时间:2013年04月07日 分类:推荐论文 次数:
摘 要:钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本低、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁领域。文介绍了桥梁钻孔灌注桩施工技术的程序,并对施工中应注意的问题进行了探讨,供大家参考。
关键词:钻孔灌注桩,桥梁施工,施工控制
钻孔灌注桩是用钻孔机械在土中钻成桩孔。达到设计标高后在孔内吊人钢筋骨架,灌注桩身混凝土而形成的。是深基础中最常用的一种形式。在我国公路桥梁及其它建筑行业也得到了广泛的应用。它适应于各种土层条件,具有单桩承载力高、造价低等优点。但是,在施工过程中由于多种不确定因素的影响,钻孔灌注桩也存在一些问题,如:水下浇注混凝土的技术复杂,作业要求紧密、连贯。成桩过程具有隐蔽性,成桩后较难检查,容易出现塌孔、缩孔、偏孔、断桩等质量问题。
1.钻孔前的准备工作
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。
1.1 场地整理。施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台;桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。
1.2桩位放样。桩位放样,按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样,进行钻孔的标高放样时,应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置,使其误差在规范要求内。
1.3埋设钢护筒。埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查,使钢护筒竖直。用护筒驱动器压入护筒。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土并夯实,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落,如果护筒底土层不是粘性土,应挖深或换土,在孔底回填夯实300-500mm厚度的粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,夯填时要防止钢护筒偏斜。钢护筒埋设前,先准确测量放样,保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm,埋设中保证钢护筒斜度不大于1%;埋设钢护筒前,采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后,提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围,回填密实。
1.4泥浆的制作。制浆前,先把黏土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的黏土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待黏土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导人钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。
1.5钻机就位。埋设好护筒后,即可进行钻机就位。本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5 cm。
2.成桩的制作以及质量控制
2.1 清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的上要因素之—。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用,我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保钻孔灌注桩工程质量的关键环节。因此,对于施工规范中泥浆的控制指标:黏度测定17—20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备,选用高塑性黏土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行,配合比设计。清孔时要注意的要点:(1)必须保持孔内水头高度;(2)灌注砼前孔底沉淀厚度不大于设计规定;(3)不得用加深孔底的方法代替清孔。
2.2 钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼.钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
2.3 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第2次清孔。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第1次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.00-1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管,沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注,由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第2次清孔,当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后,应立即进行水下混凝土的灌注工作。
2.4 水下混凝土灌注。(1)钻孔桩采用C25水下混凝土,水灰比不应大干0.5,混凝土粗骨料最大粒径不应大于4cm,且不应大于钢筋笼主筋最小净距的1/4。混凝土拌合物应有良好的和易性,无离析,泌水现象。混凝土的初凝时间应大于2.5h,灌注时应保持足够的流动性,混凝土坍落度宜为18cm-22cm。夏天温度高,混凝土工厂生产时应适当提高混凝土的坍落度,经路上运输损失,到达工地灌注时还应保持在18cm以上。混凝土灌注过程中按要求及时测量混凝土坍落度。(2)首批混凝土储量要求将导管中的水全部压出后,填满导管底部,并保证导管初始埋深不小于1m.(3)剪球后向导管内倾倒混凝土应徐徐进行,以防产生高压气囊。水下混凝土灌注连续进行,严禁中途停顿,密切注意管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,计算导管埋入深度,一般埋管深度控制在2m-6m之间。(4)随着孔内混凝土面的上升,导管应勤拔,及时逐节拆除,拆下的管节应立即冲洗干净,堆放整齐。拆除导管时应谨慎小心,防止已拆管节脱落孔中。
3.结束语
钻孔灌注桩是一种比较常见。施工速度快,受气候环境影响小的桥梁基础形式。在施工中,应结合工程的实际,按照设计文件与施工规范的要求,选取合理的施工工艺,坚持以预防为主的原则,采取有效的措施进行施工控制,及时解决施工过程中出现的各种问题,不断总结经验教训,提高施工技术水平。才能保质保量地完成任务。
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