安装
钢筋笼利用吊机整体吊装到孔内,钢筋笼上口到达护筒口上方时,用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上。由于钢筋笼较长,且要求整体一次吊装,所以必须考虑到起吊和移位时的钢筋笼变形控制。
为了保证钢筋笼起吊时不变形,宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之二点之间。起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架与地面或平台垂直,停止第一吊