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摘 要:本文通过实际案例主要论述了在复杂地层条件下的灌注桩施工技术,由此来解决在工程施工中存在的问题,以供相关人士参考。
关键词:大块石架空地层;灌注桩;施工技术
一、工程概况
该水电站下游引航道基础,主要有隔流堤基础30根灌注桩。该施工段原地层为河床深槽段,水流流速大,具有深厚的覆盖层,均为回填石料,该处区域旌工时平台叵l填细料易被水流冲刷流失,造成地层架空现象严重;另外由于相距河道距离近,渗流半径短,灌注桩施工成孔困难,易造成塌孔、埋钻事故。
根据当地气候及水文地质资料得知水电站汛期即将到来,原施工设计方案无法确保在汛期到来前完成所有剩余灌注桩以及上部平台与隔流堤的混凝土施工,因此综合考虑到该工程存在工期紧张、施工技术难度大等特点,在桩孔造孔前先对孔位周围灌注膏浆进行加固处理,并采取冲击钻机设备钻孔、粘土浆护壁、泥浆下直升导管法浇筑混凝土的施工方法。
设计灌注桩桩径为1.5m,桩长22~33m,灌注桩根据桩长及配筋不同,分为四种类型。主要工程量有成桩155m,钢筋40t,灌注桩混凝土345m3。
二、灌注桩施工工艺
由此可见,在不同地层中灌注桩施工基础采用的方法也存在着许多不同,因此我们在工程施工的时候,要根据实际情况来对进行施工,从而提高了工程的施工进度,保障了工程的施工质量。在回填石料层以及风化岩层的地层条件下进行灌注桩工程施工的时候,我们一般就是采用冲孔装机设备来进行成孔作业,而且在施工过程中,每台钻孔设备都要配置两个实心钻头,来保障工程的顺利进行。
1、护筒埋设
埋设护筒是灌注桩施工技术的基础工作之一,它可以有效的保证成孔的质量。因此,我们在进行护筒埋设前,要对工程的桩基进行放样以及质量检测,从而保证护筒埋设工作的顺利进行。而且在对护筒进行选择的时候,我们一般都会选取5mm厚的钢板进行卷制,而且桩径必须必护筒的内径小,这样才能保证在工程施工中护筒的质量不会受到影响。在护筒埋设前,我们要根据放样测量得出的桩位位置进行中心点的划分,并且以桩位为圆心进行圆坑的挖设,然后向桩位的中心点埋设护筒。在埋设的过程中,我们还要用粘土或者粘性比较强的土质进行填充,护筒的圆心和桩位的中心点要尽量保持重合,在一般情况下我们允许的误差一般在5cm左右,而且中心线的斜率不得大于1%。
2、护壁
在成孔前,我们应该向孔内加入适当的黏土,以便于在钻孔的过程中形成黏土壁,从而对成孔起到一定的保护作用。在必要的情况下,我们有时还需要在孔内投入适当的膨润土或者一些增粘剂,这样不断可以增强护壁的粘性,还有利于护壁的形成。
在施工固过程中,我们不能像孔内加入清水,这样会影响护壁的质量。而且在停钻以后,我们还要对孔内的泥浆进行搅拌,并且保证护壁的质量符合工程施工的各方面要求。在护壁形成完毕以后,我们还要对其质量进行反复的审查,如果发现护壁的质量不符合工程施工的要求或者泥浆的性能出现问题,我们要及时采取相关的应对措施,从而保证工程施工的质量的进度不会受到影响。
3、成孔及斜率的控制
在钻孔的过程中,我们要对孔斜进行严格的审查,在一般情况下,我们都会将孔斜率控制在1%左右。在审查过程中,如果我们发现孔斜出现了极大的偏差的时候,我们要立即采取相关的应对措施,孔斜符合工程施工的要求。
