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摘要:近年来，我国的交通行业正在逐步发展中，公路桥梁工程的建设也随之增多，在建设过程中钻孔灌注桩施工工艺在我国已得到广泛应用。文章结合工程实践,介绍了钻孔灌注桩施工过程中的控制要点,提出了相应的质量保证措施及注意事项。
关键词: 桥梁;灌注桩;施工工艺；安全管理；措施
Abstract: in recent years, China's transportation industry is gradually development, the construction of highway bridge project also increases, in the process of building a bored pile construction technology in our country has been widely used. Combined with the engineering practice, this paper introduces the process of the bored pile construction control key points, and put forward the corresponding measures for quality assurance and the matters needing attention.
Keywords: bridge; Filling pile; The construction technology; Safety management; measures
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
某地公路桥,桥梁基础设计为钻孔灌注桩,属于新建桥。桥位区属丘陵地貌,地势略有起伏,地面高程157～162m。地层主要由砂性土、卵石土层、强风化白云岩层、微风化白云岩层组成。桥位上游汇水面积较大,地表水流经桥位,雨季易发生洪水,来势较猛,冲刷严重,但旱季却无水,为旱河。
2施工内容
钻孔桩基础施工内容包括:机械钻孔、加工安装桩基钢筋笼、灌注水下混凝土。
3施工准备
3.1技术准备
在工程开工前组织技术力量,尽快完成导线复测、施工测量控制网点的布设工作;组织技术人员,熟悉设计文件和施工图纸,制定主要工程项目施工方案,确定施工工艺流程,设计支架模板及其它临时设施;制定技术质量管理的规章制度。
3.2物资准备
由材料组负责,组织施工材料的采购、进场和堆放;水泥、砂石等材料的试验由试验室负责,进行进场检验。机械设备按照计划要求,在开工前进场,对基础施工所需的设备,要优先安排,进场后及时进行调试运行,以保证本工程能按时开工。
4钻孔桩灌注桩施工工艺
4.1准备工作
平整场地y测量放样y下沉钢护筒y布设泥浆池y安设电力设备y钻机就位y造浆粘性土准备
4.1.1钢护筒制作及埋设
将10mm钢板卷制成直径比桩径大30mm的钢护筒,将其运至墩位处,用汽车起重机起吊就位,人工辅助进行挖坑埋设。钢护筒顶面高出地面30cm,护筒底部和四周用粘性土填埋并分层夯实。
4.1.2泥浆池、沉淀池
在每排桩基设置一个泥浆池及沉淀池,在池周边布设安全防护栏,并布置警示标志,定期将沉淀池中的废渣外运至指定场所堆弃,钻孔桩施工完后,对废泥浆进行处理,用土填平泥浆池及沉淀池,恢复至原地貌。
钻孔桩施工采用钻孔泥浆护壁,以保证孔壁在钻进过程中不坍塌。泥浆原料选用优质粘土、膨润土造浆。造浆时,掺入适量的烧碱或碳酸钠,以提高泥浆的粘度和胶体率。
钻孔泥浆的性能指标根据不同钻孔方法和地层情况选用。冲击钻机使用实心钻头钻孔,孔底泥浆比重在卵石土层中钻孔时宜Z1.4,在岩石中钻孔时宜Z1.2,入孔泥浆粘度一般地层16～22s;易坍地层19～28s;新制泥浆的含砂率宜Z4%;泥浆胶体率Y95%;泥浆pH值>6.5。
4.1.3钻机就位
钻机安装时,垫平底架,保持其稳定性,不产生位移和沉陷。
4.2钻孔施工
钻机开孔时必须慢速钻进,开孔的孔位必须准确,宜采用小冲程开孔,当钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常的冲击,以保证施工质量。钻进过程中,起落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁。冲击钻进过程中,坚硬地层采用中、大冲程冲击,松软地层采用中、小冲程冲击,防止打空锤,勤抽碴。经常检孔,检查钻头转向装置,预防卡钻。同时始终保证桩孔内水位高于施工水位标高0.5～1.0m及孔内泥浆稠度,避免塌孔出现。钻孔到一定深度视钻渣情况及时掏渣,不得堆积在钻孔周围,加快钻进速度。在钻孔排渣、提升钻頭除土或因故停钻时,要保持孔内具有规定的水位,要求泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,钻孔作业分班连续进行,同时填写钻孔施工记录。交接班时要交代钻进情况及下一班应注意事项,经常注意地层变化,在地层变化处均要捞取渣样并编号保存,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
冲击钻孔时,为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔砼凝固,应待邻孔砼完毕,强度达2.5MPa抗压强度后方可开孔。钻孔一次成孔,钻进时配备用钻头轮换使用,当钻头磨耗超过1.5cm时,及时更换、修补。因故停钻时,孔口加护盖,钻头提离孔底或提出孔外。钻孔达设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查,并填写钻孔记录。泥浆及钻碴处理达到环保标准。
