论文部分内容阅读
钻孔灌注桩施工技术的高低直接影响着路桥工程的质量和进度,因此,加强路桥钻孔灌注桩的施工技术的研究是摆在我们面前的重要课题,我们应想方设法提高钻孔灌注桩施工技术水平。
路桥 钻孔灌注桩技术
一、钻孔灌注桩技术的简介
钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法,在土中形成一定直径的孔,达到设计标高后,将钢筋骨架吊入井孔中,再灌注砼的施工技术。施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。钻孔灌注桩技术具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、施工质量稳定、承载能力大等优点,主要应用于桥梁深基础、水中桥梁基础、地质较为复杂地段的桥梁工程中。铁路桥梁桩基钻孔灌注桩是众多铁路桥梁桩基础施工中的一种。
桥梁钻孔桩成孔设备有多种,主要有锤击冲孔、正循环、反循环成孔等。使用钻孔设备不同,所采用的施工工艺也有所不同,但大多基本一致。现以冲击钻或循环钻机成孔为例来展开讨论。其主要施工工艺流程为:施工便道、平整场地→墩位、孔位测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→提钻→第一次清孔→检孔→制作钢筋笼及钢筋笼验收→钢筋笼就位安装→导管安装→第二次清孔、验孔→水下混凝土灌注→起拔导管→成桩。
二、钻孔灌注桩施工技术在路桥建设中的应用策略
1、施工前的准备
根据设计图纸、地质报告、现行规范标准以及现场勘查结果,审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。同时还应审查施工方案中的是否有突发事件的应急预案。
检查灌注桩使用水源,泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池;导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验;灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合;原材料应按规范要求严把质量关,严禁不合格材料应用于工程;督促承包商按照一放二复的测量程序实施放样复核工作。确保桩位的偏差符合规范要求;钻机就位前,检查护筒埋设高度、位置是否满足设计要求;钻机就位后,检查其水平、稳固情况;钻杆应保持铅锤线,成孔时应适当抽检进、出泥浆指标,发现超标时及时调整:施工单位须配备专职记录人员,及时记录成孔过程中的各项参数,记录必须真实、准确。
2、灌注桩的施工控制
1)钻孔前的质量控制。先准确放样然后埋设护简,《公路桥涵施工技术规范》已对埋设护筒的要求和方法作出了较为详细的规定。如果在水下进行钻孔,则使用锤击打入的方法埋设护筒,较为稳妥快捷,在护筒上口把桩中心标记作好是前提条件,以便钻机对中。钻孔对中的过程中,钻机底座的水平问题比较容易被忽视,不过在现今也不易出现差错,因为成套设备中有液压调整装置,但钻机底座的水平性在自制的钻孔设备中就不易控制。所以在钻孔及对位的过程中,均应对钻机的水平和垂直度着重进行观测和调整;如果在陆地上进行钻孔,则通常使用挖坑法,较为简单易行。
2)钻孔过程中的质量控制。首先应该按照孔位所在地的地质情况,采用适合的钻锥和钻机型号。在钻孔时,要使用减压钻进的方式。同时要确保孔底所承受的钻压不超过压块、钻锥和钻杆重量之和的60%,以减少及避免扩孔、弯孔和斜孔的产生,尽力确保钻孔的连续性,因故停钻时,为防埋钻,应将钻锥和潜水钻机提升至孔外。
3)孔底沉渣和终孔鉴定的控制。渣样在终孔鉴定中是判断的首要根据。针对嵌入中风化岩层的基桩,结合捞取的渣样进行岩面判别,对嵌岩的深度进行确定,终孔时对孔深进行测量,且要对渣样是否符合要求进行二次判别。要准确、及时的捞取钻渣和对钻孔进行原始记录,绝对不允许假造钻渣及同记记录。针对持力层落在强风化岩层上的基桩,按照渣样进行判别后进入到岩层,需注意残积土和强风化岩的区别。通常的强风化岩渣样会含有小块状的次生矿物,用手就能扳断,但残积土渣样基本上不含坚硬块体,石英除外。在混凝土灌注前,下导管和钢筋笼后,实施二次清孔,还要调制优质泥浆,使其可以降低颗粒的下沉速度,使用先进的反循环清孔工艺。待沉渣的测定与要求相符合后,立即进行混凝土灌注,避免土渣回落,尽力增大混凝土的初灌量,通过初灌量的冲力将残余孔底的少量沉渣冲开。
4)水下混凝土的灌注控制。水下混凝士的灌注是确保桩身质量的最关键工序,也是成桩的最后一道工序。本文所涉及的工程进行灌注时使用的是导管法灌注水下混凝土技术。采用剪球工艺灌注第一盘混凝土,混凝土的初灌量要根据不同桩径进行计算,确保灌入第一盘混凝土时可以把导管埋入2m以上的深度。混凝土灌注时,随着灌注高度的逐渐上升,必须及时的提升导管,提升时要确保导管底端埋入管外混凝土之下的深度也不大于8m且不少于4~6m,不可把导管底端提出混凝土面,以免导致局部离析或断桩。
3、混凝土灌注施工的技术要点
水下混凝土施工的隐蔽性强,很容易产生松散、离析、缩颈等质量缺陷,因此,必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。
1)完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
2)导管口距孔底要保持400mm左右的距离,旋转时要精确测量,反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后,应将导管缓慢下降100-200mm,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大,以保证底层的混凝土质量。
3)在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常地略微提升导管,以使混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度一般控制在1-3m之间且不得<1m,每间隔15-20min,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。
4)若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象,一般是由于材料规格或配合比选取不当,或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的,要分清原因有针对性地加以解决,切不要无控制地靠提管消除堵塞。
