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摘要:在各类工程中被广泛使用的灌注桩属于深基础的一种,具有适应性强、抗震防震效果好、操作灵活方便、施工安全性强等优点,然而在港口工程的实际工作中也会出现各种施工问题,我们应采取相应的措施进行质量控制。本文针对在施工过程中遇到的质量问题,提出了具体的控制措施。
关键词:灌注桩;质量问题;控制措施
伴随着我国港口基础设施建设的快速发展,港口工程的施工量也越来越多,虽然其施工技术已经成熟,但由于灌注桩的施工地点大多在水下,受到水文、气象、地质条件的制约,另外受混凝土的配制比例、钻孔技术、钢筋笼上浮及灌注施工等多方面因素的影响,钻孔灌注桩施工容易出现各种问题,所以必须对其质量进行严格控制。
一、钻孔前的相关准备工作
严格按照《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)中埋设护筒的相关方法和规定要求进行施工。钻机就位前,检查好各项准备工作,主要包括场地的布置、钻机所在位置是否平整压实、检查并安装机具、准备其他配套设施、确定水电供应顺畅等。如果是在水上钻孔时,要了解并调查该水域的水文情况以及气象方面的相关资料,要搭设好安全稳定、高度合适、面积足够的工作平台。钻机就位前将护筒埋设在桩位处,以达到方便检测桩位和保持孔内泥浆液面高程的作用,并能够确保灌注桩孔口段不致于塌方。水下埋设护筒必须采取稳妥的锤击打入法进行施工,并随时关注钻孔机的水平度和垂直度,这个环节尤为注意。
二、钻进阶段的质量控制
钻孔施工过程中要注意控制孔位、孔深、孔径、孔斜与沉碴。结合施工实际情况,每天应常测泥浆浓度,而对于经验丰富的施工者,不一定要测量全部指标,但他们会注意体会泥浆手感的好坏,手感差则证明不合乎要求,就要重新清孔换浆。特别是端承桩,在孔终时须测一次孔深和孔径,确保是否达到设计标高和地层,清孔以后再测一次孔深以确定孔底部沉碴的厚度。一般用细钢丝测绳来测量孔深,在使用过程中还要经常用钢尺进行校正,保证孔底沉碴的厚度不超标。在成孔过程中,须避免塌孔。如果发现塌孔,应立即采取有效措施进行处理。至于在成孔过程中,孔壁上不可避免形成的泥皮会降低桩周侧摩擦阻力,理论上要求泥皮的厚度越小越好,但具体的厚度值是多少还要根据不同的成孔方法、泥浆的性能差异等作具体分析。
三、下钢筋笼阶段的质量控制
(一)加劲箍筋
对于直径小的桩,把加劲箍筋置于钢筋笼主筋内侧,采用导管法灌注混凝土,但这容易导致挂笼事故的发生,尤其要特别注意法兰式导管,其边缘容易挂住加劲箍筋,如果导管在混凝土中埋深大的情况下,混凝土的流动性降低,挂笼后导管的活动受限甚至不能活动,更严重的是导管拔不出来,留在孔内,造成混凝土灌注桩无法连续施工的现象。避免类似事故的方法较多,比如设置法兰护罩或在法兰盘处焊上加劲钢板。
(二)制作钢筋笼的连接
分段制作钢筋笼,连接时要相互错开相邻的主筋接头,间隔距离大于500 mm,保证在同一个截面内的接头数小于或者等于主筋根数的一半。钢筋焊接宜采用绑条焊,两端的连接必须垂直,钢筋焊接质量应经过检查合格后方可下放。吊放入孔时,应精确测量钢筋笼垂直度,并防止在下孔时碰挂孔壁。如果强行入孔容易造成孔壁上的泥土塌落。钢筋笼安装就位后,应采取措施固定,防止浇筑混凝土时发生偏移和上浮。
(三)保护层
在水下灌注混凝土,主筋的保护层厚度大約为50 mm,允许有上下20 mm的偏差。有的设计为了确保主筋保护层厚度,要求将钢筋制成“耳朵”状,并将其焊在主筋的外侧,但“耳朵”形钢筋由于容易进入孔壁,造成保护层的实际厚度变小,甚至暴露在外,钢筋易腐蚀生锈。在施工过程中,施工单位经常使用与灌注桩混凝土强度等级相同的砂浆制成半径50 mm,厚度达70 mm的轮形保护块,中间穿上钢筋并焊在两根主筋外侧,数量根据笼径、笼长及分段情况确定,这种方法使用效果好,而且还能确保质量,降低成本。
四、混凝土灌注阶段质量控制
