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摘要:随着社会的进步,为了适应社会生产力的发展,出现了很多方便,新型的生产工具,钻孔灌注桩就是其中之一。钻孔灌注桩自问世以来,广泛应用于工业、建筑、水利、桥梁、码头等各方面,并且带来很大的效益。在这些实践工程中,它的设计理论和施工技术也在不断的完善、发展。本文主要讨论这种技术在市政桥梁工程建设中的应用。
关键词:桥梁,钻孔灌注桩,灌注桩设计,质量控制,施工工艺
中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-455-01
一、钻孔灌注桩在中国的发展简况
在20世纪60年代初,中国首次使用钻孔灌注桩技术,起初是在桥梁和港口的建设中使用。1963年,在河南建造桥台时首先利用了钻孔灌注桩基础,那时候,钻孔使用的是水利工程用的大锅锥,用人力钻孔。随后,这种技术在全国各地逐渐推广。这种技术先后用于桥梁的建造,铁路的建设,高层和重要的建筑物的建造。随着改革开放的步伐,钻孔灌注技术迅速发展起来,现在已经普及全国各地。在中大城市和开发区的建造中,这种技术又用于包括软土、膨胀土等特殊土在内的各种地基。
由于各省市加大对钻孔灌注技术的利用,灌注桩的施工工艺、设计方法取得巨大发展,经过全面系统的研究,所取得的成果已经纳入国家的法律条例。经过一系列的研究,现在的灌注桩桩径要比一般的桩大,单桩承受的力更大。利用数学计算,对桩基进行一次改进。在此基础上,研究人员还推导出一些公式,比如刚性桩,变截面桩等等,使得桩基的计算理论更加完善。
此外,灌注桩的程控技术也得到进一步发展,众多型号的钻机的研制、生产、应用标志着中国钻机的进一步完善,走向成熟。进一步促进了钻孔灌注桩技术的发展成熟。
二、钻孔灌注桩的分类和技术特点
钻孔灌注桩作为一种工程上的工具,具有以下的技术特点:
1、使用时无噪音、无振动,对环境及周边建筑物危害小;
2、桩穿透的图层可在空中测试,检测土质;
3、无需顶承台,简化基础结构形式;
4、布桩间距大,群桩效应小;
5、设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩;
6、影响因素多,质量不够稳定;
7、设计理论有待完善。
三、钻孔灌注桩的设计
(一)灌注桩设计步骤
1、设计结构,调查地质资料;
2、确定桩形,桩长、桩距;
3、确定桩数;
4、验算桩基承载力;
5、计算实体深;
6、验算软弱下卧层;
7、计算沉降;
8、设计承台。
(二)勘察地质、环境条件
设计钻孔灌注桩之前一定要进行相关的地质环境勘察,勘查的内容包括:地质调查、水文勘测、钻探各类水文地质实验等内容,为设计质量过关的钻孔灌注桩提供前提和依据。
(三)设计规范要求
设计灌注桩一定要遵守国家制定的法律条规,贯彻执行国家制定的技术经济政策,保证设计出的产品安全适应、技术先进、经济合理、质量优质、保护环境等,设计时还要注意因地制宜,理论与实际的结合,合理选择形式,强化质量控制和管理。
四、钻孔灌注桩的施工及质量控制要点
(一)施工要求
施工过程对相关的数据、测量有严格的要求:
混凝土的坍落:18—20cm;
导管的埋置深度:2—4cm
灌注、桩顶间距:8—10cm
灌注桩的施工大部分绝大部分是在水下进行的,施工过程无法观察,施工效果也无法验收,只要有一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,基础施工队伍要保证落实施工技术措施,强化施工质量管理,密切注意每一个环节,力争在成桩之前消除隐患,此外,还要做到将设计图纸及其有关的施工、验收规范,核查地质和相关的灌注桩资料熟记于心。并制定出施工质量标准。灌注桩的设计一定要遵守相关标准:
质量项目 桩位偏差(mm) 桩机就位(mm) 孔深偏差(mm) 主筋间距(mm) 钢笼直径(mm) 孔底沉渣(mm) 钢笼长度(mm)
标准 10 15 0--300 +-10 +-10 =<50 +-50
(二)钻孔灌注桩施工质量监控要点
灌注桩的施工需要工作人员具有认真严谨的工作态度、良好的技术水平和丰富的临场处理能力,还要加强施工质量管理,搞好成桩质量。
钻孔灌注桩施工的首要保证条件是要选择经验丰富的、可靠的、有经验的施工负责人和施工队伍;原材料也要做到先检后用,确保用材质量;对现场的原材料进行见证取样,到检测中心复试。
在施工过程中,必须要检查现场循环泥浆池安排是否合理,并督促施工单位将多余的泥浆外运,及时清除,确保施工现场没有泥浆的存储。
五、钻孔灌注桩在市政桥梁工程基础建设中的应用
(一)桥梁工程建设中钻孔灌注桩设计的主要工序
1、埋设护筒,设置护筒时应该结合实际情况,确定护筒的筒径;
2、制浆、钻孔;
3、清孔,清孔这道工序必须要在钻孔的深度、孔深、孔径都达到标准后才能进行,这里应该特别注意的是:清孔绝对不能用加深钻孔这种方式来代替;
4、制作、吊装钢筋笼;
5、安装导管;
6、生产、灌注混凝土。
其中护筒的制作,埋置都要严格的按照一定的标准:
钻孔直径(m) 1.3 1.2
制作材料(mm) 6 5
护筒的直径要比桩径大400mm;
护筒埋于地下(干旱)1.0—1.5m;
护筒埋置(河岸)深度:4m;
护筒埋置(黏土)>=1.5m.
