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摘要:随着国家基础建设的快速发展,公路桥梁的建设遇到了新机遇与新要求。为了保证路桥工程的正常使用和安全,地基和基础必须要有很高的强度支撑和稳定性,变形也应该在允许的范围内。而钻孔灌注桩是桩基础中最常见的一种深基础。钻孔灌注桩技术有着适应性强、成本适中、施工简便的特点。但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的,影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难,因此必须严格按照施工规范进行施工,控制好每一道工序,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷。本文就对其施工技术进行分析探讨,供大家参考。
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
引言
近年来我国交通建设有着快速的发展,在桥梁结构中,钻孔灌注桩被广泛地应用到公路桥梁中。钻孔灌注桩虽然是一种比较古老施工方式,可这种方式适宜于各种土质,能够按照需要制造成各种直径及各种长度,且成本较低,加之这种方式多年使用锻炼出一批有经验的施工人员。故此,钻孔灌注桩仍然大量使用在公路桥梁建设中。在这种形势下,探究公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点具有实际意义。
1.施工准备和钻孔过程中的控制
1.1准备场地
施工前需先将场地进行平整,清除杂物。准备好为钢筋、钢结构加工及存放场地,场地需用片石、石粉、砂等材料进行反复碾压、夯实、平整。场地平整前,先根据施工需要规划好场地面积,与外界采取全围蔽式方法隔离。平整过程中,桩基施工区域、施工便道、钢筋加工场地为重点硬化加固处理区域,其中施工便道和钢筋加工、存放场地在平整后用混凝土铺面硬化处理。
1.2埋置护筒
埋设护筒的目的除了固定位置外,主要是隔开地面水,并在钻机内造成一定高度的水头,增加孔内静水压力,以稳定孔壁,并保持钻孔内泥浆表面高程,防止坍孔。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20~40cm,埋设入土深度在1.5m以上,高出水面(或地下水位)或施工水位1.5~2.0m,高出地面200mm,护筒中心应与桩位重合,误差不大于10mm,并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。在遇到个别桩基护筒为砂层或淤泥层时,应填筑部分粘土,并夯填密实,以防止回填不密实而漏水。
1.3安装钻机、钻架
在安装钻机、钻架时必须对准成孔中心,并用枕木垫实塞紧,顶端用缆风绳固定,使其保持平稳,不发生位移倾斜和沉陷,在钻进过程中,还要经常进行检查纠正。
1.4泥浆制备
选择水化快、造浆能力强、粘度好的优质粘土进行造浆。泥浆由现场制备,边钻孔边将粘土投入护筒内并加水进行造浆,开孔时,直接向护筒内投入粘土,采用小冲程开孔,以钻头反复冲击造浆。制备的泥浆要求胶体率大于98%、含砂率小于2%、粘度18至22s、PH值大于8。一方面能在井壁形成泥皮起到护壁作用,另一方面能够充分悬浮钻渣。
1.5钻孔
泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺,对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要,调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度,注意水头的调整,钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0~1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录,应尽量减少不必要的停钻次数和时间,被迫停机时,要把钻头提出孔外,以免沉渣时间太久,卡死钻头而导致各种事故。
1.6成孔及检孔
在钻孔过程中及成孔后,均需对钻孔进行成孔质量检查,及时发现问题,及时处理,确保最终的孔形和孔径满足规范及设计要求。
(1)、孔深和孔底沉渣厚度检查
孔深和孔底沉渣厚度采用标准测锤检查。质量标准:
孔深:不小于设计孔深;
沉渣厚度:柱桩≤5cm。
(2)、孔形及竖直度检查
检查方法:根据设计桩径制作检孔器入孔检查,检孔器采用与钢筋笼主筋直径相同的钢筋,外径等于钢筋笼直径加100mm,不大于钻孔的设计孔径,长度等于桩径的4~6倍,拟采用φ28钢筋制作,外径为298cm,长度为14m的检孔器,检测时,将检孔器吊起,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,如检孔器能顺利到达孔底,则表明孔形和竖直度符合要求,如检孔器中途被卡住,则表明在被阻部位可能有缩孔或斜孔现象。
1.7清孔
在确定桩长、直径和垂直度无误时,要及时进行清孔,清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层,尽量减少孔底的沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后,让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣,尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求,且泥浆比重降到1.1~1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔,使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%,相对密度1.05~1.2,粘度为17~20Pas。清孔时要抓紧时间,防止时间过长,而引起沉淀过厚,或者引起坍孔。