(一)混凝土灌注
钻孔灌注桩混凝土施工应采用导管施工法,混凝土所使用的原材料应事先按规范要求进行试验,合格后方可采购进场。混凝土配合比设计应符合现行行业标准的有关规定。现场施工的混凝土配合比强度宜适当高于设计强度,以确保质量。施工前应准确计算每根桩混凝土用量,特别是第一次灌注量须保证导管埋深长度不小于1m,混凝土灌注过程中,应随时监控混凝土面标高和埋深导管的长度。严格按照操作流程,准确提升导管,保证混凝土有足够的流动度,做到连续、快速完成混凝土的灌注过程。当发生浇筑中断时,接桩处理方案应征求设计单位意见。
(二)坍落度
在水下进行混凝土灌注时,要严格控制坍落度,一般规定在180 mm与220 mm之间,搅拌机使用前应检查计量设备,确认计量误差值是否在允许范围之内。混凝土灌注前应在出机口和浇筑地点检查坍落度,如果坍落度不符合标准,流动性能差,不利于灌注,应立即查找原因;反之,坍落度大于规定说明水灰质量比发生变化,也要立即查明原因,并进行调整,避免使混凝土强度不符合设计要求。所以,在搅拌混凝土的过程中一定要严格控制坍落度。
(三)导管提拉
当导管内的混凝土在灌注过程中下落不畅时,需要提拉导管,这时候要注意防止力度过猛、幅度过大,并且防止进入水和空气,使局部混凝土缩颈断层。在上下提拉导管的过程中,导管外混凝土随之上升,当其与导管内混凝土面的高度差达到一定数值时,导管外的混凝土面不继续上升,如果此时快速放下导管,就会由于管内混凝土的流动性差,易出现导管外混凝土面比导管内混凝土面高的现象。当提拉拔出导管之后,泥浆、沉碴等混合物质会迅速填充到导管拔出后的空间,造成混凝土夹渣和气泡、强度不合格的问题,严重时形成“空心桩”。尤其是在灌注即将完成时,因灌注时间长,导致其流动性差,混凝土难以充分搅动,都可能影响混凝土的质量。 所以,在灌注时应注意混凝土搅拌质量、灌注时间、提拉导管的速度,在快达到桩的顶部时,还应多灌注一定数量的混凝土,使含有泥浆和气泡的混凝土充分从护筒顶部溢出,并经过几次慢起慢落提拉之后,再缓慢地将导管提出混凝土面。施工实践证明此措施可避免出现混凝土质量偏低的情况。
五、水上安全控制
港口工程灌注桩施工大多在岸边水下,周边水域常有渔船作业和行船经过,容易与工作平台碰撞,造成平台变形甚至损坏,使工程无法正常进行。为此,施工單位要像对待工程质量一样进行水上安全控制。一般作法是按照《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)的相关规定在施工区周边抛设警示标进行界定,并派巡逻船只和安全管理人员对周边水域内船只进行安全宣传和瞭望巡视,以防止发生安全事故而影响施工。
总结:港口工程中灌注桩施工的工作环境大多在水下,同时受到水文、气象和地质条件等因素的制约,因此,施工前要做好相关的准备工作,对每一个环节都要按照规范严格执行,工程中的任何一个细节都可能会影响到整个工程的质量,所以要严格控制施工质量,以确保施工安全。
参考文献:
[1] 《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)/中华人民共和国行业标准
[2] 《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)/ 中华人民共和国行业标准
[3]刘桂海,刘玉国.复杂地质条件下大孔径钻孔灌注桩施工工艺探讨[J].黑龙江科技信息,2007(16)
[4]肖文福.鄂黄大桥主6#索塔基础大直径深水嵌岩灌注桩施工技术[A].二○○○年湖北省桥梁学术讨论会论文集(下册)[C].2000
[5]夏平华.嵌岩灌注桩在码头加固修复工程中的应用研究[J].山西建筑,2009(30)
[6]侯杰,李宏伟,董军,柴宿东.杭州市文晖路艮山门立交桥大口径桩成孔施工实践[A].探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集[C].2003
