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摘要:文章通过对钻孔灌注桩施工全过程进行分析,结合实际施工经验,提出了施工工艺的具体控制方法并进行了研究,解决了钻孔灌注桩中的质量通病,在项目中达到了较好的效果。
关键词:钻孔灌注桩;施工技术;质量控制;故障处理
中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0050-02
我国地域辽阔,地形及地貌相当复杂,在桥梁施工中钻孔灌注桩比较普遍。钻孔灌注桩在扩大内需的公路工程施工中发挥了重要作用。其中,钻孔灌注桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节。钻孔灌注桩适用于地下水位较低和复杂且常需护壁的地质情况。目前,此工艺正日益完善,但往往由于工艺不当,断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此,笔者针对某大桥桩基施工谈谈钻孔灌注桩的施工工艺,以供大家参考。
1准备场地、测量放线
施工前首先进行场地平整,清除杂物。在陆地上平整场地和压实后铺上枕木作为钻机平台,在水上施工时根据现场具体地形条件搭设工作平台(筑岛或用贝雷梁及钢管搭建钻机平台)。测量放线,根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样,在桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,施工中护桩进行妥善看管,预防移位和丢失。
2钻机就位
钻机就位后检查机台水平度及稳定度,利用水平尺调整螺杆对磨盘再次调整至水平位置后锁定,严格检查磨盘中心与桩中心是否重叠,防止成孔后桩偏离造成不良后果。
3埋设护筒
护筒采用钢护筒,壁厚及强度经过计算,确保坚实、不漏水。内径比桩径大20 cm,护筒埋深1.5 m左右。岸上覆盖层较厚的采用人工挖孔法埋设。水中采用卵石混砂进行筑岛的,护筒从孔口伸至基岩顶标高,采用冲孔和振动锤交替进行的方法埋设,先用振动锤振动压入钢护筒,直到再不能压入时用冲击钻冲孔,当冲至超过护筒底1 m后再用振动锤振动压入钢护筒,交替进行直到钢护筒到达基岩。
保证其位置准确,并回填捣实,护筒顶留有30 cm×20 cm槽口以利于泥浆排出。护筒平面位置的偏差不大于5 cm,护筒倾斜度的偏差不大于1 %。
灌注桩完成后,护筒除设计另有规定外,一般予以拆除。实在不能拆除的护筒节段,不能影响下步工程施工和桩基力学性能,并得到监理工程师批准。
4泥浆
在开始钻孔前备有足够数量的优质黏土或膨润土以供调制泥浆。护筒内的泥浆顶面,始终高出筒外水位或地下水位至少1.5～2.0 m。
泥浆由水、黏土(或膨润土)和添加剂组成,其性能指标符合施工技术规范的要求。泥浆的比重根据地层土质的变化随时调整。泥浆通过长度约15 m的泥浆沟流入泥浆池,使泥浆流入泥浆池时有足够的沉淀过程和时间,泥浆沟中的沉碴随时清除,泥浆在泥浆池沉淀后循环使用。
5钻孔灌注桩施工
将钻机调平对准钻孔,把钻头吊起徐徐放入护筒内,对正桩位,启动泥浆泵和转盘,等泥浆输到孔内一定数量后开始钻孔。
桩的钻孔和挖掘,只有在距该桩的中心距离5 m以内的其他任何桩的混凝土浇筑超过24 h以后才能开始。同时,确保钻孔连续进行、不间断,视土质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进至护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时,采用低挡慢速钻进。钻进过程中,每进2～3 m检查孔径、竖直度,在泥浆池捞取钻渣,以便和设计地质资料核对,如出入过大,及时报告监理工程师。
终孔检查合格后,迅速清孔。清孔方法主要采用换浆法清孔,用新鲜泥浆换除孔内含有沉碴的泥浆。清孔时随时保证孔内水头,提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标、沉渣厚度按规范要求进行严格检查,直至达到要求为止。在钻孔完成后,采用经监理工程师批准的方法和仪器,对孔深、孔径、孔位、孔形式斜度等进行检查。检验合格后,立即进行钢筋笼的吊装工作。
钢筋笼骨架焊接时确保焊条的使用符合规范要求。骨架分段接长,钢筋笼接长采用套筒挤压接头。每隔2～2.5 m设加强箍筋一道,同时,保证钢筋笼安放牢固,以防在混凝土浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边安放圆的混凝土保护层垫块。
