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【摘 要】文章以新建大板电厂铁路专用线电DK5+915.5大桥为例,理论联系实际地阐述了从场地平整到埋设护筒、泥浆配制、冲击钻成孔、检孔及清孔、钢筋笼制作与安装到灌注水下砼及桩基检测等一系列的桥梁钻孔桩的施工工艺流程,
【关键词】桥梁;钻孔桩;冲击钻
在近年来,冲击钻孔桩因其工艺简捷、设备简易、适用地质条件宽广、施工安全快速等优点而成为施工现场应用最广泛的桥梁桩基施工工艺。
一、工程概况
新建大板电厂铁路专用线电DK5+915.5大桥桥长333.2m,孔跨样式为13-24m,为后张法预应力混凝土梁,位于大板电厂南端。桥梁基础采用Ф125cm与Ф100cm钻孔桩,共100根。桥台采用双线T形桥台,桥墩采用圆端形实体墩。
二、桩基施工工艺及流程
针对本桥的工程地质条件,钻孔灌注桩采用冲击钻机成孔,泥浆护壁。钢筋笼集中分节制作,现场吊装接长。砼灌注采用导管法,导管为直径300mm的密闭管道,灌注时导管埋入混凝土深度2~5m,计算初灌砼方量,由搅拌站集中拌和,混凝土运输车运输,保持砼灌注的连续性。对废浆设废浆沉淀池,并作好沉淀池的防渗处理,以免污染土层,施工完毕后及时清除。
(一)场地平整。首先测量定位方线,确定桩位,然后进行原地面的清表,平整场地,清除杂物,换除软土。
(二)埋设护筒。采用钢护筒,钢板壁厚6mm,高度为2m,长2.5m,做成整体圆形,为增加刚度防止变形,在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。采用埋深1.5m,护筒顶高出地面50cm,埋设时将护筒周围0.5m~1.0m范围内土挖除,夯填粘土至护筒底0.5m以下,护壁上部留两个高400mm,宽200mm的进、出浆口,并设吊环。测量桩位方向后,人工埋置护筒及时纠偏。
(三)泥浆配制。一般可选塑性指数大于25,粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量50%的粘土(粘土膨润土碳酸钠或红黏土)制浆。如当地缺少适宜的粘土时,可用略差的粘土,并掺入30%的塑性指数大于25的粘土。泥浆调制采用将粘土直接投入钻孔内,利用钻锥冲击制泥浆。钻进过程中加大泥浆比重,终孔时换浆清孔,并根据沉渣厚度进行二次清孔,保证桩底成孔质量,根据钻孔方法及地层情况,泥浆指标性能应能满足规范要求。
(四)冲击钻成孔。钻机就位时将钻机座调平,底部用木枕垫起,防止钻机偏移。钻机就位后钻头中心和桩中心误差在1cm以内。钻机开钻前需对钻机平台,钻盘中心及桩位对位检查,以保证孔位偏差在规范允许范围内。泥浆稠度满足护壁要求和孔壁压力,当泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时开始钻进。开始钻进时,扶正锤头要缓慢,采用小冲程低锤勤击钻进,并多填粘土,控制好桩位。待通过护筒底口后方可正常钻进。钻进过程中采用中、小冲程,连续冲击,并加快进度,严禁大冲程打空锤,冲程控制在2米之内。要注意取样,根据地层情况及时调整冲程、泥浆稠度,在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层时采用高冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时采用中冲程;在易坍孔或流砂地段采用小冲程,并提高泥浆的稠度和相对密度。在通过漂石或岩层,如表面不平整,先投入粘土、小片石,将表面垫平,再用十字形钻锥进行冲击钻进,防止斜孔弯孔。钻孔作业分班连续进行。钻进中根据钻进速度及钻碴情况准确判定并详细记录钻进过程地质变化情况。