[7]訾剑华.隐伏型岩溶地基嵌岩灌注桩岩土工程评价[A].全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C].2003
[8]刘毅.嵌岩灌注桩在山区河流重力式码头基础中的应用[J].交通科技,2007(03)
关键词:灌注桩;质量问题;控制措施
伴随着我国港口基础设施建设的快速发展,港口工程的施工量也越来越多,虽然其施工技术已经成熟,但由于灌注桩的施工地点大多在水下,受到水文、气象、地质条件的制约,另外受混凝土的配制比例、钻孔技术、钢筋笼上浮及灌注施工等多方面因素的影响,钻孔灌注桩施工容易出现各种问题,所以必须对其质量进行严格控制。
一、钻孔前的相关准备工作
严格按照《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)中埋设护筒的相关方法和规定要求进行施工。钻机就位前,检查好各项准备工作,主要包括场地的布置、钻机所在位置是否平整压实、检查并安装机具、准备其他配套设施、确定水电供应顺畅等。如果是在水上钻孔时,要了解并调查该水域的水文情况以及气象方面的相关资料,要搭设好安全稳定、高度合适、面积足够的工作平台。钻机就位前将护筒埋设在桩位处,以达到方便检测桩位和保持孔内泥浆液面高程的作用,并能够确保灌注桩孔口段不致于塌方。水下埋设护筒必须采取稳妥的锤击打入法进行施工,并随时关注钻孔机的水平度和垂直度,这个环节尤为注意。
二、钻进阶段的质量控制
钻孔施工过程中要注意控制孔位、孔深、孔径、孔斜与沉碴。结合施工实际情况,每天应常测泥浆浓度,而对于经验丰富的施工者,不一定要测量全部指标,但他们会注意体会泥浆手感的好坏,手感差则证明不合乎要求,就要重新清孔换浆。特别是端承桩,在孔终时须测一次孔深和孔径,确保是否达到设计标高和地层,清孔以后再测一次孔深以确定孔底部沉碴的厚度。一般用细钢丝测绳来测量孔深,在使用过程中还要经常用钢尺进行校正,保证孔底沉碴的厚度不超标。在成孔过程中,须避免塌孔。如果发现塌孔,应立即采取有效措施进行处理。至于在成孔过程中,孔壁上不可避免形成的泥皮会降低桩周侧摩擦阻力,理论上要求泥皮的厚度越小越好,但具体的厚度值是多少还要根据不同的成孔方法、泥浆的性能差异等作具体分析。
三、下钢筋笼阶段的质量控制
(一)加劲箍筋
对于直径小的桩,把加劲箍筋置于钢筋笼主筋内侧,采用导管法灌注混凝土,但这容易导致挂笼事故的发生,尤其要特别注意法兰式导管,其边缘容易挂住加劲箍筋,如果导管在混凝土中埋深大的情况下,混凝土的流动性降低,挂笼后导管的活动受限甚至不能活动,更严重的是导管拔不出来,留在孔内,造成混凝土灌注桩无法连续施工的现象。避免类似事故的方法较多,比如设置法兰护罩或在法兰盘处焊上加劲钢板。
(二)制作钢筋笼的连接
分段制作钢筋笼,连接时要相互错开相邻的主筋接头,间隔距离大于500 mm,保证在同一个截面内的接头数小于或者等于主筋根数的一半。钢筋焊接宜采用绑条焊,两端的连接必须垂直,钢筋焊接质量应经过检查合格后方可下放。吊放入孔时,应精确测量钢筋笼垂直度,并防止在下孔时碰挂孔壁。如果强行入孔容易造成孔壁上的泥土塌落。钢筋笼安装就位后,应采取措施固定,防止浇筑混凝土时发生偏移和上浮。
(三)保护层
在水下灌注混凝土,主筋的保护层厚度大約为50 mm,允许有上下20 mm的偏差。有的设计为了确保主筋保护层厚度,要求将钢筋制成“耳朵”状,并将其焊在主筋的外侧,但“耳朵”形钢筋由于容易进入孔壁,造成保护层的实际厚度变小,甚至暴露在外,钢筋易腐蚀生锈。在施工过程中,施工单位经常使用与灌注桩混凝土强度等级相同的砂浆制成半径50 mm,厚度达70 mm的轮形保护块,中间穿上钢筋并焊在两根主筋外侧,数量根据笼径、笼长及分段情况确定,这种方法使用效果好,而且还能确保质量,降低成本。
四、混凝土灌注阶段质量控制
(一)混凝土灌注
