摘要:因为钻孔灌注桩具有诸多优势,如噪音低、承载力大、施工安全性能优良、对相邻建筑影响较小等,所以被广泛应用在市政桥梁工程施工当中。下面我们与工程实例结合,具体分析桥梁工程中钻孔灌注桩的施工技术要点,同时对所应用的施工质量控制技术进行探讨。
关键词:市政桥梁;钻孔灌注桩;技术
1.工程概况
某市政公路桥梁含引道路线设计长235米。其中东西引道120米,桥梁115米。本桥上部构造采用5跨20米后张法预应力空心板。下部构造采用柱式墩,基础采用钻孔灌注桩。设计洪水频率为1/100。设计荷载标准为城B级,人群荷载3.0km/2。
2.施工准备技术
(1)在桥梁工程施工之前,需要了解清楚设计文件,同时熟悉此工程的特点,对设计段内地质情况和工程水文等进行考查,并制定合理的施工方案。
(2)依照工程需要和工区的桩基状况合理安置钻机数目,确保桩基施工能够保质保量的完成。在钻孔施工时,需要根据后钻受汛期影响小,而先钻受汛期影响大来进行。
(3)与本工程实际情况结合,需要配备泥浆滤砂器和反循环泥浆泵各一台,在钻孔时应用泥浆滤砂器来净化泥浆,确保重复利用和有效回收。
(4)此工程在技术人员配备方面.需要有施工实践经验丰富且参与过类似工程的技术人员,还要配备一名工程资料员,全权负责清孔和钻孔资料整理,之后进行提交。
3.钻孔灌注桩施工
3.1护筒埋设
本项目基桩桩径分别取1.2米和1.3米.因此所采用的护简直径宜分别为1.4米和1.5米。一般地基处护筒长度为2.5m。河床含软泥层处。护筒长度根据软弱层厚度采用3~8m护筒。护筒由8mm钢板卷制,外圈外加三道lcm钢板腰带以加固。
开钻之前应当在场地筑岛围堰,同时把杂物清除干净,整平场地使其夯实或压实。为了保持河道的畅通,在筑岛时需要将直径≥lm的排水管涵埋设好,之后精确放样确定桩位中心,通过钻机操作人员在垂直方向引出护桩。此工程埋设护筒应用的是人工挖坑方法,当护筒埋设后在周围应用粘土使其夯实,应用砂浆来处理护筒顶端,以杜绝护筒外侧被水渗入。针对护筒顶端的高程,与该工程实际状况结合,要高于地下水位1.8m,并且要求其高出地面0.3m,使护筒底端埋深达到1.5m,针对工程的特殊区域可以适当加长护筒,另外针对工程河床含软弱层区域,使护筒穿过透软弱层,确保嵌入持力层达到1米。
3.2钻孔准备工作
依照本工程需要配制恰当的钻孔泥浆。应用优质粘土和膨润土等原材,根据规范标准对泥浆进行配置,通常配合比为膨润土:水:纯碱=8:100:0.4。在钻孔之前需要仔细分析此工程的实际地质状况,同时合理制定工程钻进速度和钻进控制参数,进而对泥浆参数等制作进行调节使其达到开挖泥浆沟和泥浆循环池的要求,使循环系统满足制作要求。安装和定位钻机,保证其水平稳定及位置准确,使桩径中心线与钻头中心重合,同时保障桩位中心偏差小于20毫米,当钻机就位后进行复检,由监理工程师检查确认后,才可以钻孔。
3.3合理控制钻孔工序
(1)此工程钻头所应用的是带螺旋刮刀的四翼双腰钻头,且钻头锥形角为120度,其中前角为30度。在钻孔之前对钻头焊接强度进行检查,确保达到设计要求,针对不合格的及时采取加固措施。
(2)对工程灌注桩钻孔时的技术参数进行严格控制,先依照工程地质勘察资料对地层判断和评估,合理调整钻进参数,确保钻进速度稳定。
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(3)根据钻进时地质的变化合理调整泥浆相对密度以及钻进施工中泥浆粘度。将钻孔泥浆粘度控制在18至25pa.s,相对密度控制于1.30—1.50,使含砂率小于4%,而胶体率大于95%。
(4)钻进施工时应该保持护筒内水头稳定,确保护筒内外水头差应一直不少于1米。施工过程中,必须做好泥浆的维护管理工作,每3~4小时测一次泥浆的稠度和相对密度。