中间成孔时要注意以下几点:(1)及时清理孔内残渣,即要防止残渣过多,降低锤的冲击力,又要防止清渣过勤,空内泥浆比重减少,影响悬浮残渣能力及成孔速度。(2)针对不同的地层采用不同的泥浆比重以加快成孔速度。(3)经常检查钻机是否移位,锤头是否偏移桩中心,防止出现斜孔。(4)每天交接班机长必须检查钢丝绳,防止掉钻头等质量事故的发生。
(五)检孔及清孔。钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径检测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。采用掏碴法清孔,并使泥浆相对密度降低到规定要求内,尽可能采用上限,以免出现缩径和塌孔现象。清除孔底沉碴时,向孔底投入一些泡过的散碎粘土,通过冲锤低中程反复拌浆,使沉底沉碴悬浮后掏出,浇筑水下混凝土前摩檫桩桩底沉渣厚度不大于30cm。如在混凝土灌注前,沉渣厚度大于30cm,应进行清孔,以达到良好的灌注效果。钻孔桩施工工艺流程见下图。
(六)钢筋笼制作与安装。钢筋笼集中加工、整体吊装入孔。为了吊装时有足够的刚度,主筋与加强箍筋必须全部焊接,如条件困难时可分段(每段不超过6m~8m)入孔,为减少上下节偏心,上下两段应保持顺直,接头最好采用对焊(手扶对焊机),条件不具备时,可采用帮条焊接。钢筋笼入孔后,应牢固定位,以免在灌注砼过程中发生掉笼或浮笼现象。
(七)灌注水下砼。采用直升导管法灌注水下砼。导管上设漏斗,漏斗下设隔水栓。开始时漏斗中储备足量的砼拌和物,其数量要保证在切断隔水栓首批砼灌注下去后,使导管下口埋入砼中1~3m。以后尽量采用连续快速灌注,砼拌和物通过导管进入已灌好的砼中,并始终保证导管口埋在砼中(控制在2m~6m范围内)。为使灌注工作顺利进行,应尽量缩短灌注时间,使整个灌注工作在首批砼初凝以前的时间内完成。
(八)桩基检测。根据设计要求,在监理工程师在场的情况下,对桩的完整性采用超声波无破损法或动测法进行检测;并委托有资质的单位,按要求进行静载抗压试验或全长钻孔取样试验。
三、结语
在施工实践中按照以上方案进行施工,既保证了施工安全,又满足了施工质量要求,不仅达到了预期的效果,也为今后同类型的桥梁桩基施工积累了一定的经验。
【关键词】桥梁;钻孔桩;冲击钻
在近年来,冲击钻孔桩因其工艺简捷、设备简易、适用地质条件宽广、施工安全快速等优点而成为施工现场应用最广泛的桥梁桩基施工工艺。
一、工程概况
新建大板电厂铁路专用线电DK5+915.5大桥桥长333.2m,孔跨样式为13-24m,为后张法预应力混凝土梁,位于大板电厂南端。桥梁基础采用Ф125cm与Ф100cm钻孔桩,共100根。桥台采用双线T形桥台,桥墩采用圆端形实体墩。
二、桩基施工工艺及流程
针对本桥的工程地质条件,钻孔灌注桩采用冲击钻机成孔,泥浆护壁。钢筋笼集中分节制作,现场吊装接长。砼灌注采用导管法,导管为直径300mm的密闭管道,灌注时导管埋入混凝土深度2~5m,计算初灌砼方量,由搅拌站集中拌和,混凝土运输车运输,保持砼灌注的连续性。对废浆设废浆沉淀池,并作好沉淀池的防渗处理,以免污染土层,施工完毕后及时清除。
(一)场地平整。首先测量定位方线,确定桩位,然后进行原地面的清表,平整场地,清除杂物,换除软土。
(二)埋设护筒。采用钢护筒,钢板壁厚6mm,高度为2m,长2.5m,做成整体圆形,为增加刚度防止变形,在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。采用埋深1.5m,护筒顶高出地面50cm,埋设时将护筒周围0.5m~1.0m范围内土挖除,夯填粘土至护筒底0.5m以下,护壁上部留两个高400mm,宽200mm的进、出浆口,并设吊环。测量桩位方向后,人工埋置护筒及时纠偏。
