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【摘 要】 在公路桥梁工程施工中虽得到了广泛的应用,然而钻孔灌注桩施工具有隐蔽性,如不严格对施工过程进行控制容易造成质量隐患。文章分析其成桩工艺,探讨其施工质量的控制。
【关键词】 公路桥梁;钻孔灌注桩;施工质量;控制
经济飞速发展,在公路桥梁钻孔灌注桩施工技术方面要求的也更加严格,公路桥梁钻孔灌注桩可以增加施工的质量,增加使用年限,使公路桥梁的运输方面更加安全。
一、钻孔灌注桩施工工艺流程
(一)钻孔灌注桩施工特点
与普通的软土地基处理工作相比较这种施工技术与沉入桩中的锤击法相比较启有着施工噪音低、振动小以及整个直径大、施工速度快、工程效率高的特点从而使得整个工程的施工质量难以控制。同时,在工程项目中还会受到工程实际特点的影响而产生费时费力、工程施工速度緩慢的特点。
(二)工艺流程
钻孔灌注桩施工工艺有着较广的适用范围,了解施工工艺流程有助于施工质量的把握。该施工工艺流程大致分为以下几个方面:
(1)施工准备。包括场地布置,机械设备的选择,原料的准备。
(2)钻机安装定位。施工质量的好坏很大程度上取决于钻机的安装定位。安装钻机时要选择平整稳定的场地,防止钻孔过程中,土质疏松导致钻机偏移。定位钻机时,要保证垂直度,其位置偏差不大于2cm。
(3)埋设护筒。为防止孔壁坍塌,埋设护筒很重要。在钻孔时,地下水位的孔壁也可能会发生向内塌陷。埋设护筒能够确保孔内水头比地下水位水头高,增加静水压力,从而有效保护孔壁。
(4)制备泥浆。优质的泥浆能够在孔壁上形成保护层,阻断渗流,起到保护孔壁作用。要根据钻孔方法与施工实际情况来确定泥浆浓度。
(5)钻机钻孔过程。钻孔是该施工工艺关键环节,钻孔的好坏决定了成孔的质量。因此,严格控制施工操作至关重要。钻孔时,对准中线及垂直度,埋好护筒,保证开孔质量。施工过程中,要随时检查钻孔是否出现偏斜。
(6)清孔。清孔的目的是清除残渣,抽出孔内泥浆,减少沉淀厚度,防止沉淀过厚降低桩的承载力,还可以为灌注创造好的条件。钻孔的深度、位置直接关系到桩的曲直度。要防止时间过长泥浆沉淀,引起塌陷,因此要及时对孔底进行清理,并且需要根据不同钻机钻孔而灵活处理,防止出现质量事故。
(7)灌注过程。清孔后用导管灌注混凝土,要确保灌注的连续性,防止灌注中断出现断桩现象。导管在使用前要进行水密性与承压测试,以确保质量。
二、钻孔灌注桩施工工艺
(一)清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,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。施工规范中泥浆的控制指标为黏度测定17min~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。
(二)钢筋笼制作与安装
钢筋笼采用分节制作后搭接焊的方式,接头错开,在同一截面内,接头数不超过钢筋总数的50%,同时声测管固定在笼的内部,均匀分布在圆周的四个点上;起吊钢筋笼时,吊点准确,保证垂直度,然后对准孔位徐徐下放,吊装过程中,节与节之间进行焊接,必须保证焊接长度和质量,且要控制焊接时间不宜过长。
(三)二次清孔与水下混凝土灌注
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。钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度。因此,现场的配合比要随水泥品种、中粗砂、石料规格及含水率的变化进行调整。为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。
三、施工过程中的问题和解决方法
(一)护筒掉落
因为护筒回填在质量上经常出现一些问题,由于地表流水浸渍等因由会导致护筒掉落。发现护筒掉落时应即刻关闭钻孔,移开钻机,运用相应方案解决。然后把水排除,同时为了使地面保持干燥不渗水应在原地面铺一层黏土,最后方能重新安装护筒使施工继续进行。
(二)卡钻