由于在复杂地层条件下,孔斜率不是很好控制,因此我们在成孔的时候。要根据地层岩体的实际情况和钻头进图的尺寸,在进入基岩后的每1m处进行一层调查,从而达到工程施工设计的标高,保证在工程施工中对孔斜率和成孔的有效控制。如果在取样调查的时候出现异常情况,我们应该及时的向相关的监管机构报告,并且进行一定的处理。在成孔完成以后,我们还要让监管工程师对孔深和孔斜率进行确定,如果检测出成孔的质量符合工程施工的要求,方可终孔。
在成孔中遇到的一系列特殊情况,我们应按照以下的方法对其进行处理,从而保证成孔的质量。
(1)钻孔过程中如遇大孤石、漂块石等造成钻进困难或钻孔因此而发生严重偏斜时,可采用手动锤冲击、小口径钻孔爆破、水下定向聚能爆破等方法处理。
(2)钻孔斜超标时。采用回填等方法进行处理。
(3)成桩过程中,当发现泥浆漏失严重时,应立即向桩孔内投入黏士、或黏土块石混合料或混凝土等。
(4)当桩孔出现崩塌时,立即将钻头提出,回填黏土块石混合料,重新造孔。
4、终孔验收与清孔验收
经监理工程师鉴定确认其桩基以至设计要求的深度后,即可进行桩基的定位、孔深、孔径及垂直度、偏差值的检查测量工作,施工完成后经自检达到要求后将检测报告报送监理工程师鉴定签收,验收合格标准质量按照设计文件的有关规定执行。
桩孔垂直度的测量采用相似三角形法。其具体操作方法为首先在桩孔孔口处确定一个控制点,将直径钻探设备下放至孔底处,拉近钢丝绳,根据相似三角形原理,通过测量钢丝绳在孔口处偏离孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。孔径、孔形测量也可直接利用钻头测量。
5、钢筋笼制作与吊装。
(1)钢筋笼的加工制作尺寸要符合设计尺寸。分段制作的钢筋笼,其长度为6~9m。搬运时应采取适当措施,防止扭转、弯曲。笼下放到设计位置后,应立即固定,防止上浮。本工程钢筋笼设计长24.1~33.5m,为不浪费钢筋,采用三、四段焊接,最长段长为9m。
(2)为保证钢筋骨架的保护层满足设计要求,采用了在钢筋笼上焊接定位扁铁,晚期高度为保护层厚度的每个2m沿钢筋笼梅花状设置,并在埋设钢筋笼前于孔中对称设置4根导向钢管,确保保护层厚度。
(3)钢筋骨架要每隔3m增设中16加劲箍筋一道,一增强吊装时的刚度。在场内移动钢筋骨架时,应保证不弯曲、变形。人工抬运骨架时调点应分布均匀,以保证骨架平顺。
(4)骨架吊装前先丈量孔深,检查沉积厚度和无塌孔现象,经检查符合设计要求后,使钢筋骨架就位。
(5)为保证钢筋骨架在起吊过程中不弯曲、变形,起吊时在调点处绑设木杆以增加骨架刚度,待骨架进入桩孔就位时由下而上逐个解去缆绳,取出木杆。
6、混凝土浇筑。
采用泥浆下直升导管法浇筑桩身混凝土。桩体混凝土浇筑应一次成桩,不得中断,间歇时间应控制在15rain内,任何情况下不得超过30rain。
(1)混凝土浇筑导管选用直径为30cm的无缝钢管制作而成,使用前进行压力和密封性试验。
(2)提前良好没接导管的尺寸,灌注混凝土时边与掌握导管提升高度和埋深。
(3)导管调入钻孔中的深度为导管下口距钻孔底有30,-,40cm的距离。
三、结束语
由此可见,在复杂的地层条件下,灌注桩技术采用的施工方法和施工技术也存在着一定的不同,例如在水流比较急的地层条件下,我们将灌注水泥膏浆以及部分固体堵漏材料作为主要的填充材料,这样可以有效的提高工程对施工的质量,改善工程施工的环境,使得在工程施工時,各项工序都可以顺利的进行。
参考文献
[1]宋惠民. 灌注桩施工中灌注水下混凝土的质量控制要点与措施[J]. 科技信息(科学教研). 2008(24)
