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摘要:由于钻孔灌注桩工艺环节较多,容易出现质量事故,施工人员须保持认真的工作态度,加强对钻孔灌注桩各个环节的质量控制。本文结合工程实例对冲击钻孔灌注桩的施工工艺、施工准备、砼灌注过程的质量控制进行了介绍,以供参考。
关键词:钻孔灌注桩 施工 技术 混凝土
1 工程概况
湖南省衡邵高速公路第二合同段是交通部规划的国家重点公路泉州比节线之线吉安至邵阳的一段,是连接湖南省两个重要城市衡阳和邵阳的主要通道。
本合同段路线全长27.803km,共设大桥14座,中桥6座,天桥6座,互通立交3座,分离立交1座,涵106道。
2 冲击钻孔灌注桩施工方法
2.1 平整场地 在路线前进方向左侧,绿化带占地内
铺设施工便道,便道距绿化带左边线0.5m宽,5.0m用风化砂铺设后压路机压实以便机械设备顺利进场,然后平整场地,地面用压路机压实,要求有足够的承载力,以保证钻机、吊车和罐车等设备顺利到达作业地点进行施工。钻机作业处重点加以压实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。场地做到“四通一平”。
2.2 测量放样 ①桥梁各桩位全部由专业测量员采用全站仪坐标放样,水准点采用网式闭合布点。②各轴线、点位、水准点测设完毕后,请监理工程师检查后,进行下部施工。
2.3 埋设护筒 护筒采用5mm钢板制作高1.50m,内径大于桩径400mm。在护筒的上、中、下端焊加劲筋,以增加其钢度。采用人工开挖护筒坑,埋设护筒时用粘土分层回填、人工夯实,保证护筒周围和护筒底脚不透水。护筒高度高出地面30cm。护筒中心和桩位相对距离小于5cm,竖直度小于1%。埋设完成后,报请监理工程师验收,合格后进入下道工序。护筒在灌注混凝土后用吊车吊车。
2.4 泥浆制备 采用机械开挖泥浆池,挖出的残土及
时运送到指定的弃土场。
泥浆池设在路线前进方向右侧绿化带占地范围以内,距绿化带右边线2.0m。泥浆池长5.0m、宽7.0m、深4.0
m。在泥浆池附近设两座贮碴池。
采用钻锥搅拌法制备泥浆。制浆前,先把粘土打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土冲搅成泥浆后,进行钻孔。造浆过程中做好原始记录,造浆完成后报请监理工程师验收,合格后进行下道工序。
2.5 钻孔 根据本合同段地质钻孔资料,拟采用冲击
钻成孔。钻机就位时,使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位中心,其对中误差小于5cm。
开始钻进时,进尺适当控制。在冲击过程中按不同土层和钻进速度及时掏碴。钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,耳听钻锥的冲击声,以判别孔底情况,按勤松动,少量松绳的原则。孔内水泥浆水平面高出护筒脚至少1.0m以上,以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出。冲击过程中勤掏碴,勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况,预防安全质量事故的发生。钻进过程中始终保持孔内水位高出地下水位1.5-2.0m,掏碴后及时向孔内添加泥浆或补水,以维持水头高度。钻头刃口在钻孔中的磨损值,其直径磨耗不得超过1.5cm,每班开钻前检查钻头直径、及时补焊,不许中途修补以免卡钻。准备备用钻头,轮换使用和修补。
钻进中用验孔器检查钻孔直径和竖直度,其标准为钻孔孔径不小于设计孔径、倾斜度小于1%。用圆钢筋骨架吊入孔内,使钢筋骨架中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则钻孔直径和竖直度符合要求。如不符合上述要求则及时调整钻机位置,以保证成孔质量,合格后进入下道工序。
2.6 第一次清孔 清孔的要求为中等风化或微风化岩时,桩底沉淀土厚度小于5cm,其它土质时小于20cm,泥浆各项性能指标应符合要求。终孔检查后,迅速清孔。清孔方法采用抽浆清孔法,初步清孔采用掏碴筒掏碴法。钻至设计要求深度后,经过孔深、孔径、钻孔倾斜度检查,符合实测孔深大于设计孔深50mm、孔径不小于设计桩径且倾斜度不大于1%的要求后,用离心式吸泥泵将孔底泥浆和钻碴抽出。清孔排碴时保持孔内水头,防止坍孔。清孔达到上述标准后,停止清孔。报请监理工程师验收合格后进入下道工序。清孔时设专人填写清孔记录。
2.7 钢筋骨架安放 钢筋骨架在钢筋场地统一加工制作,按设计要求预设探测管,用平车运至桩位,采用汽车吊引笼式下法,用吊环反扣钢筋引笼,为了防止在起吊时,钢筋骨架变形,在钢筋骨架内用3根直径不小于8cm的松土杆,等边三角形加固,在下钢筋骨架过程中拆除。钢筋骨架放入孔内就位后,校正轴线位置,要求钢筋骨架中心与桩基中心距离小于20mm,钢筋骨架底面高程误差控制在±50mm内,顶面控制在±20mm以内。监理验收合格后进入下一道工序。
施工过程中应采取有效措施防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮。
2.8 导管安放 导管的内径为32cm,采用壁厚10mm无缝钢管制作。组装导管时,丝扣连接,每节长度搭配合理,便于安装和拆卸。使用前对导管进行水密试验,保证导管不漏水。采用16T吊车与人工配合安放导管,安放导管时,其下端距桩底距离控制在0.4m左右。
2.9 第二次清孔 导管就位后,再次检查孔内混凝土
沉淀层厚度和泥浆各项性能指标,如不符合上述标准,利用导管进行第二次清孔。在导管顶部安装一个弯头和皮骨架,用离心式泥浆泵将泥浆泵入导管内,再从孔底沿着导管置换沉碴,待沉淀层厚度和泥浆各项性能指标符合上述标准后,报监理工程师验收,合格后立即灌注水下混凝土。