钻孔到达岩层交界面时由于相邻两岩石层硬度不同差别很大、施工时不能及时依据情况调转钻头的工作性能等因素导致“卡钻”这一问题的出现。通过探究发生的“卡钻”的缘由应用正确的方式解决:当“探头石”导致上述问题出现时,可以根据情况将探头降低适当的距离。之后往上大力迅速的收起,让“探头石”受力瞬间提起,进而使钻头顺利被收回。
(三)桩孔偏斜
桩孔经常会发生偏斜的,主要因素:钻头进入地面时因为受到来自不同方位的力的作用就会发生偏斜;碰到较大的地下障碍物时导致钻杆弯斜、扭曲、或者由于其他原因使钻头钻杆不在同一条直线上;由于地面不平或者凹凸不整使钻机底座歪斜不正。根据上述问题运用下面相应措施:地面要平稳、坚实;调整钻架让底座和钻盘处于水平的位置;定期查验校正使起重滑轮边与卡孑和护筒中央在一条直线上。
(四)桩身缩颈、夹层、断桩
以上情况,精确了解混凝土顶面高度和导管深埋度,以免脱离导管;要减少混凝土浇筑和成孔的时间。经验不足的工作者可以用活塞或者仪器设备测定等手段来辅助断定;如果断桩地点在地下水位且钻桩直径较大,应抽干孔内存留的水,在钢筋笼网的保护下,对断桩处的混凝土进行清理后继续浇筑混凝土;当遇到厚度较大的淤泥层过或者流沙时,应严格按照上述措施进行处理。如果断桩地方在地下水位以下,可以选择比原钻桩直径稍小的钻头,进行清孔,并在断桩地方添加一节钢筋笼,之后浇筑混凝土。 四、公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制管理
(一)保障成桩浇灌混凝土塑性
在第一节中的施工前准备中提到了要严格把好混凝土质量关,严禁将不合格的原材料使用到实际的桩体浇筑施工中。具体来说,从特点以及技术水准的角度来看,钻孔桩下所进行浇灌的混凝土与一般的混凝土比较是存在很大不同的。只有在进行原材料选择时,严格把关材料质量,才能有效保障成桩后桩體质量承载力可以符合相应标准,很好地规避坍落度沿途损失现象的出现;防止浇筑后桩身不均匀以及不凝结而导致出现提管缩径、提管困难以及断桩等等施工事故的出现。唯有充分保障桩身混凝土质量由上而下都是均匀的,才能够保证在灌注处所浇灌出的实际混凝土的塑性稳定。
(二)实现施工过程中导管埋深的有效控制
在公路桥梁钻孔注桩的实际浇注相关施工过程中,进行有效的导管埋身控制是整个施工过程中最为重要的,进行导管埋深施工时要严格依照相应的规范技术要求。具体来说,要将导管埋深控制在两米到六米的相应范围内,如果埋深过大会导致混凝土不能够很容易流出顶升;与此同时,还会使桩体外围的相关混凝土发生骨料空洞与离析现象,使桩的有效直径减少;还会使得远导管处的相关混凝土面比较低以及近导管处的相关混凝土面高的现象产生,导致混凝土顶升后又进行水平扩散,产生工程死角区,使得钢筋的握裹力降低减弱。如果埋深过小则会使管外混凝土表面上所产生的泥浆被卷入到混凝土结构中,出现混凝土夹泥现象。除此之外,若是浇注不能够达到相关的设计标准,会导致导管外的泥浆稠度增加,使得混凝土出现顶升现象,此时,可以在合理的范围内进行埋深的加大。
(三)特殊的质量保证措施
在水下以及冬季这种特殊环境中进行施工时,需要采取一些特别的质量保证措施。例如,在冬季进行施工时,要采取相应的保温措施,确保施工的顺利开展;在进行水下施工作业时,所进行的水下混凝土导管的浇注要求在实施浇注施工前应该做好接头抗拉、承压以及水密性的具体试验,并将这些导管实施逐节拼接,其中,导管的长度应该控制在两米到四米的范围内,将导管管径限制在不小于二十五厘米,方便高度调节;然后在进行钢筋骨架与导管的实际安放后进行混凝土的浇灌,同时保证整个浇灌过程连续实施;最后,在完成钻孔灌注桩的实际浇筑后,还要进行桩的相应质量检测,具体监测工作包括桩顶沉降监测以及倾斜监测。
五、结语
综上所述,在公路桥梁建设施工中所进行的钻孔灌注桩施工是比较隐蔽重要的,这就要求在实际施工过程中要严格按照相关技术标准与方案设计要求,采用先进设备,精心施工,保证工程质量。
参考文献:
[1]李建文.水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制——以西安地铁三号线灞河大桥为例[J].技术与市场,2014,04:90-91.
[2]戚佳飞.公路桥梁钻孔灌注桩质量检测及缺陷处理[J].民营科技,2014,04:94+300.