1.8钢筋笼骨架的制作及下放
根据设计要求制作钢筋笼,施工中应除锈、拉直,根据骨架的长度,主筋尽量用整根钢筋,如须接头,应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开,保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%,两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度,电焊长度、宽度和厚度应符合要求。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm,灌注完后,桩上部混凝土初凝,应撤除钢筋笼的固定设施,使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位,应与孔壁保持设计的保护层距离,可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。
1.9水下混凝土灌注
采用导管法浇注水下混凝土。施工采用商品混凝土,坍落度应控制在20±2cm。一般使用Φ300mm导管浇筑水下混凝土,导管接头无漏水,密封圈完好无损。混凝土要求:混凝土坍落度控制在18~22cm,石子采用5~25碎石,混凝土初凝时间控制在6~8小时,级配单应在混凝土开浇时随车附来。严格把好质量关,每批进场混凝土搅拌站须附送级配单。现场应仔细核对配合比组成情况,发现问题及时阻止更正,要求重拌。拌站后期附送混凝土质量证明单。每根桩的混凝土灌注须做好三次坍落度试验,以及一组混凝土试块。
混凝土浇筑前安放好隔水塞和漏斗,导管底口离孔底30-50cm,待灌满混凝土,再剪断悬挂混凝土隔水塞的铁丝,漏斗中的混凝土开始灌下时,立刻向漏斗中继续输送混凝土,以确保混凝土浇灌的连续性,从而保证第一灌混凝土的浇灌量。始灌时间与完孔时间间隔≤24小时,与二次清孔验收时间间隔≤0.5小时。
混凝土开始浇筑前,初灌量应满足规范要求。浇灌混凝土过程中,导管埋入混凝土深度必须保持在3-10m之间,严禁将导管提出混凝土面或埋入过深,随着混凝土不断灌入,及时测量混凝土上升面,并不断提升导管,直至灌、提完毕,注意导管提升不要过猛,灌注桩顶标高应比设計高出0.5~1.0米,此范围内混凝土必须凿除,灌注过程中必须作好记录。
2.结语
公路桥梁钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,必须严格要求每项工序为质量做保障。因此,要保证钻孔灌注桩的施工质量,必须选择先进的设备,合格的施工人员,严格把握每道工序质量,现场指挥人员要具有周密的组织协调能力,有高度的责任心,以防为主,各部门全面配合,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,这样才能够确保公路桥梁质量。
参考文献:
[1]何晓婷,杜新元.钻孔灌注桩施工要点简述[J].科技信息(学术版).2008(28):39-42.
[2]蔡正凡.钻孔灌注桩在卵与砾石地层中的施工改进方法[J].太原科技,2010,(01):102-103.
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
引言
近年来我国交通建设有着快速的发展,在桥梁结构中,钻孔灌注桩被广泛地应用到公路桥梁中。钻孔灌注桩虽然是一种比较古老施工方式,可这种方式适宜于各种土质,能够按照需要制造成各种直径及各种长度,且成本较低,加之这种方式多年使用锻炼出一批有经验的施工人员。故此,钻孔灌注桩仍然大量使用在公路桥梁建设中。在这种形势下,探究公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点具有实际意义。
1.施工准备和钻孔过程中的控制
1.1准备场地
施工前需先将场地进行平整,清除杂物。准备好为钢筋、钢结构加工及存放场地,场地需用片石、石粉、砂等材料进行反复碾压、夯实、平整。场地平整前,先根据施工需要规划好场地面积,与外界采取全围蔽式方法隔离。平整过程中,桩基施工区域、施工便道、钢筋加工场地为重点硬化加固处理区域,其中施工便道和钢筋加工、存放场地在平整后用混凝土铺面硬化处理。
1.2埋置护筒
埋设护筒的目的除了固定位置外,主要是隔开地面水,并在钻机内造成一定高度的水头,增加孔内静水压力,以稳定孔壁,并保持钻孔内泥浆表面高程,防止坍孔。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20~40cm,埋设入土深度在1.5m以上,高出水面(或地下水位)或施工水位1.5~2.0m,高出地面200mm,护筒中心应与桩位重合,误差不大于10mm,并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。在遇到个别桩基护筒为砂层或淤泥层时,应填筑部分粘土,并夯填密实,以防止回填不密实而漏水。
1.3安装钻机、钻架
在安装钻机、钻架时必须对准成孔中心,并用枕木垫实塞紧,顶端用缆风绳固定,使其保持平稳,不发生位移倾斜和沉陷,在钻进过程中,还要经常进行检查纠正。
1.4泥浆制备
选择水化快、造浆能力强、粘度好的优质粘土进行造浆。泥浆由现场制备,边钻孔边将粘土投入护筒内并加水进行造浆,开孔时,直接向护筒内投入粘土,采用小冲程开孔,以钻头反复冲击造浆。制备的泥浆要求胶体率大于98%、含砂率小于2%、粘度18至22s、PH值大于8。一方面能在井壁形成泥皮起到护壁作用,另一方面能够充分悬浮钻渣。
1.5钻孔
泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺,对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要,调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度,注意水头的调整,钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0~1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录,应尽量减少不必要的停钻次数和时间,被迫停机时,要把钻头提出孔外,以免沉渣时间太久,卡死钻头而导致各种事故。
1.6成孔及检孔
在钻孔过程中及成孔后,均需对钻孔进行成孔质量检查,及时发现问题,及时处理,确保最终的孔形和孔径满足规范及设计要求。
(1)、孔深和孔底沉渣厚度检查
孔深和孔底沉渣厚度采用标准测锤检查。质量标准:
孔深:不小于设计孔深;
沉渣厚度:柱桩≤5cm。
(2)、孔形及竖直度检查
检查方法:根据设计桩径制作检孔器入孔检查,检孔器采用与钢筋笼主筋直径相同的钢筋,外径等于钢筋笼直径加100mm,不大于钻孔的设计孔径,长度等于桩径的4~6倍,拟采用φ28钢筋制作,外径为298cm,长度为14m的检孔器,检测时,将检孔器吊起,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,如检孔器能顺利到达孔底,则表明孔形和竖直度符合要求,如检孔器中途被卡住,则表明在被阻部位可能有缩孔或斜孔现象。
1.7清孔
在确定桩长、直径和垂直度无误时,要及时进行清孔,清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层,尽量减少孔底的沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后,让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣,尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求,且泥浆比重降到1.1~1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔,使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%,相对密度1.05~1.2,粘度为17~20Pas。清孔时要抓紧时间,防止时间过长,而引起沉淀过厚,或者引起坍孔。
1.8钢筋笼骨架的制作及下放
根据设计要求制作钢筋笼,施工中应除锈、拉直,根据骨架的长度,主筋尽量用整根钢筋,如须接头,应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开,保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%,两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度,电焊长度、宽度和厚度应符合要求。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm,灌注完后,桩上部混凝土初凝,应撤除钢筋笼的固定设施,使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位,应与孔壁保持设计的保护层距离,可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。
1.9水下混凝土灌注
采用导管法浇注水下混凝土。施工采用商品混凝土,坍落度应控制在20±2cm。一般使用Φ300mm导管浇筑水下混凝土,导管接头无漏水,密封圈完好无损。混凝土要求:混凝土坍落度控制在18~22cm,石子采用5~25碎石,混凝土初凝时间控制在6~8小时,级配单应在混凝土开浇时随车附来。严格把好质量关,每批进场混凝土搅拌站须附送级配单。现场应仔细核对配合比组成情况,发现问题及时阻止更正,要求重拌。拌站后期附送混凝土质量证明单。每根桩的混凝土灌注须做好三次坍落度试验,以及一组混凝土试块。
混凝土浇筑前安放好隔水塞和漏斗,导管底口离孔底30-50cm,待灌满混凝土,再剪断悬挂混凝土隔水塞的铁丝,漏斗中的混凝土开始灌下时,立刻向漏斗中继续输送混凝土,以确保混凝土浇灌的连续性,从而保证第一灌混凝土的浇灌量。始灌时间与完孔时间间隔≤24小时,与二次清孔验收时间间隔≤0.5小时。
混凝土开始浇筑前,初灌量应满足规范要求。浇灌混凝土过程中,导管埋入混凝土深度必须保持在3-10m之间,严禁将导管提出混凝土面或埋入过深,随着混凝土不断灌入,及时测量混凝土上升面,并不断提升导管,直至灌、提完毕,注意导管提升不要过猛,灌注桩顶标高应比设計高出0.5~1.0米,此范围内混凝土必须凿除,灌注过程中必须作好记录。
2.结语
公路桥梁钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,必须严格要求每项工序为质量做保障。因此,要保证钻孔灌注桩的施工质量,必须选择先进的设备,合格的施工人员,严格把握每道工序质量,现场指挥人员要具有周密的组织协调能力,有高度的责任心,以防为主,各部门全面配合,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,这样才能够确保公路桥梁质量。
参考文献:
[1]何晓婷,杜新元.钻孔灌注桩施工要点简述[J].科技信息(学术版).2008(28):39-42.
[2]蔡正凡.钻孔灌注桩在卵与砾石地层中的施工改进方法[J].太原科技,2010,(01):102-103.