赖观明
长汀县交通运输局 福建 366300
摘要:当今,随着科技的高速发展,具有独特优势的钻孔灌注桩施工技术已被广泛运用于桥梁基础。结合工程实例浅谈钻孔灌注桩的施工要点及质量控制,有利于更好的指导施工。
关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制
一、工程概况
长汀县“镇镇有干线”公路项目三洲至宣成公路曾坊至河东段永巫2号大桥为交角75°预应力混凝土T型梁桥,设计荷载为公路二级,桥面宽12.5m(净宽11.5m),设计车速60km/h,全桥长277.5米;下部结构采用桩柱式桥墩,永巫2号大桥全桥钻孔灌注桩共23根,桩基直径为1.5 m。现就对永巫2号大桥7#墩左1#桩基钻孔施工过程及质量控制进行阐述,该桩设计桩长为16m,做桩基首例制分析总结,对后续桩基施工起指导作用。
二、施工要点
1、施工流程:施工准备→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻孔→第一次清孔→吊放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管→拔除护筒→成桩。
2、施工准备
(1)、施工场地平整
钻机进场前用挖掘机对施工场地进行平整,永巫2号大桥7#墩左1#桩在河中间,从9#桥台的位置修便道经过8#墩位直接到7#墩,场地平整时施工平台的填筑高出河水面1m。
(2)电力从9#桥台附近的变压器按三线五相制要求立杆拉线到7#桩基。
3、桩位放样
(1)测量仪器全站仪须具有有效的鉴定合格证书,确保仪器的精准性。
(2)根据批复的导线加密测量成果采用全站仪进行桩位放样。同时对桩位的纵、横向间距进行核对,核对无误后,进行护桩,护桩时采用“十字”线定位,确保桩位准确无误,桩位牢固、施工无碰撞。
4、埋设护筒
(1)护筒采用直径1.8米、δ=10mm厚钢板焊制的钢护筒,通过定位控制定好桩的中心位置,吊入护筒,用十字线找出护筒圆心位置,移动护筒,使护筒中心线与设计桩位重合,填粘性土分层夯实。
(2)护筒埋置深度为2.0m,高出填筑平台0.3m,护筒埋设经现场检查护筒的平面误差为10mm。
(3)护筒主要是为了防止塌孔,控制桩位,在钻孔过程起到导向作用。
5、钻孔
本桩土层为中风化砂岩,钻孔采用空压机气冲冲击钻机。钻孔采用分班连续作业,钻锤调节成小行程冲钻。钻机就位:启动卷扬机把锤头吊起,垫木楔于钻机底座下面,将钻机调平并对准钻孔。立好钻机并调整好后,将锤头吊起,徐徐放进护筒内。同时要求钻锤钢丝绳中心、护筒中心与桩孔的中心线在同一铅垂线上。在钻进过程中要经常检查,如有倾斜或位移,应及时纠正。钻机就位后安装泥浆泵,将输浆胶管接到泥浆泵上,通过泥浆泵循还造浆到孔中进行返浆钻进。
(1)初钻时,应采用小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,开始施行正常冲击。本桩钻进时岩石为中风化砂岩,岩石坚硬且构造带倾斜角41度,采用小冲程勤冲击,避免出现滑锤现象发生。
(2)钻进过程中,每进尺3-5m,应检查钻孔位置、钻孔直径、竖直度。检查工具可用验孔器(外径D等于设计桩径,长度为桩径4-6倍)吊入孔内,使圆笼中心与钻孔中心复合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求,钻孔位置在桩孔最初进尺5m左右后用全站仪检查,以后则用护桩栓十字绳检查。
(3)钻孔泥浆始终高出地下水位1.0~1.5m。开始前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失,应予补充。按时检查泥浆指标,并适当调整泥浆指标。
(4)安排技术人员在钻孔时及时认真,详实填写钻孔施工记录,交接班时交代钻进情况及下一班应注意事项。每钻进2m或地层变化处,应在泥浆池中捞取钻渣样品,查明土类并记录,以便与地质剖面图、设计图核对。
(5)在钻孔过程中提钻头或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。钻孔时,严禁孔口附近站人,防止钻锥撞击发生人身事故。
6、终孔
①孔深:本桩设计桩底高程为238.294m,经检测终孔时孔底高程为238.035m,且地质状况与设计基本吻合。