(5)在钻孔时可应用连续施工方式,注意保持孔内水位和泥浆稠度防止坍孔现象。为了杜绝发生扩孔和弯孔,孔底承受的钻压需要小于钻锥、钻杆及压块重力总和的80%。在钻进施工过程中,根据需要不断补充泥浆量,来维持泥浆粘度和相对密度以及护筒内水位,进而防止孔壁坍塌。
(6)该工程设置临时蓄浆池主要是为了方便桩基灌注混凝土,灌注施工中,在蓄浆池内临时存放泥浆。
(7)提升钻具及加接钻杆时,需要中止进尺,提升钻具使其离孔底2米。确保泥浆循环1-2min以清洗孔底,同时将管道内残渣排净。
(8)提升之前需要降低排量,使泥浆保持循环将孔底沉渣吸尽。另外注意不得盲目加大排量,此外不允许在供浆量不足状况下使用砂石泵。为了避免扭矩太大而导致钻杆断裂。需要时常检查钻杆和钻头的焊口焊接状况。
3.4清孔
(1)第一次清孔,钻孔达到比设计深度不小于5cm后.将钻头提至离孔底10—20cm,空转不进尺,以相对密度较低(1.03~1.10)的优质泥浆将孔内钻渣和密度较大的泥浆换出,清孔完毕后,泥浆相对密度要在1.03~1.10范围内,粘度17-20Pa.s,含砂率<2%,胶体率>98%,第一次清孔完毕后,经验收后进行钢筋笼入孔。
(2)当钢筋笼入孔之后,可开展导管拼接入孔,应用螺旋连接套连接导管接头,并且在连接套内设置橡胶密封圈。试拼之后才可以使用,同时开展水密承压试验保证不漏水。现场拼接时需要确保接头严密,密封圈没有破损,管轴顺直,在使用导管时,一定要轻抬轻放,以防导管变形或碰坏螺纹。
3.5钢筋吊运、焊接及安装
依照实际情况可将桩基的钢筋笼长度分为3至4节制作,使用拖盘运到现场进行搭接和吊装。应用搭接双面焊方式作为孔口处钢筋笼主筋的竖向连接,钢筋笼每隔6厘米布设一层导向鼻,每层导向鼻为3个。为了确保钢筋笼吊放时强度充足不变形,采用三角形钢筋加强钢筋笼箍筋内圈。在下放钢筋时,对准孔口慢慢下入,不得挂伤孔壁。在搭接钢筋笼孔口时确保上下找正,同时上下连接无错位,为了保障定位时刚度充足,在钢筋笼顶部焊接φ2O的钢筋箍。另外搭接接头需要错开断面,确保主筋连接顺直和牢固。
3.6分析混凝土灌注施工
在混凝土灌注之前,需要开展二次清孔,将桩底泥砂沉淀层清除干净,不然容易导致灌注时水下混凝土中夹杂泥砂,进而造成灌注桩长与要求不符。检测泥浆指标和孔底沉淀层厚度,当满足设计要求后,即可进行水下混凝土的灌注。
应用砼搅拌车配合漏斗对混凝土进行浇注,在浇砼前提前启动罐车,搅拌车在砼流出前逆向加速旋转。之后正转,进而杜绝砼离析现象,首批混凝土灌注时,导管下口与孔底保持40cm距离是最恰当的,同时应用大集料斗,确保料斗内混凝土始终超于lm3,且使导管内砼充满,另外首批混凝土数量不小于一米,以确保满足导管埋入深度。
当灌注混凝土时,对混凝土顶面高程及时检测,将导管埋深控制在2至6米内。假如混凝土面距离钢筋笼2米时,减慢灌注速度,使钢筋笼受到的冲击力减少。假如混凝土伸入钢筋笼l米时,合理提升导管进而使钢筋笼在导管下口保持一定埋深。最后灌注时,保持导管的高度,使混凝土冲击力变大,加强混凝土的压力,使混凝土密实性增强。
4.结论
本文结合某市政桥梁工程中所采用的钻孔灌注桩为例,提出对公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点,以及所采取的施工质量控制技术,旨在能为类似工程提供参考借鉴。
论文作者:张晓军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签:泥浆论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 导管论文; 工程论文; 钻头论文; 《基层建设》2018年第21期论文;