4.3清孔
在钻孔深度达到设计标高,对孔深、孔径、基底岩样进行检查,符合设计要求后进行清孔,在清孔过程中,始终保持孔内水头高度,防止塌孔。严禁用加深钻孔深度的方式代替清孔。在吊入钢筋骨架后,灌注水下砼之前,再次清孔,检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,当泥浆性能指标符合规范要求且孔底沉渣<5cm后,进行水下砼灌注。
4.4吊装钢筋笼及灌注桩基砼
4.4.1钢筋笼的制作及安装
钢筋在加工房下料,运至现场就近制作钢筋笼。箍筋与主筋点焊连接,钢筋笼四周每隔2m均匀设4个砼耳环或定位钢筋,以保证钢筋笼的设计位置。为方便吊车作业,长12m以内的钢筋笼用吊车一次吊装就位,>12m的钢筋笼分两节吊装,在孔口接长。
钢筋笼下放过程中保证笼身垂直,不得倾斜、撞击孔壁,损环孔壁泥皮,以致坍孔。钢筋笼入孔到达设计位置后,将钢筋笼上端的固定杆焊接在孔口钢护筒,防止钢筋笼在砼灌注中发生掉笼或浮笼现象。
钢筋笼加工完成且经检验合格后,吊装、接长,并在孔口焊接固定钢筋笼牢固,安设导管灌注水下砼。
4.4.2水下砼灌注方法及灌注流程
4.4.2.1水下砼的灌注用导管灌注
在导管使用前,进行调直、试拼装、试压、编号,并自上而下标示尺度。要对导管进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍的压力,也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。
4.4.2.2导管安设
边接导管边下沉,直到孔底,并安装/漏斗0,固定牢固,在全部接好后,把整个导管放到孔底并做好标记,然后上提,使导管下口距孔底0.4m后,固定好导管,导管上口设置储料槽和漏斗,其存量满足砼入孔后导管埋入砼中的深度Y1m。
4.4.2.3水下砼灌注
水下砼灌注前,再次清孔直至達标,经监理工程师检查合格后即开始水下砼的灌注。
采用砼搅拌运输车从拌和站运输砼拌和料到桩孔位置,把砼拌和料放到/漏斗0中,待/漏斗0注满后拔球,首批砼灌注的同时砼搅拌运输车立即连续向/漏斗0放砼拌合料。在灌注过程中随时检测导管埋深,砼顶面标高,导管密封情况等,并填写水下砼灌注记录,如导管没有发生漏水等情况则继续灌注。
如此循环,直至灌注到桩顶标高。在灌注水下砼时,首批砼拌和料数量必须保证导管首次埋深\1m。砼拌和料下落后,必须连续灌注。灌注过程中必须保持孔内水头高度,导管的埋置深度控制在2～6m。灌完的桩顶标高要比设计高出1.0m,以保证砼强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头无松散层。孔内溢出的水或泥浆引流到适当的地方处理,不得随意排放,污染环境及河流。如在灌注中发生故障时,要查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
水下砼的坍落度选用18～22cm。砼由拌和站集中拌和,砼罐车运至灌注地点,装入特制吊斗内,用吊车提升至导管漏斗内进行灌注。
5质量保证措施
桥梁桩基质量直接影响到上部结构的稳定与安全。除了规范要求以外,应强调以下几点:
(1)对质量控制应以预防为主,在施工前做好充分的准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。
(2)严把队伍进场关。采用一流的人才,先进的工艺,过硬的设备进场,为优良工程打下坚实的基础。
(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要检测手段。对承担桩基检测任务的单位和个人进行资格审查,逐根桩做超声波检测。对处理后的缺陷桩做二次检测,以确保成桩质量及工程的安全性。
6安全管理措施
(1)建立健全安全管理体系,建立以项目经理为首包括支部书记、总工、项目副经理组成的安全领导小组,由专职安全员,部门领导和班组长组成安全工作管理机构,明确安全工作标准和生产岗位/谁负责生产,就负责安全0的责任制。
(2)严格执行各项安全管理制度和操作规程。在工地树立醒目安全操作规定标牌,专兼职安全员定期检查,建立奖罚制度促进安全制度的实行。
(3)加强安全教育,要做到时时检查,提高安全员的安全意识。
7结语
在工程施工过程中,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。
关键词: 桥梁;灌注桩;施工工艺；安全管理；措施
Abstract: in recent years, China's transportation industry is gradually development, the construction of highway bridge project also increases, in the process of building a bored pile construction technology in our country has been widely used. Combined with the engineering practice, this paper introduces the process of the bored pile construction control key points, and put forward the corresponding measures for quality assurance and the matters needing attention.
