砂砾石地基混凝土灌注桩施工工艺浅析.pdf

砂砾石地基混凝土灌注桩施工工艺浅析张彦泽等 6 3 【 设计与施工】 砂砾石地基混凝土灌注桩施工工艺浅析 张彦泽， 付建军 ( 内蒙古黄河工程局股份有限公司， 内蒙古 呼和浩特0 1 0 0 1 0 ) 摘要 根据阿拉善盟乌斯太黄河引水供水工程取水泵站工程的实际情况， 介 绍了砂砾石地基混 凝土灌注桩施工工艺和质量控制措施。 关键词 混凝土； 灌注桩； 施工 中图分类号： T V 5 4 3+ 4 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 l 一 0 o 6 3一 O 2 1 工程概况 阿拉善盟乌斯太黄河引水供水工程取水泵站位于 黄河岸边 ， 为防止河水淘刷泵站基础 ， 设计采用了 1 8 0 颗直径为 0 8 m的混凝土灌注桩 防冲， 以保证泵站的 稳定 。地质资料显示 ， 泵站站址地面以下 1 3 m为粉 细砂 ， 3 5 m为粗砂 ， 5 3 0 m为砂砾石且砾石含量较 大。根据 以往施工经验并结合地质情况 ， 决定灌注桩 采用 冲击钻造孔。 2 施工组织安排 2 1 机械设备选型 造孔机械选用 C Z一6型 冲击钻 ， 由一 台 3 0吨汽 车起重机吊装钢筋笼和提升浇筑混凝土的导管。 2 2 劳动力组织 为确保按期、 高效完成任务， 每台钻机采用 2 个工 作班流水作业 。 2 3 施 工用 水 用 电 灌注桩钻孔用水使用基坑排水。用电以电网供 电 为主， 并 自备 1台 1 2 0 k W 柴油发 电机供 电网停 电时 应急使用。 3 施工方法 3 1 测量放线 钻孔前应平整场地、 清除渣物 、 换除软土 ， 并夯 打 密实。为保证放样准确无误， 对每根桩必须进行 3次 定位 ， 即第一次开挖 、 埋设护筒 ， 第二次校正护筒 ， 第三 次在护筒上用十字交叉法定出桩位。 3 2埋设护筒 埋设护筒应准确稳定 。护筒采 用 1 0 m m 钢板制 作 ， 内径 1 0 0 c m。护筒周围用粘土 回填并夯实 ， 护筒 埋设深度为 11 5 m。若遇坍塌较深 的桩孔 ， 则增加 护筒的埋设深度。 3 3 造孔 灌注桩共计 1 8 0根 ， 设计成桩直径 8 0 c m， 长度 2 5 m， 两桩中心间距 8 0 c m。由于冲击钻在造孔过程 中钻 头 冲击地面的振动力较大 ， 为避免相邻桩在成孔时 由 于钻头碰撞和振动影 响已完成的灌注桩质量 ， 第一孔 成桩后 ， 每隔 5个桩位再打下一孔 ， 如此反复循环直至 将全部桩孔打完 。 3 4清孔 为防止桩底存留过厚的沉垫砂土而降低桩的承载 力 ， 确保灌注混凝土的质量 ， 终孔检查后应立即进行清 孔 。清孔采用沉渣打捞筒打捞 。清孔质量标准为 ： 孔 底 5 0 0 mm以内泥浆含砂率小于 8 ， 比重小于 1 2 5， 漏斗粘度不大于 2 8 s 。清孔时应不断置换泥浆 ， 直至 灌注水下混凝土。清孔的废渣先倒人排泥沟并及时清 理 。 3 5 钢筋笼制作与安装 钢筋笼在制作及安装过程 中要符合设计及 混凝 土结构工程施工及验收规范G B 5 0 2 0 4要求。钢筋 笼制作在钢筋加工场完成 ， 制作成 型后用大架 车将钢 筋笼运至桩孔位 置。钢筋搭接采用直螺纹机械连接 ， 钢筋笼制作成型后要进行检查验收。直螺纹接头要将 丝扣全部拧入 ， 并不得有松动， 拧紧力矩值经力矩扳检 验不小于 2 7 5 N m。对直螺纹接 头还应进行单向拉 伸试验 ， 每 5 0 0个接头为一验收批 。只有经抽样检验 的接头全部满足 水工混凝土钢筋施工规范D L T 内 蒙 古 水 利 2 0 1 4年第 1 期 ( 总第 1 4 9期) 5 1 6 9 2 0 0 2要求后方 准使用检验批材料 。由于本 工 程的灌注桩长度仅 为 1 2 5 m， 故钢筋笼 一次加工 成 型。钢筋笼的绑扎顺序为先将连接好的主筋间距布置 好 ， 待固定住架立筋后 ， 再按规定的间距绑扎箍筋。主 筋与架立筋之间的接点固定采用焊接的方法进行。