水下混凝土灌注。混凝土灌注前,检查孔底沉淀厚度不大于设计规定,超过时则重新清孔。水下混凝土采用导管法进行灌注,导管接头保证不漏水、不透水;导管使用前进行闭水试验(水泌、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,导管居中稳步沉放,确保不接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离按规范要求,一般0.25～0.4 m,导管顶部的贮料斗内混凝土量经过计算确定,确保满足首次灌注剪球后导管端能埋入混凝土中不小于1.0 m,施工前仔细计算贮料斗容积,剪球后向导管内缓缓倾倒混凝土,防止产生高压气囊。施工中导管在任何时间内必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直至漏斗底部。随着混凝土的不断浇入,及时测量混凝土顶面高度和埋管深度,及时提拔拆除导管,使导管埋入混凝土中的深度保持在2～6 m之间。混凝土面检测锤随孔深而定,一般不小于4 kg。
导管的水下混凝土浇筑工作,在该导管首批混凝土初凝前完成,否则掺入缓凝剂,推迟初凝时间。严格控制混凝土浇筑连续进行。为保证桩的质量,留出比桩顶标高高出0.5 m～1.0 m左右的桩头,处于该处的桩头,可在混凝土初凝后,终凝前清除,并保证截面处的混凝土具有良好的质量。技术人员对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。
6溶洞的处理
若溶洞较小,采用片石投入钻头挤满的办法,使溶洞内充填物饱满,而且不具有流动性,投入水泥进行护壁;若是溶洞较大或溶沟较长,在采用投石法、水泥护壁法均不能达到目的的情况下,则采用下沉钢护筒的办法防止混凝土流失。每个墩每个孔的地质情况均不相同,根据每根桩的不同的溶洞情况分别采用不同的施工方法,如投石法、水泥浆护壁法、扩大孔径加套钢护筒法等。
7配制水下混凝土材料
本合同段水下混凝土设计强度为C25,配制水下混凝土所用材料符合下列要求:①粗骨料选用有良好级配的碎石,含砂率为44.5 %;②细骨料采用级配良好的中砂;③骨料最大粒径控制在31.5 mm,并且不超过导管直径的1/3和钢筋最小净距的3/4;④减水剂5.6 kg/m3,粉煤灰63 kg/m3;⑤坍落度控制在18 cm～22 cm以内;⑥水泥最小用量为324 kg/m3;⑦水灰比控制在0.59以内。
按上述要求配制的施工混凝土坍落度、和易性、抗压强度都能满足设计要求。施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量,关系到整个工程的质量,因此,要正确地选用科学合理的施工工艺。桩基钻孔灌注桩单桩静载试压达到全部优良。
8结束语
随着科学技术的不断提高,建筑新技术及新工艺也不断发展并完善起来。相当多的科研人员及业内人士越来越重视钻孔灌注桩的发展,作为对付水下施工的一把利剑,注意收集有关地质资料及学习各种复杂的基础施工经验是必不可少的。
参考文献
1 罗兴汉.旋挖钻孔灌注桩施工技术[J].铁道建筑技术,2005(S1)
2 张新民、张武丹.浅谈钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].今日科苑,2008.4
Discussion Drill Hole Filling Pile Construction Technique
Huang Zeng
Abstract:The article through constructs the entire process to the drill hole filling pile to carry on the analysis, the union actual construction experience, proposed the construction craft’s concrete control method and has conducted the research, has solved in the drill hole filling pile quality common failing, has achieved the good effect in the project.