[2] 唐志东. 浅谈线路灌注桩基础施工方法[J]. 科技风. 2010(23)
关键词:大块石架空地层;灌注桩;施工技术
一、工程概况
该水电站下游引航道基础,主要有隔流堤基础30根灌注桩。该施工段原地层为河床深槽段,水流流速大,具有深厚的覆盖层,均为回填石料,该处区域旌工时平台叵l填细料易被水流冲刷流失,造成地层架空现象严重;另外由于相距河道距离近,渗流半径短,灌注桩施工成孔困难,易造成塌孔、埋钻事故。
根据当地气候及水文地质资料得知水电站汛期即将到来,原施工设计方案无法确保在汛期到来前完成所有剩余灌注桩以及上部平台与隔流堤的混凝土施工,因此综合考虑到该工程存在工期紧张、施工技术难度大等特点,在桩孔造孔前先对孔位周围灌注膏浆进行加固处理,并采取冲击钻机设备钻孔、粘土浆护壁、泥浆下直升导管法浇筑混凝土的施工方法。
设计灌注桩桩径为1.5m,桩长22~33m,灌注桩根据桩长及配筋不同,分为四种类型。主要工程量有成桩155m,钢筋40t,灌注桩混凝土345m3。
二、灌注桩施工工艺
由此可见,在不同地层中灌注桩施工基础采用的方法也存在着许多不同,因此我们在工程施工的时候,要根据实际情况来对进行施工,从而提高了工程的施工进度,保障了工程的施工质量。在回填石料层以及风化岩层的地层条件下进行灌注桩工程施工的时候,我们一般就是采用冲孔装机设备来进行成孔作业,而且在施工过程中,每台钻孔设备都要配置两个实心钻头,来保障工程的顺利进行。
1、护筒埋设
埋设护筒是灌注桩施工技术的基础工作之一,它可以有效的保证成孔的质量。因此,我们在进行护筒埋设前,要对工程的桩基进行放样以及质量检测,从而保证护筒埋设工作的顺利进行。而且在对护筒进行选择的时候,我们一般都会选取5mm厚的钢板进行卷制,而且桩径必须必护筒的内径小,这样才能保证在工程施工中护筒的质量不会受到影响。在护筒埋设前,我们要根据放样测量得出的桩位位置进行中心点的划分,并且以桩位为圆心进行圆坑的挖设,然后向桩位的中心点埋设护筒。在埋设的过程中,我们还要用粘土或者粘性比较强的土质进行填充,护筒的圆心和桩位的中心点要尽量保持重合,在一般情况下我们允许的误差一般在5cm左右,而且中心线的斜率不得大于1%。
2、护壁
在成孔前,我们应该向孔内加入适当的黏土,以便于在钻孔的过程中形成黏土壁,从而对成孔起到一定的保护作用。在必要的情况下,我们有时还需要在孔内投入适当的膨润土或者一些增粘剂,这样不断可以增强护壁的粘性,还有利于护壁的形成。
在施工固过程中,我们不能像孔内加入清水,这样会影响护壁的质量。而且在停钻以后,我们还要对孔内的泥浆进行搅拌,并且保证护壁的质量符合工程施工的各方面要求。在护壁形成完毕以后,我们还要对其质量进行反复的审查,如果发现护壁的质量不符合工程施工的要求或者泥浆的性能出现问题,我们要及时采取相关的应对措施,从而保证工程施工的质量的进度不会受到影响。
3、成孔及斜率的控制
在钻孔的过程中,我们要对孔斜进行严格的审查,在一般情况下,我们都会将孔斜率控制在1%左右。在审查过程中,如果我们发现孔斜出现了极大的偏差的时候,我们要立即采取相关的应对措施,孔斜符合工程施工的要求。
由于在复杂地层条件下,孔斜率不是很好控制,因此我们在成孔的时候。要根据地层岩体的实际情况和钻头进图的尺寸,在进入基岩后的每1m处进行一层调查,从而达到工程施工设计的标高,保证在工程施工中对孔斜率和成孔的有效控制。如果在取样调查的时候出现异常情况,我们应该及时的向相关的监管机构报告,并且进行一定的处理。在成孔完成以后,我们还要让监管工程师对孔深和孔斜率进行确定,如果检测出成孔的质量符合工程施工的要求,方可终孔。
