试论某高速公路桥基钻孔灌注桩施工技术分析论文_王咚

试论某高速公路桥基钻孔灌注桩施工技术分析论文_王咚

中铁七局集团武汉工程有限公司

摘要:保证桥梁基钻孔灌注桩质量的主要关键是施工,桩施工过程常易出现事故,必须及时采取措施补救。本文结合某公路桥梁灌注桩施工总结,提出施工工艺的一些问题以及处理意见、相互学习。

关键词:钻孔灌注桩;灌注量;预防和处理

一、首批混凝土灌注量

在灌注钻孔桩混凝土时,首次灌注量非常重要,在这一次灌注后,导管埋入混凝土中的深度不小于1:0m(规范要求),为保证继续灌注混凝土打好基础。

(1)施工时按桩径和桩深来制作或选择储料斗,一般来说,储料斗容积2m3,左右适用于800mm、1000mm的桩径,对于1200mm、1500mm的桩径,容积需更大一些。

(2)在相同桩径及导管埋深时,桩深不同,混凝土容积也不同。如:桩径φ1000mm,导管口埋深1.0m,而对于桩深20m、40m、60m,则容积相应为1.71 m3、2.25 m3、2.79 m3,究其原因是桩深越深,第一次灌注后,在导管内的混凝土用于平衡导管外孔内泥柱压力的高度就越高。按式,(2)计算,对于上面这个例子,导管内混凝土柱高度分别为9.3m、19.3m、29.3m。如果用正循环清孔,泥浆比重大,则这个高度还会更大。

二、防止钢筋笼上浮的简易方法

发生钢筋笼上浮事故的原因有两种:

(1)对于非全桩式(一般指摩擦桩)的钢筋笼,在灌注过程中,下部的混凝土到达钢筋笼底部能把钢筋笼向上拱;

(2)导管不正,在提升导管时法兰盘挂住钢筋笼,把钢筋笼朝上提。

对于前者,可在钢筋笼就位前,算准深度,在钢筋笼下面用8号铁丝吊3~5块较大的片石块或同等标号混凝土块,当钢筋笼到位时,石块或棍凝土块被混凝土压住起牵制作用。

对于后者,就是在提升导管时,尽量保持导管在孔中心处,避免法兰盘挂住钢筋笼,把钢筋笼朝上提。 -

三、防止灌注时发生“气塞”的方法

(1)吊车的混凝土料斗在放料时,不要太对正导管中心,可以朝储料斗一旁靠,这样使棍凝土进入导管可以有个前后错开的过程;

(2)在导管内挂一根长约3~5m有筛眼的钢管,弯成钩形,吊在储料斗上,防止掉人导管内。这根钢管既可让混凝土错开下人,又起透气作用。

四、导管进水的预防和处理方法

4.1 主要原因

(1)首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。

(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气浪挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流人。

(3)导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。

4.2预防和处理方法

(1)对4.1(1)原因引起的,应立即将导管提出,散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得巳时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投人足够储量的首批混凝土,重新灌注。

(2)对4.1中(2)、(3)原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。

(3)若混凝土面在水面以下不很深,①未初凝时,可于导管底部设置用棍凝土特制的防水塞,将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管,利用新混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。②若如混凝土面已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽除,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。

五、坍孔

在灌注过程中发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出汽泡,应怀疑是坍孔征象,可用测深仪探头或测深锤探测。若原系停挂在混凝土表面上测深锤被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原采的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。

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坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,或在潮汐河流中涨潮时,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,均有可能引起坍孔。

发生坍孔后,应查明原因,采取相应措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍人孔中的泥土;如不继续坍孔,可恢复正常灌注。

六、卡管

在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。卡管有以下两种情况:

(1)初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。

处理办法可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落人井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有混凝土拌合物落人井孔,须将散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管时应注意到导管上重下轻,要采取可靠措施防止翻倒伤人。

(2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,堵在管内。预防方法应在灌注前仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺人缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。

当灌注时间巳久,孔内首批混凝土巳初凝,导管内又堵塞有混凝土,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出,用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。

七、埋管

导管无法拔出称为埋管。其原因是:导管埋人混凝土过深,或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。

预防办法:应严格控制埋管深度一般不得超过6~8xo;在导管上端安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时,均应适当振捣,使导管周围的混凝土不致过早初凝;首批混凝土掺人缓凝剂,加速灌注速度,导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;提升导管时不可猛拔。

处理埋管事故,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出,凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中,用吸泥机吸出混凝土表面泥渣;派潜水工下至棍凝土表面,在水下将导管齐棍凝土面切断;拔出小护筒,重新下导管灌注。此桩灌注完成后,上下断层间,应按灌注桩补强方法予以补强。

八、预防断桩事故的措施

断桩事故是钻孔灌注桩施工中最大的事故,造成断桩事故有人为因素与自然因素,而人为因素是主要的。人为因素中一是责任心与管理体制问题;二是技术水平问题。因此,只有采取综合措施才能防止断桩事故的发生。

(1)灌注混凝土时,专人负责,一桩到底;

(2)制作储料斗时,宁大勿小,对于第一次灌注,如用吊车上料,可多备一大斗棍凝土,在灌注开始后迅速补进储料斗,宁多勿少;

(3)下导管时,对每一节导管进行认真检查,密封性不好不能下人孔内;

(4)隔水栓应能顺利通过导管,隔水栓下可多垫几层水泥纸袋,以增强隔水效果;

(5)对于技术人员来说,灌进多少混凝土,桩内混凝土柱有多高,应心中有数,并要实测检验,以便确定提升导管的时刻;

(6)每一次提升导管时,一定要测定孔内导管外侧混凝土柱的高度,导管提升后,导管口埋深至少1 m;

(7)必须配有备用电源和拌和设备;

(8)混凝土配料与取样严格按设计要求办理;

(9)工作中密切配合,一环扣一环,一气呵成,做到准确、快速地灌注每一根桩。

九、灌注混凝土注意要点

(1)灌注混凝土过程中,认真观察孔口泥浆上翻情况,发现混凝土灌注后孔中泥浆不翻出,应及时活动导管或提导管,使泥浆能翻出孔口,正常后继续灌注混凝土,严防发生堵管事故;

(2)灌注混凝土过程中,要测量混凝土面的上升高度,以便控制提升导管和拆除导管,提升导管时严防导管底口拔出混凝土面,以防发生断桩事故;

(3)灌注混凝土过程中,应防止停电、停水,施工现场应配备一台发电机及储备足够灌注用水:

(4)灌注完毕认真清洗和安置好灌注设备,做好维护和保养工作,并提前做好下一孔的灌注准备工作。

参考文献

[1]於果. 筑施工中钻孔灌注桩的应用控制和管理技术探微[J].科技展望,2015,25(30):28.

[2]武晓勇.高速公路施工中钻孔灌注桩技术初探[J].黑龙江交通科技,2013,36(11):90.

[3]李强.浅谈高速公路施工中钻孔灌注桩技术要点[J].四川建材,2015,41(6):212-213.

论文作者:王咚

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/21

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