Key words:drills a hole the filling pile; construction technique; quality control; failure processing
关键词:钻孔灌注桩;施工技术;质量控制;故障处理
中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0050-02
我国地域辽阔,地形及地貌相当复杂,在桥梁施工中钻孔灌注桩比较普遍。钻孔灌注桩在扩大内需的公路工程施工中发挥了重要作用。其中,钻孔灌注桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节。钻孔灌注桩适用于地下水位较低和复杂且常需护壁的地质情况。目前,此工艺正日益完善,但往往由于工艺不当,断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此,笔者针对某大桥桩基施工谈谈钻孔灌注桩的施工工艺,以供大家参考。
1准备场地、测量放线
施工前首先进行场地平整,清除杂物。在陆地上平整场地和压实后铺上枕木作为钻机平台,在水上施工时根据现场具体地形条件搭设工作平台(筑岛或用贝雷梁及钢管搭建钻机平台)。测量放线,根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样,在桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,施工中护桩进行妥善看管,预防移位和丢失。
2钻机就位
钻机就位后检查机台水平度及稳定度,利用水平尺调整螺杆对磨盘再次调整至水平位置后锁定,严格检查磨盘中心与桩中心是否重叠,防止成孔后桩偏离造成不良后果。
3埋设护筒
护筒采用钢护筒,壁厚及强度经过计算,确保坚实、不漏水。内径比桩径大20 cm,护筒埋深1.5 m左右。岸上覆盖层较厚的采用人工挖孔法埋设。水中采用卵石混砂进行筑岛的,护筒从孔口伸至基岩顶标高,采用冲孔和振动锤交替进行的方法埋设,先用振动锤振动压入钢护筒,直到再不能压入时用冲击钻冲孔,当冲至超过护筒底1 m后再用振动锤振动压入钢护筒,交替进行直到钢护筒到达基岩。
保证其位置准确,并回填捣实,护筒顶留有30 cm×20 cm槽口以利于泥浆排出。护筒平面位置的偏差不大于5 cm,护筒倾斜度的偏差不大于1 %。
灌注桩完成后,护筒除设计另有规定外,一般予以拆除。实在不能拆除的护筒节段,不能影响下步工程施工和桩基力学性能,并得到监理工程师批准。
4泥浆
在开始钻孔前备有足够数量的优质黏土或膨润土以供调制泥浆。护筒内的泥浆顶面,始终高出筒外水位或地下水位至少1.5～2.0 m。
泥浆由水、黏土(或膨润土)和添加剂组成,其性能指标符合施工技术规范的要求。泥浆的比重根据地层土质的变化随时调整。泥浆通过长度约15 m的泥浆沟流入泥浆池,使泥浆流入泥浆池时有足够的沉淀过程和时间,泥浆沟中的沉碴随时清除,泥浆在泥浆池沉淀后循环使用。
5钻孔灌注桩施工
将钻机调平对准钻孔,把钻头吊起徐徐放入护筒内,对正桩位,启动泥浆泵和转盘,等泥浆输到孔内一定数量后开始钻孔。
桩的钻孔和挖掘,只有在距该桩的中心距离5 m以内的其他任何桩的混凝土浇筑超过24 h以后才能开始。同时,确保钻孔连续进行、不间断,视土质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进至护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时,采用低挡慢速钻进。钻进过程中,每进2～3 m检查孔径、竖直度,在泥浆池捞取钻渣,以便和设计地质资料核对,如出入过大,及时报告监理工程师。
终孔检查合格后,迅速清孔。清孔方法主要采用换浆法清孔,用新鲜泥浆换除孔内含有沉碴的泥浆。清孔时随时保证孔内水头,提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标、沉渣厚度按规范要求进行严格检查,直至达到要求为止。在钻孔完成后,采用经监理工程师批准的方法和仪器,对孔深、孔径、孔位、孔形式斜度等进行检查。检验合格后,立即进行钢筋笼的吊装工作。
钢筋笼骨架焊接时确保焊条的使用符合规范要求。骨架分段接长,钢筋笼接长采用套筒挤压接头。每隔2～2.5 m设加强箍筋一道,同时,保证钢筋笼安放牢固,以防在混凝土浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边安放圆的混凝土保护层垫块。