主 筋不设弯钩 ， 以免妨碍导管 的升降 ， 钢筋笼 的内径应 比 导管接头处外径大 1 0 0 m m以上。 钢筋笼的堆放、 搬运和起吊应严格执行规程 ， 同时 考虑入孔的顺序 、 钢筋笼的变形等因素。堆放时 ， 支垫 数量必须满足要求 ， 对于在堆放 、 搬运和起 吊过程中已 经发生变形的钢筋笼 ， 应进行修整后再使用。 钢筋笼采用 吊车进行 吊装 ， 安放时要对准孑 L 位 ， 垂 直缓慢 的放入孔 内， 避免碰撞孔壁。钢筋笼安放到孔 内后 ， 在护筒外设置 4个支墩 ， 用两根 8钢管架住 钢筋笼支撑于支墩上。支墩要高于护筒顶 ， 之后用十 字线找出钢筋笼 圆心使其与护筒轴心重合 ， 然后在钢 筋笼外侧加设混凝土保护层垫块 ， 以防钢筋笼侧 向位 移 。钢筋笼环向固定后 ， 测 量钢筋笼顶端与设计高程 是否一致 ， 否则调整架设钢筋笼 的多股 8 # 铅丝 ， 使其 顶端与设计高程一致。 3 6混凝 土 的配制 与灌 注 ( 1 ) 混凝土设计指 标 ： 本工程混凝土 的设计质量 指标为 C 2 5 、 W4 ， 混凝土的坍落度控制在 1 82 2 e m， 粗骨料选用 5 2 0 m m和 2 0 4 0 mm的卵石 ， 砂选用 中砂 ， 水泥为 P O 4 2 5普通硅酸盐水泥。 ( 2 ) 混凝土灌注 ： 混凝土灌注采用导管法进行灌 注 ， 导管顶部设 置下料漏斗 ， 导管采用 1 2 mm厚的钢 板制成 ， 分节长度视工艺要求选用 ， 直径为 3 0 0 m m。 接头采用插 口螺纹快速接头， 同时 ， 要求导管及漏斗均 不得漏浆 、 挂浆 ， 泄漏混凝土顺畅彻底 。导管底部设置 隔水栓 ， 用橡皮球制成 ， 使用的隔水栓应有较好的隔水 性能 。 开始浇筑混凝土时， 为使隔水栓能顺利排出 ， 导管 底部至孔底的距离控制在 3 0 05 0 0 m m。混凝土灌人 前 ， 应先在漏斗内灌人 0 1 0 2 m 的 1 ：1 5水泥砂 浆 ， 然后灌入混凝土。混凝土初灌量应能保证混凝土 灌人后导管埋入混凝土的深度不小于 0 8 m， 使导管 内混凝土柱和管外泥浆压力平衡 。待初灌混凝土足量 后 ， 截断栓赛钢丝将混凝土灌 至孔底 。本工程混凝土 初灌量根据成孑 L 直径及导管末端距孔底的距离并结合 经 验取 1 0 m 。 当浇筑接近桩顶部位时， 应控制最后一次浇筑量 ， 使桩顶的浇筑标高要 比设计标高高出 0 50 8 m， 以 使凿除桩顶的泛浆层后达到设计 的标 高要求 ， 且必须 保证暴露的桩顶混凝土达到设计要求 的强度。 4 灌 注桩质 量控 制 4 1 桩位控 制 护筒的位置决定了桩位的准确度 ， 因此 ， 埋设护筒 时应使用全站仪用坐标法再次测设 护筒的中心位置 ， 使其与设计的桩位一致 ， 然后浆护筒 四周用粘土挤 紧。 4 2桩斜控制 桩位 确定 后 ， 护筒埋设过程 中要确保护筒垂 直。 开钻前在钻头 中心悬挂线锥 ， 使其 中， 心悬垂线通过护 筒上下中心两点。 4 3 桩径控制 桩径 由钻头直径和地基情况决定 ， 应根据设计成 桩直径和地基情 况选择钻头直径。一般对砂砾 石地 基 ， 钻头直径可比设计成桩直径小 1 5 2 0 c m。 4 4 桩长控制 施工前要正确确定 护筒高程和桩顶高程 ， 一般护 筒底高程 即为桩顶高程 。开钻前应在钢丝绳上量出设 计桩长 ， 并应考虑桩底沉渣厚度及钢绳负重后 的伸长 值。钻进过程 中， 要随时测量钻孔深度。混凝土灌注 时 ， 根据孔深 、 孔径计算成桩混凝土 的需用量 ， 并适 当 考虑施工过程 中的损耗 。 4 5混凝土 强度 控制 拌制混凝土用的水泥 、 粗细骨料应经检验合格后 方准使用。施工过程 中要严格执行设计配合 比， 并确 保配料计量的准确性。由于灌注桩混凝土为大流动性 混凝土 ， 为提高混凝土的强度可适量掺加减水剂等外 加剂。 ( 编校 ： 王宇霞 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 31 2 2 3 作者简介： 张彦泽( 1 9 7 5一) ， 工程师， 现主要从事水利工程 施 工现 场管理工作。