(二)市政桥梁基础建设中的不足及处理方式
1、孔壁坍落。发生孔壁的坍塌后,首先要做的应该是探明坍塌位置,用准备好的材料回填坍孔,等到回填物沉积后重新钻孔。
2、桩孔偏斜。仔细清除障碍物,控制进尺的速度,钻孔用到的钻杆要按时逐个检查。
3、吊脚桩。清孔时要按照一定的标准,注意控制泥浆的比重。
在市政橋梁工程的基础建设中,钻孔灌注桩是一种比较常见的方式,它的施工方便、快捷,而且占地面积比较少,承载力比较大,受到相邻的干扰小,目前,这种技术在市政桥梁建设中的应用也越来越成熟。
结语:
在钻孔灌注桩的施工中施工者正确应用有关的规范、熟悉所有的相关资料,熟悉设计的图纸,有关文件以及各项的技术基础要求,施工人员要保证有足够的耐心、细心、严谨的工作态度,不断提高自身的素质和专业技术水平,抓好和施工有关的所有环节的质量控制,根据实际情况,采取各种有效的措施,保证钻孔灌注桩的质量,进而保证市政桥梁建筑的质量。
参考文献
[1]李有义.浅谈桥梁灌注桩施工[J].山西建筑,2011(9)
[2]刘建军.桥梁钻孔灌注桩施工工艺探讨[J].黑龙江交通科技,2011(5)
关键词:桥梁,钻孔灌注桩,灌注桩设计,质量控制,施工工艺
中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-455-01
一、钻孔灌注桩在中国的发展简况
在20世纪60年代初,中国首次使用钻孔灌注桩技术,起初是在桥梁和港口的建设中使用。1963年,在河南建造桥台时首先利用了钻孔灌注桩基础,那时候,钻孔使用的是水利工程用的大锅锥,用人力钻孔。随后,这种技术在全国各地逐渐推广。这种技术先后用于桥梁的建造,铁路的建设,高层和重要的建筑物的建造。随着改革开放的步伐,钻孔灌注技术迅速发展起来,现在已经普及全国各地。在中大城市和开发区的建造中,这种技术又用于包括软土、膨胀土等特殊土在内的各种地基。
由于各省市加大对钻孔灌注技术的利用,灌注桩的施工工艺、设计方法取得巨大发展,经过全面系统的研究,所取得的成果已经纳入国家的法律条例。经过一系列的研究,现在的灌注桩桩径要比一般的桩大,单桩承受的力更大。利用数学计算,对桩基进行一次改进。在此基础上,研究人员还推导出一些公式,比如刚性桩,变截面桩等等,使得桩基的计算理论更加完善。
此外,灌注桩的程控技术也得到进一步发展,众多型号的钻机的研制、生产、应用标志着中国钻机的进一步完善,走向成熟。进一步促进了钻孔灌注桩技术的发展成熟。
二、钻孔灌注桩的分类和技术特点
钻孔灌注桩作为一种工程上的工具,具有以下的技术特点:
1、使用时无噪音、无振动,对环境及周边建筑物危害小;
2、桩穿透的图层可在空中测试,检测土质;
3、无需顶承台,简化基础结构形式;
4、布桩间距大,群桩效应小;
5、设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩;
6、影响因素多,质量不够稳定;
7、设计理论有待完善。
三、钻孔灌注桩的设计
(一)灌注桩设计步骤
1、设计结构,调查地质资料;
2、确定桩形,桩长、桩距;
3、确定桩数;
4、验算桩基承载力;
5、计算实体深;
6、验算软弱下卧层;
7、计算沉降;
8、设计承台。
(二)勘察地质、环境条件
设计钻孔灌注桩之前一定要进行相关的地质环境勘察,勘查的内容包括:地质调查、水文勘测、钻探各类水文地质实验等内容,为设计质量过关的钻孔灌注桩提供前提和依据。
(三)设计规范要求