[3]李亮宾.桥梁灌注桩施工技术研究[J].交通标准化,2014,06:69-71.
【关键词】 公路桥梁;钻孔灌注桩;施工质量;控制
经济飞速发展,在公路桥梁钻孔灌注桩施工技术方面要求的也更加严格,公路桥梁钻孔灌注桩可以增加施工的质量,增加使用年限,使公路桥梁的运输方面更加安全。
一、钻孔灌注桩施工工艺流程
(一)钻孔灌注桩施工特点
与普通的软土地基处理工作相比较这种施工技术与沉入桩中的锤击法相比较启有着施工噪音低、振动小以及整个直径大、施工速度快、工程效率高的特点从而使得整个工程的施工质量难以控制。同时,在工程项目中还会受到工程实际特点的影响而产生费时费力、工程施工速度緩慢的特点。
(二)工艺流程
钻孔灌注桩施工工艺有着较广的适用范围,了解施工工艺流程有助于施工质量的把握。该施工工艺流程大致分为以下几个方面:
(1)施工准备。包括场地布置,机械设备的选择,原料的准备。
(2)钻机安装定位。施工质量的好坏很大程度上取决于钻机的安装定位。安装钻机时要选择平整稳定的场地,防止钻孔过程中,土质疏松导致钻机偏移。定位钻机时,要保证垂直度,其位置偏差不大于2cm。
(3)埋设护筒。为防止孔壁坍塌,埋设护筒很重要。在钻孔时,地下水位的孔壁也可能会发生向内塌陷。埋设护筒能够确保孔内水头比地下水位水头高,增加静水压力,从而有效保护孔壁。
(4)制备泥浆。优质的泥浆能够在孔壁上形成保护层,阻断渗流,起到保护孔壁作用。要根据钻孔方法与施工实际情况来确定泥浆浓度。
(5)钻机钻孔过程。钻孔是该施工工艺关键环节,钻孔的好坏决定了成孔的质量。因此,严格控制施工操作至关重要。钻孔时,对准中线及垂直度,埋好护筒,保证开孔质量。施工过程中,要随时检查钻孔是否出现偏斜。
(6)清孔。清孔的目的是清除残渣,抽出孔内泥浆,减少沉淀厚度,防止沉淀过厚降低桩的承载力,还可以为灌注创造好的条件。钻孔的深度、位置直接关系到桩的曲直度。要防止时间过长泥浆沉淀,引起塌陷,因此要及时对孔底进行清理,并且需要根据不同钻机钻孔而灵活处理,防止出现质量事故。
(7)灌注过程。清孔后用导管灌注混凝土,要确保灌注的连续性,防止灌注中断出现断桩现象。导管在使用前要进行水密性与承压测试,以确保质量。
二、钻孔灌注桩施工工艺
(一)清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,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。施工规范中泥浆的控制指标为黏度测定17min~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。
(二)钢筋笼制作与安装
钢筋笼采用分节制作后搭接焊的方式,接头错开,在同一截面内,接头数不超过钢筋总数的50%,同时声测管固定在笼的内部,均匀分布在圆周的四个点上;起吊钢筋笼时,吊点准确,保证垂直度,然后对准孔位徐徐下放,吊装过程中,节与节之间进行焊接,必须保证焊接长度和质量,且要控制焊接时间不宜过长。
(三)二次清孔与水下混凝土灌注
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。钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度。因此,现场的配合比要随水泥品种、中粗砂、石料规格及含水率的变化进行调整。为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。
三、施工过程中的问题和解决方法
(一)护筒掉落
因为护筒回填在质量上经常出现一些问题,由于地表流水浸渍等因由会导致护筒掉落。发现护筒掉落时应即刻关闭钻孔,移开钻机,运用相应方案解决。然后把水排除,同时为了使地面保持干燥不渗水应在原地面铺一层黏土,最后方能重新安装护筒使施工继续进行。
(二)卡钻
钻孔到达岩层交界面时由于相邻两岩石层硬度不同差别很大、施工时不能及时依据情况调转钻头的工作性能等因素导致“卡钻”这一问题的出现。通过探究发生的“卡钻”的缘由应用正确的方式解决:当“探头石”导致上述问题出现时,可以根据情况将探头降低适当的距离。之后往上大力迅速的收起,让“探头石”受力瞬间提起,进而使钻头顺利被收回。