(三)泥浆配制。一般可选塑性指数大于25,粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量50%的粘土(粘土膨润土碳酸钠或红黏土)制浆。如当地缺少适宜的粘土时,可用略差的粘土,并掺入30%的塑性指数大于25的粘土。泥浆调制采用将粘土直接投入钻孔内,利用钻锥冲击制泥浆。钻进过程中加大泥浆比重,终孔时换浆清孔,并根据沉渣厚度进行二次清孔,保证桩底成孔质量,根据钻孔方法及地层情况,泥浆指标性能应能满足规范要求。
(四)冲击钻成孔。钻机就位时将钻机座调平,底部用木枕垫起,防止钻机偏移。钻机就位后钻头中心和桩中心误差在1cm以内。钻机开钻前需对钻机平台,钻盘中心及桩位对位检查,以保证孔位偏差在规范允许范围内。泥浆稠度满足护壁要求和孔壁压力,当泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时开始钻进。开始钻进时,扶正锤头要缓慢,采用小冲程低锤勤击钻进,并多填粘土,控制好桩位。待通过护筒底口后方可正常钻进。钻进过程中采用中、小冲程,连续冲击,并加快进度,严禁大冲程打空锤,冲程控制在2米之内。要注意取样,根据地层情况及时调整冲程、泥浆稠度,在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层时采用高冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时采用中冲程;在易坍孔或流砂地段采用小冲程,并提高泥浆的稠度和相对密度。在通过漂石或岩层,如表面不平整,先投入粘土、小片石,将表面垫平,再用十字形钻锥进行冲击钻进,防止斜孔弯孔。钻孔作业分班连续进行。钻进中根据钻进速度及钻碴情况准确判定并详细记录钻进过程地质变化情况。
中间成孔时要注意以下几点:(1)及时清理孔内残渣,即要防止残渣过多,降低锤的冲击力,又要防止清渣过勤,空内泥浆比重减少,影响悬浮残渣能力及成孔速度。(2)针对不同的地层采用不同的泥浆比重以加快成孔速度。(3)经常检查钻机是否移位,锤头是否偏移桩中心,防止出现斜孔。(4)每天交接班机长必须检查钢丝绳,防止掉钻头等质量事故的发生。
(五)检孔及清孔。钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径检测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。采用掏碴法清孔,并使泥浆相对密度降低到规定要求内,尽可能采用上限,以免出现缩径和塌孔现象。清除孔底沉碴时,向孔底投入一些泡过的散碎粘土,通过冲锤低中程反复拌浆,使沉底沉碴悬浮后掏出,浇筑水下混凝土前摩檫桩桩底沉渣厚度不大于30cm。如在混凝土灌注前,沉渣厚度大于30cm,应进行清孔,以达到良好的灌注效果。钻孔桩施工工艺流程见下图。
(六)钢筋笼制作与安装。钢筋笼集中加工、整体吊装入孔。为了吊装时有足够的刚度,主筋与加强箍筋必须全部焊接,如条件困难时可分段(每段不超过6m~8m)入孔,为减少上下节偏心,上下两段应保持顺直,接头最好采用对焊(手扶对焊机),条件不具备时,可采用帮条焊接。钢筋笼入孔后,应牢固定位,以免在灌注砼过程中发生掉笼或浮笼现象。
(七)灌注水下砼。采用直升导管法灌注水下砼。导管上设漏斗,漏斗下设隔水栓。开始时漏斗中储备足量的砼拌和物,其数量要保证在切断隔水栓首批砼灌注下去后,使导管下口埋入砼中1~3m。以后尽量采用连续快速灌注,砼拌和物通过导管进入已灌好的砼中,并始终保证导管口埋在砼中(控制在2m~6m范围内)。为使灌注工作顺利进行,应尽量缩短灌注时间,使整个灌注工作在首批砼初凝以前的时间内完成。
(八)桩基检测。根据设计要求,在监理工程师在场的情况下,对桩的完整性采用超声波无破损法或动测法进行检测;并委托有资质的单位,按要求进行静载抗压试验或全长钻孔取样试验。
三、结语
在施工实践中按照以上方案进行施工,既保证了施工安全,又满足了施工质量要求,不仅达到了预期的效果,也为今后同类型的桥梁桩基施工积累了一定的经验。