②孔径:本桩基础钢筋笼外径为136cm,探孔器外径尺寸为146cm、长7.5m。经检测探孔器能顺利到达孔底。
③倾斜度:终孔时孔深1762cm,倾斜度为0.3%、实测5cm。
7、清孔
钻孔达到设计的终孔深度,且成孔质量符合设计及规范要求并经监理工程师批准后,立即进行清孔。清孔采用换浆法,即钻头提出孔外,以中速压入泥浆比重1.03~1.05、粘度16~17pa.s、含砂率不大于4.0%的优质泥浆将孔内悬浮钻渣较多、比重较大的泥浆换出,清孔时间及标准以孔内泥浆指标平均值符合要求为准。清孔结束后,对孔深、孔径等各项指标检查。经现场检查,清孔结束后各项指标为:泥浆比重1.09;粘度18pa.s;含砂率1.8%;孔深为1765cm符合要求。
8、钢筋制作与吊装
钢筋的表面应洁净,使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。成盘的I级钢筋采用冷拉方法调直。桩基钢筋笼主筋直径为25mm,采用机械连接,镦粗车丝工艺,经试验室抽样试验,接头质量符合规范要求。7#墩左1#桩钢筋笼共计2节,第一节长12米,第二节长4米,在现场施工平台上制作成笼,总长度为16米,钢筋笼的搭接采用机械套筒连接,两接头错位1m,同截面钢筋接头数量不超过50%。
钢筋骨架保护层按设计要求采用钢筋定位,在钢筋笼上焊接架立钢筋,其间距竖向每2m沿圆周等距离焊4根,上下层错开布置。本桩砼保护层厚度为7.5cm。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±l0mm;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程+20mm,骨架底面高程±50mm。经现场检查,钢筋笼的各项指标均符合要求。
9、导管安装
钢筋笼吊装结束后,应立即组织人员安装导管,导管直径为30cm、节长有0.5m、2m、2.7m。导管拼装前进行了试拼和密水性、承压试验,结果是接口紧密、牢固、不漏水,导管安装是利用钻机上的卷扬机将导管提升,逐节下放。导管共6节,组合为:4m+4×2.7m+2m+0.5m,总长为17.3m。
10、二次清孔
灌注砼前须检查孔底泥浆沉淀层厚度,如超出设计要求,则采用导管加泥浆管进行二次清孔,直到符合设计及规范要求。灌注前检查各项指标为:泥浆比重1.06;粘度18pa.s;含砂率1.78%;孔深1768cm,沉淀层厚度为3mm。
11、灌注水下砼
本桩基础水下混凝土采用项目部自建的拌和站拌制混凝土,使用信达集团生产的HZS60型皮带输送式混凝土搅拌机,采用四仓式自动计量标准的配料机,最大生产能力为60 m3/h。混凝土的运输采用3辆8 m3的搅拌车运输。灌注混凝土,应连续进行,不得中断。首批砼应满足初次导管埋深(≥1.0m)和填充导管底部间隙需要根据计算。计算公式如下:
三、钻孔灌注桩的质量控制
1、测量监控措施,采用全站仪勤复测,确保桩位准确无误。
2、钻孔时采用小进尺钻进,防止塌孔、偏孔,同时要控制泥浆比重。
3、控制好钢筋笼的加工质量,机械接头工艺、钢筋的间距、钢筋笼直径、长度。
4、清孔要到位,泥浆比重、粘度、含砂率、沉渣厚度等指标要符合要求。
5、严格控制好混凝土的水灰比,塌落,确保水下桩灌注顺利和混凝土强度。
6、混凝土浇注过程要控制导管的埋置深度。
四、结语
钻孔灌注桩作为隐蔽工程,成桩质量控制一直是施工过程中的难点,主要我们施工过程认真细致做好每一环节,抓住质量控制要点、重点、难点是可以保证桩基础工程质量。经现场检验,永巫2号大桥7#墩左1#桩为Ⅰ类桩,质量符合质量检验评定标准。永巫2号大桥后续桩基施工可以按此工艺全面实施。
参考文献:
[1]公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011
[2]公路工程质量检验评定标准JTG`F80/1-2004
论文作者:赖观明
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签:钻孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 导管论文; 钻机论文; 桩基论文; 骨架论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;