(三)桩孔偏斜
桩孔经常会发生偏斜的,主要因素:钻头进入地面时因为受到来自不同方位的力的作用就会发生偏斜;碰到较大的地下障碍物时导致钻杆弯斜、扭曲、或者由于其他原因使钻头钻杆不在同一条直线上;由于地面不平或者凹凸不整使钻机底座歪斜不正。根据上述问题运用下面相应措施:地面要平稳、坚实;调整钻架让底座和钻盘处于水平的位置;定期查验校正使起重滑轮边与卡孑和护筒中央在一条直线上。
(四)桩身缩颈、夹层、断桩
以上情况,精确了解混凝土顶面高度和导管深埋度,以免脱离导管;要减少混凝土浇筑和成孔的时间。经验不足的工作者可以用活塞或者仪器设备测定等手段来辅助断定;如果断桩地点在地下水位且钻桩直径较大,应抽干孔内存留的水,在钢筋笼网的保护下,对断桩处的混凝土进行清理后继续浇筑混凝土;当遇到厚度较大的淤泥层过或者流沙时,应严格按照上述措施进行处理。如果断桩地方在地下水位以下,可以选择比原钻桩直径稍小的钻头,进行清孔,并在断桩地方添加一节钢筋笼,之后浇筑混凝土。 四、公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制管理
(一)保障成桩浇灌混凝土塑性
在第一节中的施工前准备中提到了要严格把好混凝土质量关,严禁将不合格的原材料使用到实际的桩体浇筑施工中。具体来说,从特点以及技术水准的角度来看,钻孔桩下所进行浇灌的混凝土与一般的混凝土比较是存在很大不同的。只有在进行原材料选择时,严格把关材料质量,才能有效保障成桩后桩體质量承载力可以符合相应标准,很好地规避坍落度沿途损失现象的出现;防止浇筑后桩身不均匀以及不凝结而导致出现提管缩径、提管困难以及断桩等等施工事故的出现。唯有充分保障桩身混凝土质量由上而下都是均匀的,才能够保证在灌注处所浇灌出的实际混凝土的塑性稳定。
(二)实现施工过程中导管埋深的有效控制
在公路桥梁钻孔注桩的实际浇注相关施工过程中,进行有效的导管埋身控制是整个施工过程中最为重要的,进行导管埋深施工时要严格依照相应的规范技术要求。具体来说,要将导管埋深控制在两米到六米的相应范围内,如果埋深过大会导致混凝土不能够很容易流出顶升;与此同时,还会使桩体外围的相关混凝土发生骨料空洞与离析现象,使桩的有效直径减少;还会使得远导管处的相关混凝土面比较低以及近导管处的相关混凝土面高的现象产生,导致混凝土顶升后又进行水平扩散,产生工程死角区,使得钢筋的握裹力降低减弱。如果埋深过小则会使管外混凝土表面上所产生的泥浆被卷入到混凝土结构中,出现混凝土夹泥现象。除此之外,若是浇注不能够达到相关的设计标准,会导致导管外的泥浆稠度增加,使得混凝土出现顶升现象,此时,可以在合理的范围内进行埋深的加大。
(三)特殊的质量保证措施
在水下以及冬季这种特殊环境中进行施工时,需要采取一些特别的质量保证措施。例如,在冬季进行施工时,要采取相应的保温措施,确保施工的顺利开展;在进行水下施工作业时,所进行的水下混凝土导管的浇注要求在实施浇注施工前应该做好接头抗拉、承压以及水密性的具体试验,并将这些导管实施逐节拼接,其中,导管的长度应该控制在两米到四米的范围内,将导管管径限制在不小于二十五厘米,方便高度调节;然后在进行钢筋骨架与导管的实际安放后进行混凝土的浇灌,同时保证整个浇灌过程连续实施;最后,在完成钻孔灌注桩的实际浇筑后,还要进行桩的相应质量检测,具体监测工作包括桩顶沉降监测以及倾斜监测。
五、结语
综上所述,在公路桥梁建设施工中所进行的钻孔灌注桩施工是比较隐蔽重要的,这就要求在实际施工过程中要严格按照相关技术标准与方案设计要求,采用先进设备,精心施工,保证工程质量。
参考文献:
[1]李建文.水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制——以西安地铁三号线灞河大桥为例[J].技术与市场,2014,04:90-91.
[2]戚佳飞.公路桥梁钻孔灌注桩质量检测及缺陷处理[J].民营科技,2014,04:94+300.
[3]李亮宾.桥梁灌注桩施工技术研究[J].交通标准化,2014,06:69-71.