摘要:文章结合施工实例,分析钻孔灌注桩在桩基施工的应用,以探讨桥梁桩基施工工艺。
关键词:桥梁桩基;施工工艺;钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、边破碎土体边出土渣而在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩,需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水水位、灌注水下混凝土等相应的工艺和方法。钻孔灌注桩施工设备简单、操作方便,适用于各种粘性土、砂性土,也适用于碎石、卵石类土及岩层。
1工程实例
阳江市境内某待建大桥桥墩基础为钻孔灌注桩,桩径为Φ1.5m。河床地质为粉质粘土、中粗砂、卵石、砂砾岩。针对地质、现场条件及同类工程中的经验,采用冲击钻机钻孔,现场分段制作钢筋笼,吊车吊放钢筋笼,砼由拌合站集中拌和,砼输送车运输,导管法灌注水下砼。下面以这个施工实例说明钻孔灌注桩在桩基施工的应用。
2 测量放样
测量前应对测量仪器进行精度标定和检校,并对设计单位交付的桩位和水准基点及其测量资料进行核查,建立满足精度要求的施工控制网,根据桩位设计图坐标、高程,通过测量放样,确定桩基础的桩位。
3 场地准备
根据现场调查,本河段有一定水位,水流较平稳。有水桩位拟采用围堰筑岛。桩位无水时,清除现场,将桩基位置整平夯实;场地为陡坡时,用钢管搭设工作平台,同时有水河道修建临时便桥,使钻孔机械能顺利进场。
4 埋设护筒
护筒的作用是:1) 固定桩位,并作钻孔导向;2) 保护孔口,防止孔口土层坍塌;3) 隔离孔内外表层水,并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。孔口护筒采用钢板制作,内径比桩径大200~400mm,根据桩位现场情况决定护筒长度,护筒顶端高度,应高出地下水位1.5~2.0m,当护筒处于旱地时,还应高于地面0.3m。护筒底端埋置深度也应根据不同情况分别对待。护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。埋设护筒要求准确竖直,护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差应小于50mm,护筒竖向的倾斜度不得大于1%。
5 钻机就位
钻机就位前,应对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。采用枕木、钢轨作为钻机运行轨道,钢轨枕木连接紧寄存牢靠,确保钻机在钢轨上运行平稳。钻机安装就位必须做到天车中心、转盘中心、钻孔中心在一垂直线上。钻机就位时用方木垫平,将钻头中心线对准桩孔中心,误差控制在20mm 以内。钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,不得产生位移和沉陷。
6 钻孔
钻孔前应有技术人员对其进行技术和安全交底后方可开始钻进。开钻时先在孔内灌注泥浆,孔内有水时,可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。钻进过程中,始终保持孔内水位高出地下水位2.0m 并低于护筒顶面0.3m 以防溢出,同时要按时掏渣,掏渣后应及时向孔内添加泥浆或补水,以维持水头高度。钻进中用检孔器检孔,据此调整钻机位置,保证成孔质量。
7成孔后的清孔、下笼、灌注
7.1 清孔
钻孔至设计标高后,稍提起钻具,离孔底20 厘米处反复冲击,采用正循环进行换浆清孔,并保持一定水头高度,以防止塌孔。砼灌注前进行二次清孔,确保孔底沉碴和泥浆参数满足设计和规范要求。清孔后的孔底沉渣应小于5cm,泥浆指针:相对密度为1.03- 1.1,粘度为17~20s,含砂率小于2%。可利用压风机配合风管清孔,以满足嵌岩桩设计和规范要求。
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7.2 制作钢筋笼
钢筋笼采用在岸上分节制作,孔口吊装准确定位后焊接成整体。焊接采用单面焊,焊缝长度须满足施工技术规范的要求。钢筋笼严格按照设计图纸制作,各项指针符合设计和规范要求。为控制钢筋保护层厚度,在钢筋上设置“耳环”,串上混凝土滚轮,焊接在钢筋骨架上,每隔四米设置一组,每组四块对称安装。
7.3 安放钢筋笼
吊放钢筋笼采用吊车进行,吊放时注意不能碰撞孔壁,防止坍孔,并防止泥土等杂物带入孔内。在钢筋笼外侧绑扎砼垫块或焊接钢筋耳环,以保证钢筋的保护层厚度。钢筋笼绑扎好后整体吊放,吊入后校正轴线位置,并牢固定位,以免在灌注砼时发生浮笼现象。
7.4 灌注水下砼
采用砼输送泵灌注水下砼,由泵送进料斗,连续灌注,随灌随提升导管,同时用一台吊车配合钻架吊放、拆卸导管。开始时,应检查砼的均匀性和坍落度,符合规范要求后,再开始灌注。
首批砼的灌注数量应满足导管初次埋入砼深度不小于1.0m,并能填充导管底部的间隙。灌注时采用隔水栓,隔水栓预先用8 号铁丝悬吊在砼漏斗下口,当有足够砼储存于漏斗后,剪断铁丝,砼即将导管内的水压走而下沉至孔底。砼灌注要连续进行,随灌注随拔管,并尽可能缩短拆除导管的时间。在整个灌注过程中,要经常探测孔内砼面的位置,及时调整导管埋深,导管埋深一般不小于2.0m 或大于6.0m。由专人测量导管埋深并填写水下砼灌注记录。
灌注的桩顶标高应比设计高0.5~1.0m ,多余部分在接桩前凿除,以保证砼强度。
为保证水下砼的质量,砼配合比一般应提高20%;砼应有必要的流动性,坍落度宜控制在180~220mm;每m3 砼水泥用量不少于360kg,水灰比宜用0.5~0.6,并可适当提高含砂率使砼有较好的和易性。
7.5 灌注水下砼注意事项
1) 砼拌合必须均匀,尽可能缩短运输距离和减小颠簸,防止砼离析而发生卡管;
2) 灌注砼必须连续作业,避免任何原因中断灌注;
3) 在灌注过程中,防止导管提升过猛,管底提离砼面或埋入过浅,而使导管内进水造成断桩夹泥;
4) 灌注的桩顶标高应比设计值预加0.5m 左右,此范围的浮浆和砼应凿除,以确保桩顶砼的质量。
8 成桩检查
根据水下混凝土浇注记录表,检查灌注情况;
1) 检查灌注过程中预留试块的抗压强度,每根桩两组6 块;
2) 在凿平桩头时,桩按设计要求都要进行桩无破损检测;
3) 在上述检查过程中,如认为其中某些桩质量可疑的,用地质钻机钻桩取芯样抗压强度试验;
4) 在质检中,如发现断桩或其它质量事故,应由施工负责人汇同设计,监理人员共同研究处理方案,处理过程中,应作详细的记录,处理完毕,再次进行检查认为合格达标后,方可进行下一步的施工。
5) 钻孔灌注结束后,按各项原始记录填写施工记录汇总表。
9安全措施
1) 装钻机一般用人工操作,注意高空作业安全。
2) 搅拌桩机械移位行走时,因机械较高注意行走稳定性。
3) 注意检查泥浆管密封情况防止喷浆伤人。
参考文献:
1.钟衍国.控制钻孔灌注桩施工质量的探讨[J].山西建筑,2018年02期
2.许树森.如何控制钻孔混凝土灌注桩的施工质量[J].山西建筑,2018年02期
论文作者:黄荣灿
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/1
标签:钻孔论文; 钢筋论文; 导管论文; 钻机论文; 水下论文; 桩基论文; 泥浆论文; 《城镇建设》2019年第18期论文;