Keywords: bridge; Filling pile; The construction technology; Safety management; measures
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
某地公路桥,桥梁基础设计为钻孔灌注桩,属于新建桥。桥位区属丘陵地貌,地势略有起伏,地面高程157～162m。地层主要由砂性土、卵石土层、强风化白云岩层、微风化白云岩层组成。桥位上游汇水面积较大,地表水流经桥位,雨季易发生洪水,来势较猛,冲刷严重,但旱季却无水,为旱河。
2施工内容
钻孔桩基础施工内容包括:机械钻孔、加工安装桩基钢筋笼、灌注水下混凝土。
3施工准备
3.1技术准备
在工程开工前组织技术力量,尽快完成导线复测、施工测量控制网点的布设工作;组织技术人员,熟悉设计文件和施工图纸,制定主要工程项目施工方案,确定施工工艺流程,设计支架模板及其它临时设施;制定技术质量管理的规章制度。
3.2物资准备
由材料组负责,组织施工材料的采购、进场和堆放;水泥、砂石等材料的试验由试验室负责,进行进场检验。机械设备按照计划要求,在开工前进场,对基础施工所需的设备,要优先安排,进场后及时进行调试运行,以保证本工程能按时开工。
4钻孔桩灌注桩施工工艺
4.1准备工作
平整场地y测量放样y下沉钢护筒y布设泥浆池y安设电力设备y钻机就位y造浆粘性土准备
4.1.1钢护筒制作及埋设
将10mm钢板卷制成直径比桩径大30mm的钢护筒,将其运至墩位处,用汽车起重机起吊就位,人工辅助进行挖坑埋设。钢护筒顶面高出地面30cm,护筒底部和四周用粘性土填埋并分层夯实。
4.1.2泥浆池、沉淀池
在每排桩基设置一个泥浆池及沉淀池,在池周边布设安全防护栏,并布置警示标志,定期将沉淀池中的废渣外运至指定场所堆弃,钻孔桩施工完后,对废泥浆进行处理,用土填平泥浆池及沉淀池,恢复至原地貌。
钻孔桩施工采用钻孔泥浆护壁,以保证孔壁在钻进过程中不坍塌。泥浆原料选用优质粘土、膨润土造浆。造浆时,掺入适量的烧碱或碳酸钠,以提高泥浆的粘度和胶体率。
钻孔泥浆的性能指标根据不同钻孔方法和地层情况选用。冲击钻机使用实心钻头钻孔,孔底泥浆比重在卵石土层中钻孔时宜Z1.4,在岩石中钻孔时宜Z1.2,入孔泥浆粘度一般地层16～22s;易坍地层19～28s;新制泥浆的含砂率宜Z4%;泥浆胶体率Y95%;泥浆pH值>6.5。
4.1.3钻机就位
钻机安装时,垫平底架,保持其稳定性,不产生位移和沉陷。
4.2钻孔施工
钻机开孔时必须慢速钻进,开孔的孔位必须准确,宜采用小冲程开孔,当钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常的冲击,以保证施工质量。钻进过程中,起落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁。冲击钻进过程中,坚硬地层采用中、大冲程冲击,松软地层采用中、小冲程冲击,防止打空锤,勤抽碴。经常检孔,检查钻头转向装置,预防卡钻。同时始终保证桩孔内水位高于施工水位标高0.5～1.0m及孔内泥浆稠度,避免塌孔出现。钻孔到一定深度视钻渣情况及时掏渣,不得堆积在钻孔周围,加快钻进速度。在钻孔排渣、提升钻頭除土或因故停钻时,要保持孔内具有规定的水位,要求泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,钻孔作业分班连续进行,同时填写钻孔施工记录。交接班时要交代钻进情况及下一班应注意事项,经常注意地层变化,在地层变化处均要捞取渣样并编号保存,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
冲击钻孔时,为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔砼凝固,应待邻孔砼完毕,强度达2.5MPa抗压强度后方可开孔。钻孔一次成孔,钻进时配备用钻头轮换使用,当钻头磨耗超过1.5cm时,及时更换、修补。因故停钻时,孔口加护盖,钻头提离孔底或提出孔外。钻孔达设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查,并填写钻孔记录。泥浆及钻碴处理达到环保标准。
4.3清孔
