1浑南区公路管理处;2沈阳市交通工程质量与安全监督处
摘要:钻孔灌注桩是采用不同的钻孔(或挖孔)方法,在土中形成一定直径的井孔,达到设计标高后,将钢筋笼放到井孔内,再灌注混凝土。其适用范围广,可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,这是别的桩型很难做到的。本文详细介绍其施工技术,供工程施工参考借鉴。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
一、转孔灌注桩施工特点
1、施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移,因此对环境和周边建筑 物危害小;
2、大直径钻孔灌注桩直径大、入土深;
3、对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试,以检测土层的性质;
4、扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力;
5、经常设计成一柱一桩,无需桩顶承台,简化了基础结构形式;
6、钻孔灌注桩通常布桩间距大,群桩效应小;
7、某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长,提高桩的承 载力,减少沉降量;
8、可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,这是别的桩型很难做到的;
9、施工设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩;
10、钻孔灌注桩在施工中,影响成桩质量的因素较多,质量不够稳定,有时 候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺 而变化,且又在较大程度上受施工操作影响
二、测量控制
根据设计施工图提供的路线的线形要素、结构平面布置图及结构图。
1、灌注桩 灌注桩施工钢护筒测量定位可采用全站仪极坐标法测量,并可相互校核。在灌注桩开钻前必须报请监理验收钢护筒的位置是否满足规范要求,在成孔过程中要严格控制钻杆的垂直度,在下放最后一节钢筋笼时一定要确保其中心位置偏位在允许范围内,并控制好桩顶标高。灌注桩施工完成后放样开挖线和开挖深度直接进行土方的开挖,超出桩顶设计标高后进行桩顶的凿除,浇筑垫层砼后精确放样出承台的轴线和模板轮廓线,当绑扎完承台钢筋后,支立模板,并再次复测承台位置和预留墩身钢筋的位置,当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。
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2、立柱施工测量 灌注桩施工完成后放样开挖线和开挖深度直接进行土方的开挖,超出桩顶设计标高后进行桩顶的凿除,浇筑垫层砼后精确放样出立柱的轴线和模板轮廓线,当绑扎完立柱钢筋后,支立模板,并再次复测立柱位置,当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。利用全站仪架设在附近的控制网点上,采用极坐标法,按施工图纸的要求在立柱中心点进行放样。再利用全站仪架设在附近另一个控制网点上,采用极坐标法,进行校核,以确保立柱平面位置的准确。且报业主或监理,待业主或监理验收合格后方可开始下一道工序的施工。立模结束后,用同样的方法对立柱的顶面中心点位置和标高进行校核,确保立柱的平面位置和高程均满足设计和规范的要求。
3、台帽施工测量 立柱施工完成后,超出柱顶设计标高后进行柱顶的凿除,精确放样出台帽的轴线和模板轮廓线,当绑扎完台帽钢筋后,支立模板,并再次复测台帽位置,当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。利用全站仪架设在附近的控制网点上,采用极坐标法,按施工图纸的要求在台帽底板(模)对台帽角点进行放样。再利用全站仪架设在附近另一个控制网点上,采用极坐标法,进行校核,以确保台帽平面位置的准确。利用水准仪对台帽的底标高进行控制。且报业主或监理,待业主或监理验收合格后方可开始下一道工序的施工。立模结束后,用同样的方法对台帽的顶面角点位置和标高进行校核,确保台帽的平面位置和高程均满足设计和规范的要求。
三、钻孔灌注桩施工主要工序
1、钻孔灌注桩施工工艺流程 放粗样→清表→精放样→投压外护筒→钻机就位→对中开钻(钻进、成孔、清孔)→下钢筋笼(带下内护筒)→填土袋于内外护筒之间→下导管(二次清孔)→砼浇筑
2、钻孔机的安装与定位 安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,用装载机推平、人工夯实,再垫上钢板或枕木加固。筑岛高度高于施工水位1.0m。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
3、埋设护筒 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
4、钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化和操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
5、循环钻钻机施工,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆,还要随时检查成孔是否有偏斜现象。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
6、清孔 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此,在钻孔过程中,应随时对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于25cm;清孔分两次进行,清孔采用掏渣与补水结合进行,主要目的是降低泥浆比重,泥浆比重逐渐降低后,泥浆向孔口溢出,进入泥浆池。第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行,利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔,两次清孔间隔为2小时左右。
四、结论
钻孔灌注桩虽然具有低噪音、小震动、无挤土,对周围环境及邻近建筑物 影响小,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不 同规模建筑物等优点,在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用,已成 为一种重要的桩型。但随着社会经济发展的需要,钻孔灌注桩的桩长和桩径不断 加大,单桩承载力也越来越高,同时,也使单柱单桩的设计成为可能。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。而单柱单桩的设计,对桩的质量要求高,发生质量事故后,加固处理难度大,且费用较高。因此,有必要对钻孔灌注桩的 常见质量事故加以分析,找出质量事故发生的原因,研究相应对策,尽可能防止 质量事故发生。
论文作者:张菁1,王俭2
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/8
标签:钻孔论文; 泥浆论文; 钻孔机论文; 位置论文; 标高论文; 立柱论文; 钻机论文; 《基层建设》2016年7期论文;