在成孔中遇到的一系列特殊情况,我们应按照以下的方法对其进行处理,从而保证成孔的质量。
(1)钻孔过程中如遇大孤石、漂块石等造成钻进困难或钻孔因此而发生严重偏斜时,可采用手动锤冲击、小口径钻孔爆破、水下定向聚能爆破等方法处理。
(2)钻孔斜超标时。采用回填等方法进行处理。
(3)成桩过程中,当发现泥浆漏失严重时,应立即向桩孔内投入黏士、或黏土块石混合料或混凝土等。
(4)当桩孔出现崩塌时,立即将钻头提出,回填黏土块石混合料,重新造孔。
4、终孔验收与清孔验收
经监理工程师鉴定确认其桩基以至设计要求的深度后,即可进行桩基的定位、孔深、孔径及垂直度、偏差值的检查测量工作,施工完成后经自检达到要求后将检测报告报送监理工程师鉴定签收,验收合格标准质量按照设计文件的有关规定执行。
桩孔垂直度的测量采用相似三角形法。其具体操作方法为首先在桩孔孔口处确定一个控制点,将直径钻探设备下放至孔底处,拉近钢丝绳,根据相似三角形原理,通过测量钢丝绳在孔口处偏离孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。孔径、孔形测量也可直接利用钻头测量。
5、钢筋笼制作与吊装。
(1)钢筋笼的加工制作尺寸要符合设计尺寸。分段制作的钢筋笼,其长度为6~9m。搬运时应采取适当措施,防止扭转、弯曲。笼下放到设计位置后,应立即固定,防止上浮。本工程钢筋笼设计长24.1~33.5m,为不浪费钢筋,采用三、四段焊接,最长段长为9m。
(2)为保证钢筋骨架的保护层满足设计要求,采用了在钢筋笼上焊接定位扁铁,晚期高度为保护层厚度的每个2m沿钢筋笼梅花状设置,并在埋设钢筋笼前于孔中对称设置4根导向钢管,确保保护层厚度。
(3)钢筋骨架要每隔3m增设中16加劲箍筋一道,一增强吊装时的刚度。在场内移动钢筋骨架时,应保证不弯曲、变形。人工抬运骨架时调点应分布均匀,以保证骨架平顺。
(4)骨架吊装前先丈量孔深,检查沉积厚度和无塌孔现象,经检查符合设计要求后,使钢筋骨架就位。
(5)为保证钢筋骨架在起吊过程中不弯曲、变形,起吊时在调点处绑设木杆以增加骨架刚度,待骨架进入桩孔就位时由下而上逐个解去缆绳,取出木杆。
6、混凝土浇筑。
采用泥浆下直升导管法浇筑桩身混凝土。桩体混凝土浇筑应一次成桩,不得中断,间歇时间应控制在15rain内,任何情况下不得超过30rain。
(1)混凝土浇筑导管选用直径为30cm的无缝钢管制作而成,使用前进行压力和密封性试验。
(2)提前良好没接导管的尺寸,灌注混凝土时边与掌握导管提升高度和埋深。
(3)导管调入钻孔中的深度为导管下口距钻孔底有30,-,40cm的距离。
三、结束语
由此可见,在复杂的地层条件下,灌注桩技术采用的施工方法和施工技术也存在着一定的不同,例如在水流比较急的地层条件下,我们将灌注水泥膏浆以及部分固体堵漏材料作为主要的填充材料,这样可以有效的提高工程对施工的质量,改善工程施工的环境,使得在工程施工時,各项工序都可以顺利的进行。
参考文献
[1]宋惠民. 灌注桩施工中灌注水下混凝土的质量控制要点与措施[J]. 科技信息(科学教研). 2008(24)
[2] 唐志东. 浅谈线路灌注桩基础施工方法[J]. 科技风. 2010(23)