水下混凝土灌注。混凝土灌注前,检查孔底沉淀厚度不大于设计规定,超过时则重新清孔。水下混凝土采用导管法进行灌注,导管接头保证不漏水、不透水;导管使用前进行闭水试验(水泌、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,导管居中稳步沉放,确保不接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离按规范要求,一般0.25～0.4 m,导管顶部的贮料斗内混凝土量经过计算确定,确保满足首次灌注剪球后导管端能埋入混凝土中不小于1.0 m,施工前仔细计算贮料斗容积,剪球后向导管内缓缓倾倒混凝土,防止产生高压气囊。施工中导管在任何时间内必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直至漏斗底部。随着混凝土的不断浇入,及时测量混凝土顶面高度和埋管深度,及时提拔拆除导管,使导管埋入混凝土中的深度保持在2～6 m之间。混凝土面检测锤随孔深而定,一般不小于4 kg。
导管的水下混凝土浇筑工作,在该导管首批混凝土初凝前完成,否则掺入缓凝剂,推迟初凝时间。严格控制混凝土浇筑连续进行。为保证桩的质量,留出比桩顶标高高出0.5 m～1.0 m左右的桩头,处于该处的桩头,可在混凝土初凝后,终凝前清除,并保证截面处的混凝土具有良好的质量。技术人员对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。
6溶洞的处理
若溶洞较小,采用片石投入钻头挤满的办法,使溶洞内充填物饱满,而且不具有流动性,投入水泥进行护壁;若是溶洞较大或溶沟较长,在采用投石法、水泥护壁法均不能达到目的的情况下,则采用下沉钢护筒的办法防止混凝土流失。每个墩每个孔的地质情况均不相同,根据每根桩的不同的溶洞情况分别采用不同的施工方法,如投石法、水泥浆护壁法、扩大孔径加套钢护筒法等。
7配制水下混凝土材料
本合同段水下混凝土设计强度为C25,配制水下混凝土所用材料符合下列要求:①粗骨料选用有良好级配的碎石,含砂率为44.5 %;②细骨料采用级配良好的中砂;③骨料最大粒径控制在31.5 mm,并且不超过导管直径的1/3和钢筋最小净距的3/4;④减水剂5.6 kg/m3,粉煤灰63 kg/m3;⑤坍落度控制在18 cm～22 cm以内;⑥水泥最小用量为324 kg/m3;⑦水灰比控制在0.59以内。
按上述要求配制的施工混凝土坍落度、和易性、抗压强度都能满足设计要求。施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量,关系到整个工程的质量,因此,要正确地选用科学合理的施工工艺。桩基钻孔灌注桩单桩静载试压达到全部优良。
8结束语
随着科学技术的不断提高,建筑新技术及新工艺也不断发展并完善起来。相当多的科研人员及业内人士越来越重视钻孔灌注桩的发展,作为对付水下施工的一把利剑,注意收集有关地质资料及学习各种复杂的基础施工经验是必不可少的。
参考文献
1 罗兴汉.旋挖钻孔灌注桩施工技术[J].铁道建筑技术,2005(S1)
2 张新民、张武丹.浅谈钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].今日科苑,2008.4
Discussion Drill Hole Filling Pile Construction Technique
Huang Zeng
Abstract:The article through constructs the entire process to the drill hole filling pile to carry on the analysis, the union actual construction experience, proposed the construction craft’s concrete control method and has conducted the research, has solved in the drill hole filling pile quality common failing, has achieved the good effect in the project.
Key words:drills a hole the filling pile; construction technique; quality control; failure processing