在钻孔深度达到设计标高,对孔深、孔径、基底岩样进行检查,符合设计要求后进行清孔,在清孔过程中,始终保持孔内水头高度,防止塌孔。严禁用加深钻孔深度的方式代替清孔。在吊入钢筋骨架后,灌注水下砼之前,再次清孔,检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,当泥浆性能指标符合规范要求且孔底沉渣<5cm后,进行水下砼灌注。
4.4吊装钢筋笼及灌注桩基砼
4.4.1钢筋笼的制作及安装
钢筋在加工房下料,运至现场就近制作钢筋笼。箍筋与主筋点焊连接,钢筋笼四周每隔2m均匀设4个砼耳环或定位钢筋,以保证钢筋笼的设计位置。为方便吊车作业,长12m以内的钢筋笼用吊车一次吊装就位,>12m的钢筋笼分两节吊装,在孔口接长。
钢筋笼下放过程中保证笼身垂直,不得倾斜、撞击孔壁,损环孔壁泥皮,以致坍孔。钢筋笼入孔到达设计位置后,将钢筋笼上端的固定杆焊接在孔口钢护筒,防止钢筋笼在砼灌注中发生掉笼或浮笼现象。
钢筋笼加工完成且经检验合格后,吊装、接长,并在孔口焊接固定钢筋笼牢固,安设导管灌注水下砼。
4.4.2水下砼灌注方法及灌注流程
4.4.2.1水下砼的灌注用导管灌注
在导管使用前,进行调直、试拼装、试压、编号,并自上而下标示尺度。要对导管进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍的压力,也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。
4.4.2.2导管安设
边接导管边下沉,直到孔底,并安装/漏斗0,固定牢固,在全部接好后,把整个导管放到孔底并做好标记,然后上提,使导管下口距孔底0.4m后,固定好导管,导管上口设置储料槽和漏斗,其存量满足砼入孔后导管埋入砼中的深度Y1m。
4.4.2.3水下砼灌注
水下砼灌注前,再次清孔直至達标,经监理工程师检查合格后即开始水下砼的灌注。
采用砼搅拌运输车从拌和站运输砼拌和料到桩孔位置,把砼拌和料放到/漏斗0中,待/漏斗0注满后拔球,首批砼灌注的同时砼搅拌运输车立即连续向/漏斗0放砼拌合料。在灌注过程中随时检测导管埋深,砼顶面标高,导管密封情况等,并填写水下砼灌注记录,如导管没有发生漏水等情况则继续灌注。
如此循环,直至灌注到桩顶标高。在灌注水下砼时,首批砼拌和料数量必须保证导管首次埋深\1m。砼拌和料下落后,必须连续灌注。灌注过程中必须保持孔内水头高度,导管的埋置深度控制在2～6m。灌完的桩顶标高要比设计高出1.0m,以保证砼强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头无松散层。孔内溢出的水或泥浆引流到适当的地方处理,不得随意排放,污染环境及河流。如在灌注中发生故障时,要查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
水下砼的坍落度选用18～22cm。砼由拌和站集中拌和,砼罐车运至灌注地点,装入特制吊斗内,用吊车提升至导管漏斗内进行灌注。
5质量保证措施
桥梁桩基质量直接影响到上部结构的稳定与安全。除了规范要求以外,应强调以下几点:
(1)对质量控制应以预防为主,在施工前做好充分的准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。
(2)严把队伍进场关。采用一流的人才,先进的工艺,过硬的设备进场,为优良工程打下坚实的基础。
(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要检测手段。对承担桩基检测任务的单位和个人进行资格审查,逐根桩做超声波检测。对处理后的缺陷桩做二次检测,以确保成桩质量及工程的安全性。
6安全管理措施
(1)建立健全安全管理体系,建立以项目经理为首包括支部书记、总工、项目副经理组成的安全领导小组,由专职安全员,部门领导和班组长组成安全工作管理机构,明确安全工作标准和生产岗位/谁负责生产,就负责安全0的责任制。
(2)严格执行各项安全管理制度和操作规程。在工地树立醒目安全操作规定标牌,专兼职安全员定期检查,建立奖罚制度促进安全制度的实行。
(3)加强安全教育,要做到时时检查,提高安全员的安全意识。
7结语
在工程施工过程中,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。