钻孔灌注桩混凝土施工应采用导管施工法,混凝土所使用的原材料应事先按规范要求进行试验,合格后方可采购进场。混凝土配合比设计应符合现行行业标准的有关规定。现场施工的混凝土配合比强度宜适当高于设计强度,以确保质量。施工前应准确计算每根桩混凝土用量,特别是第一次灌注量须保证导管埋深长度不小于1m,混凝土灌注过程中,应随时监控混凝土面标高和埋深导管的长度。严格按照操作流程,准确提升导管,保证混凝土有足够的流动度,做到连续、快速完成混凝土的灌注过程。当发生浇筑中断时,接桩处理方案应征求设计单位意见。
(二)坍落度
在水下进行混凝土灌注时,要严格控制坍落度,一般规定在180 mm与220 mm之间,搅拌机使用前应检查计量设备,确认计量误差值是否在允许范围之内。混凝土灌注前应在出机口和浇筑地点检查坍落度,如果坍落度不符合标准,流动性能差,不利于灌注,应立即查找原因;反之,坍落度大于规定说明水灰质量比发生变化,也要立即查明原因,并进行调整,避免使混凝土强度不符合设计要求。所以,在搅拌混凝土的过程中一定要严格控制坍落度。
(三)导管提拉
当导管内的混凝土在灌注过程中下落不畅时,需要提拉导管,这时候要注意防止力度过猛、幅度过大,并且防止进入水和空气,使局部混凝土缩颈断层。在上下提拉导管的过程中,导管外混凝土随之上升,当其与导管内混凝土面的高度差达到一定数值时,导管外的混凝土面不继续上升,如果此时快速放下导管,就会由于管内混凝土的流动性差,易出现导管外混凝土面比导管内混凝土面高的现象。当提拉拔出导管之后,泥浆、沉碴等混合物质会迅速填充到导管拔出后的空间,造成混凝土夹渣和气泡、强度不合格的问题,严重时形成“空心桩”。尤其是在灌注即将完成时,因灌注时间长,导致其流动性差,混凝土难以充分搅动,都可能影响混凝土的质量。 所以,在灌注时应注意混凝土搅拌质量、灌注时间、提拉导管的速度,在快达到桩的顶部时,还应多灌注一定数量的混凝土,使含有泥浆和气泡的混凝土充分从护筒顶部溢出,并经过几次慢起慢落提拉之后,再缓慢地将导管提出混凝土面。施工实践证明此措施可避免出现混凝土质量偏低的情况。
五、水上安全控制
港口工程灌注桩施工大多在岸边水下,周边水域常有渔船作业和行船经过,容易与工作平台碰撞,造成平台变形甚至损坏,使工程无法正常进行。为此,施工單位要像对待工程质量一样进行水上安全控制。一般作法是按照《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)的相关规定在施工区周边抛设警示标进行界定,并派巡逻船只和安全管理人员对周边水域内船只进行安全宣传和瞭望巡视,以防止发生安全事故而影响施工。
总结:港口工程中灌注桩施工的工作环境大多在水下,同时受到水文、气象和地质条件等因素的制约,因此,施工前要做好相关的准备工作,对每一个环节都要按照规范严格执行,工程中的任何一个细节都可能会影响到整个工程的质量,所以要严格控制施工质量,以确保施工安全。
参考文献:
[1] 《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)/中华人民共和国行业标准
[2] 《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)/ 中华人民共和国行业标准
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[4]肖文福.鄂黄大桥主6#索塔基础大直径深水嵌岩灌注桩施工技术[A].二○○○年湖北省桥梁学术讨论会论文集(下册)[C].2000
[5]夏平华.嵌岩灌注桩在码头加固修复工程中的应用研究[J].山西建筑,2009(30)
[6]侯杰,李宏伟,董军,柴宿东.杭州市文晖路艮山门立交桥大口径桩成孔施工实践[A].探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集[C].2003
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