设计灌注桩一定要遵守国家制定的法律条规,贯彻执行国家制定的技术经济政策,保证设计出的产品安全适应、技术先进、经济合理、质量优质、保护环境等,设计时还要注意因地制宜,理论与实际的结合,合理选择形式,强化质量控制和管理。
四、钻孔灌注桩的施工及质量控制要点
(一)施工要求
施工过程对相关的数据、测量有严格的要求:
混凝土的坍落:18—20cm;
导管的埋置深度:2—4cm
灌注、桩顶间距:8—10cm
灌注桩的施工大部分绝大部分是在水下进行的,施工过程无法观察,施工效果也无法验收,只要有一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,基础施工队伍要保证落实施工技术措施,强化施工质量管理,密切注意每一个环节,力争在成桩之前消除隐患,此外,还要做到将设计图纸及其有关的施工、验收规范,核查地质和相关的灌注桩资料熟记于心。并制定出施工质量标准。灌注桩的设计一定要遵守相关标准:
质量项目 桩位偏差(mm) 桩机就位(mm) 孔深偏差(mm) 主筋间距(mm) 钢笼直径(mm) 孔底沉渣(mm) 钢笼长度(mm)
标准 10 15 0--300 +-10 +-10 =<50 +-50
(二)钻孔灌注桩施工质量监控要点
灌注桩的施工需要工作人员具有认真严谨的工作态度、良好的技术水平和丰富的临场处理能力,还要加强施工质量管理,搞好成桩质量。
钻孔灌注桩施工的首要保证条件是要选择经验丰富的、可靠的、有经验的施工负责人和施工队伍;原材料也要做到先检后用,确保用材质量;对现场的原材料进行见证取样,到检测中心复试。
在施工过程中,必须要检查现场循环泥浆池安排是否合理,并督促施工单位将多余的泥浆外运,及时清除,确保施工现场没有泥浆的存储。
五、钻孔灌注桩在市政桥梁工程基础建设中的应用
(一)桥梁工程建设中钻孔灌注桩设计的主要工序
1、埋设护筒,设置护筒时应该结合实际情况,确定护筒的筒径;
2、制浆、钻孔;
3、清孔,清孔这道工序必须要在钻孔的深度、孔深、孔径都达到标准后才能进行,这里应该特别注意的是:清孔绝对不能用加深钻孔这种方式来代替;
4、制作、吊装钢筋笼;
5、安装导管;
6、生产、灌注混凝土。
其中护筒的制作,埋置都要严格的按照一定的标准:
钻孔直径(m) 1.3 1.2
制作材料(mm) 6 5
护筒的直径要比桩径大400mm;
护筒埋于地下(干旱)1.0—1.5m;
护筒埋置(河岸)深度:4m;
护筒埋置(黏土)>=1.5m.
(二)市政桥梁基础建设中的不足及处理方式
1、孔壁坍落。发生孔壁的坍塌后,首先要做的应该是探明坍塌位置,用准备好的材料回填坍孔,等到回填物沉积后重新钻孔。
2、桩孔偏斜。仔细清除障碍物,控制进尺的速度,钻孔用到的钻杆要按时逐个检查。
3、吊脚桩。清孔时要按照一定的标准,注意控制泥浆的比重。
在市政橋梁工程的基础建设中,钻孔灌注桩是一种比较常见的方式,它的施工方便、快捷,而且占地面积比较少,承载力比较大,受到相邻的干扰小,目前,这种技术在市政桥梁建设中的应用也越来越成熟。
结语:
在钻孔灌注桩的施工中施工者正确应用有关的规范、熟悉所有的相关资料,熟悉设计的图纸,有关文件以及各项的技术基础要求,施工人员要保证有足够的耐心、细心、严谨的工作态度,不断提高自身的素质和专业技术水平,抓好和施工有关的所有环节的质量控制,根据实际情况,采取各种有效的措施,保证钻孔灌注桩的质量,进而保证市政桥梁建筑的质量。
参考文献
[1]李有义.浅谈桥梁灌注桩施工[J].山西建筑,2011(9)
[2]刘建军.桥梁钻孔灌注桩施工工艺探讨[J].黑龙江交通科技,2011(5)