路桥 钻孔灌注桩技术
一、钻孔灌注桩技术的简介
钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法,在土中形成一定直径的孔,达到设计标高后,将钢筋骨架吊入井孔中,再灌注砼的施工技术。施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。钻孔灌注桩技术具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、施工质量稳定、承载能力大等优点,主要应用于桥梁深基础、水中桥梁基础、地质较为复杂地段的桥梁工程中。铁路桥梁桩基钻孔灌注桩是众多铁路桥梁桩基础施工中的一种。
桥梁钻孔桩成孔设备有多种,主要有锤击冲孔、正循环、反循环成孔等。使用钻孔设备不同,所采用的施工工艺也有所不同,但大多基本一致。现以冲击钻或循环钻机成孔为例来展开讨论。其主要施工工艺流程为:施工便道、平整场地→墩位、孔位测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→提钻→第一次清孔→检孔→制作钢筋笼及钢筋笼验收→钢筋笼就位安装→导管安装→第二次清孔、验孔→水下混凝土灌注→起拔导管→成桩。
二、钻孔灌注桩施工技术在路桥建设中的应用策略
1、施工前的准备
根据设计图纸、地质报告、现行规范标准以及现场勘查结果,审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。同时还应审查施工方案中的是否有突发事件的应急预案。
检查灌注桩使用水源,泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池;导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验;灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合;原材料应按规范要求严把质量关,严禁不合格材料应用于工程;督促承包商按照一放二复的测量程序实施放样复核工作。确保桩位的偏差符合规范要求;钻机就位前,检查护筒埋设高度、位置是否满足设计要求;钻机就位后,检查其水平、稳固情况;钻杆应保持铅锤线,成孔时应适当抽检进、出泥浆指标,发现超标时及时调整:施工单位须配备专职记录人员,及时记录成孔过程中的各项参数,记录必须真实、准确。
2、灌注桩的施工控制
1)钻孔前的质量控制。先准确放样然后埋设护简,《公路桥涵施工技术规范》已对埋设护筒的要求和方法作出了较为详细的规定。如果在水下进行钻孔,则使用锤击打入的方法埋设护筒,较为稳妥快捷,在护筒上口把桩中心标记作好是前提条件,以便钻机对中。钻孔对中的过程中,钻机底座的水平问题比较容易被忽视,不过在现今也不易出现差错,因为成套设备中有液压调整装置,但钻机底座的水平性在自制的钻孔设备中就不易控制。所以在钻孔及对位的过程中,均应对钻机的水平和垂直度着重进行观测和调整;如果在陆地上进行钻孔,则通常使用挖坑法,较为简单易行。
2)钻孔过程中的质量控制。首先应该按照孔位所在地的地质情况,采用适合的钻锥和钻机型号。在钻孔时,要使用减压钻进的方式。同时要确保孔底所承受的钻压不超过压块、钻锥和钻杆重量之和的60%,以减少及避免扩孔、弯孔和斜孔的产生,尽力确保钻孔的连续性,因故停钻时,为防埋钻,应将钻锥和潜水钻机提升至孔外。
3)孔底沉渣和终孔鉴定的控制。渣样在终孔鉴定中是判断的首要根据。针对嵌入中风化岩层的基桩,结合捞取的渣样进行岩面判别,对嵌岩的深度进行确定,终孔时对孔深进行测量,且要对渣样是否符合要求进行二次判别。要准确、及时的捞取钻渣和对钻孔进行原始记录,绝对不允许假造钻渣及同记记录。针对持力层落在强风化岩层上的基桩,按照渣样进行判别后进入到岩层,需注意残积土和强风化岩的区别。通常的强风化岩渣样会含有小块状的次生矿物,用手就能扳断,但残积土渣样基本上不含坚硬块体,石英除外。在混凝土灌注前,下导管和钢筋笼后,实施二次清孔,还要调制优质泥浆,使其可以降低颗粒的下沉速度,使用先进的反循环清孔工艺。待沉渣的测定与要求相符合后,立即进行混凝土灌注,避免土渣回落,尽力增大混凝土的初灌量,通过初灌量的冲力将残余孔底的少量沉渣冲开。
4)水下混凝土的灌注控制。水下混凝士的灌注是确保桩身质量的最关键工序,也是成桩的最后一道工序。本文所涉及的工程进行灌注时使用的是导管法灌注水下混凝土技术。采用剪球工艺灌注第一盘混凝土,混凝土的初灌量要根据不同桩径进行计算,确保灌入第一盘混凝土时可以把导管埋入2m以上的深度。混凝土灌注时,随着灌注高度的逐渐上升,必须及时的提升导管,提升时要确保导管底端埋入管外混凝土之下的深度也不大于8m且不少于4~6m,不可把导管底端提出混凝土面,以免导致局部离析或断桩。
3、混凝土灌注施工的技术要点
水下混凝土施工的隐蔽性强,很容易产生松散、离析、缩颈等质量缺陷,因此,必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。
1)完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
2)导管口距孔底要保持400mm左右的距离,旋转时要精确测量,反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后,应将导管缓慢下降100-200mm,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大,以保证底层的混凝土质量。
3)在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常地略微提升导管,以使混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度一般控制在1-3m之间且不得<1m,每间隔15-20min,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。
4)若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象,一般是由于材料规格或配合比选取不当,或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的,要分清原因有针对性地加以解决,切不要无控制地靠提管消除堵塞。