摘要:随着社会的发展基础设施建设越来越多,桥梁建设相对增多,但桩基工程的质量控制一直是桥梁工程中的重点和难点,钻孔灌注桩施工技术是桩基施工的首选施工方法,本文将对钻孔灌注桩施工技术做深入的研究,为同行提供参考和借鉴,让我们桥梁建设者建设出大家放心的工程。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工技术;质量控制
钻孔灌注桩施工技术具有承载力能力高,施工方便。工期短。造价低,施工时无振动、无地面隆起或侧移,对周边建筑物危害小,使用范围大,适用于各种地质条件的优点,在桥梁桩基施工中被广泛应用,本文主要探讨泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术及质量控制。
1施工技术
1.2施工准备
1.2.1平整场地
桩位处路面破除、清理,保证桩基底座的施工场地平整,避免在钻进过程中钻机发生倾斜或沉降。
1.2.2桩位放样
根据设计桩位坐标实地放出桩基中心并采用“十字”法,引出护桩并加以保护。
1.2.3护筒埋设
护筒采用4~8mm钢板制作,内径应比钻头直径至少大200mm,护筒顶标高应高出施工地面 300mm以上,埋深不小于2m,在竖直方向的倾斜度应不大于1%。护筒的底部及外侧四周应采用粘性土分层回填并夯实,避免护筒底部泥浆渗漏。埋完成后校核护筒位置并测护筒顶标高。
1.2.4钻机就位
钻机安装后,其底座和顶端应平稳。平面中心误差不大于50mm。并在钻机上设置控制深度的标尺,在施工中进行观测记录。
1.3钻孔泥浆制备及泥浆循环
钻孔灌注桩施工应选用高塑性粘土或膨润土制备泥浆,泥浆配合比宜通过试验确定,施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。利用泥浆泵将泥浆自泥浆池泵送至钢护筒内,泥浆在初次注入时,应垂直向桩孔中间进行注入,避免泥浆沿护筒冲刷孔壁,当护筒内泥浆性能指标满足施工要求后方能正式钻进。
1.4钻进成孔
开钻时将钻头提高距离孔底20~30cm,真空泵加足清水,关闭控制阀使管路封闭,打开真空管路使气水畅通,然后启动真空泵产生负压,待泥浆泵充满水时关闭真空泵,立即启动泥浆泵。当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时,打开出水控制阀,把管路中的泥水混合物排到沉淀池,形成反循环,启动钻机慢速开始钻进。钻孔过程中,孔内泥浆面任何时候均应低于地面1m以下且高于护筒底部0.50m以上且随时对孔内泥浆的性能进行检测。
1.5清孔换浆
钻孔深度达到设计高程后,应对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检测,清孔时置换孔内泥浆,并通过沉淀池,使砂率降至2%以下(尽量将含砂率降低至1%左右,缩短二次清孔时间)。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
1.6钢筋笼
1.6.1钢筋笼的制作
钢筋笼制作采用加强钢筋成型法,为方便螺旋筋绑扎,现场采用定型模型进行主筋和螺旋筋的安放和绑扎。并在加强钢筋圈上做好主筋标记,将加强钢筋和主筋调整好后焊接在一起,一根主筋上焊好所有加强钢筋后,转动骨架,将其余主筋和加强钢筋焊接好,然后按设计要求套上螺旋筋并绑扎,钢筋笼制作允许偏差要满足《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2017要求。
1.6.2钢筋笼的安装
钢筋笼安装采用汽车吊,当骨架下降到顶部加劲箍接近孔口时,用不小于150型槽钢穿过加劲箍下方,将骨架临时支撑于孔口,起吊第二节骨架,使上下两骨架位于同一直线上,进行焊接,焊好后可抽去支承继续下放。当下放至设计标高后,吊筋固定在灌注架底盘上,防止上浮或下沉。
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1.7安装导管及二次清孔
灌注混凝土采用Φ300刚性导管,节与节用卡扣连接,导管使用前应进行水密试验,严禁使用漏气、漏水和变形的导管。下导管至孔底0.3-0.4m后再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉渣厚度,不满足要求时进行二次清孔。
1.8混凝土运输及灌注
砼运输中应保持匀质性,不应产生分层离析现象,不应漏浆。混凝土运至灌注地点时,检查其均匀性和塌落度,不符合要求时不得使用。
灌注砼时计算好首批灌注混凝土的数量,应能满足导管首次埋置深度1.0m以上。
导管上口安放混凝土隔水塞,隔水塞预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满后,剪断铁丝,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。随着浇注连续进行,随拔管,中途停歇时间不得超过15min。
在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2~6m,并随时测探桩孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。
2质量通病及预防措施
2.1塌孔与缩径
地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等会造成塌孔与缩径。 应选用高塑性粘土或膨润土制备泥浆,通过对泥浆的除砂处理,可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因,钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。
2.2孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大
孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度。及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析。
2.3混凝土灌注和桩身混凝土质量问题
2.3.1初灌时埋管深度不够
灌注导管底端至孔底的距离应为0.3~0.4m,初灌时导管首次埋深应不小于1.Om。在计算混凝土的初灌量时,除计算桩长所需的混凝土量外,还应计算导管内积存的混凝土量。
2.3.2堵管
灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时问太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起堵管。
导管安装前做水密试验或用肉眼观察和敲打听声相结合的方法检查孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格,灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm。隔水栓应认真细致制作,其直径和椭圆度应符合使用要求,其长度应不大于200mm。
2.4钢筋骨架上浮
混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋骨架底时,结块的混凝土托起钢筋骨架;清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成较密实的砂层,并随孔内混凝土逐渐升高,当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架;混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮。
除认真清孔外,当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低灌注速度。当混凝土面上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,然后恢复正常灌注速度。
2.5桩身混凝土夹渣或断桩
初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土;混凝土灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出混凝土面;混凝土初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混凝土夹渣;清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒会沉在混凝土面上,形成沉积砂层。
做好灌桩记录,导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋置深度不小于2m。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011
[2]《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2017
[3]市政桥梁钻孔灌注桩施工质量控制措施的研究[J].袁文灿.四川水泥.2018(02)
论文作者:王永泽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签:混凝土论文; 泥浆论文; 导管论文; 钢筋论文; 骨架论文; 钻孔论文; 沉渣论文; 《基层建设》2018年第29期论文;