2.10 灌注水下混凝土 在灌注混凝土时距灌注桩位中距5m以内的任何桩位停止施工,待混凝土灌注完成24h以后才能开始施工,以避免干扰混凝土的凝固。
混凝土由罐车运输到场并做塌落度检测,混凝土塌落度控制在18-22cm以内。混凝土导管下料连续灌注。在灌注混凝土过程中,随时探测混凝土高度,及时拆除或提升导管,采用16T吊车与人工配合拆除导管,拆除导管所耗时间不超过15min。
球栓用塑料布内包黄砂制成,球面光滑。采用剪球法冲球,球的内径比导管小2.0cm-2.5cm。首批混凝土的灌注数量满足导管初次埋入混凝土深度不小于1.0m,并能填充管底部和孔底的间隙。其计算式如下:
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1
其中
V——灌注首批混凝土所需数量(m3)。
D——桩孔直径(m)。
H1——桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m。
H2——导管初次埋置深度(m)。
d——导管内径(m)。
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=HWγW/γC。
HW——孔内水泥或泥浆的深度(m)。
γW——孔内或泥浆的重度(KN/m)。
γC——混凝土拌和物的重度(取24KN/m)。
2.11 清理桩头 待桩头混凝土强度达到设计值的25%时,立即凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高,凿除桩头混凝土采用人工手工凿除,不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。
3 结束语
施工过程中,要认真总结施工经验,正确应用有关规范;熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求,不断提高施工技术水平,抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制,采取各种有效的措施,保障灌注桩的成桩质量。
参考文献:
[1]公路工程技术标准.JTGB01-2003.
[2]公路工程质量检验评定标准.JTGF80/1-2004.
[3]公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000.
关键词:钻孔灌注桩 施工 技术 混凝土
1 工程概况
湖南省衡邵高速公路第二合同段是交通部规划的国家重点公路泉州比节线之线吉安至邵阳的一段,是连接湖南省两个重要城市衡阳和邵阳的主要通道。
本合同段路线全长27.803km,共设大桥14座,中桥6座,天桥6座,互通立交3座,分离立交1座,涵106道。
2 冲击钻孔灌注桩施工方法
2.1 平整场地 在路线前进方向左侧,绿化带占地内
铺设施工便道,便道距绿化带左边线0.5m宽,5.0m用风化砂铺设后压路机压实以便机械设备顺利进场,然后平整场地,地面用压路机压实,要求有足够的承载力,以保证钻机、吊车和罐车等设备顺利到达作业地点进行施工。钻机作业处重点加以压实,以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。场地做到“四通一平”。
2.2 测量放样 ①桥梁各桩位全部由专业测量员采用全站仪坐标放样,水准点采用网式闭合布点。②各轴线、点位、水准点测设完毕后,请监理工程师检查后,进行下部施工。
2.3 埋设护筒 护筒采用5mm钢板制作高1.50m,内径大于桩径400mm。在护筒的上、中、下端焊加劲筋,以增加其钢度。采用人工开挖护筒坑,埋设护筒时用粘土分层回填、人工夯实,保证护筒周围和护筒底脚不透水。护筒高度高出地面30cm。护筒中心和桩位相对距离小于5cm,竖直度小于1%。埋设完成后,报请监理工程师验收,合格后进入下道工序。护筒在灌注混凝土后用吊车吊车。
2.4 泥浆制备 采用机械开挖泥浆池,挖出的残土及
时运送到指定的弃土场。
泥浆池设在路线前进方向右侧绿化带占地范围以内,距绿化带右边线2.0m。泥浆池长5.0m、宽7.0m、深4.0
m。在泥浆池附近设两座贮碴池。
采用钻锥搅拌法制备泥浆。制浆前,先把粘土打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土冲搅成泥浆后,进行钻孔。造浆过程中做好原始记录,造浆完成后报请监理工程师验收,合格后进行下道工序。
2.5 钻孔 根据本合同段地质钻孔资料,拟采用冲击
钻成孔。钻机就位时,使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位中心,其对中误差小于5cm。
开始钻进时,进尺适当控制。在冲击过程中按不同土层和钻进速度及时掏碴。钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,耳听钻锥的冲击声,以判别孔底情况,按勤松动,少量松绳的原则。孔内水泥浆水平面高出护筒脚至少1.0m以上,以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁,但比护筒顶面低0.3m,防止泥浆溢出。冲击过程中勤掏碴,勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况,预防安全质量事故的发生。钻进过程中始终保持孔内水位高出地下水位1.5-2.0m,掏碴后及时向孔内添加泥浆或补水,以维持水头高度。钻头刃口在钻孔中的磨损值,其直径磨耗不得超过1.5cm,每班开钻前检查钻头直径、及时补焊,不许中途修补以免卡钻。准备备用钻头,轮换使用和修补。
钻进中用验孔器检查钻孔直径和竖直度,其标准为钻孔孔径不小于设计孔径、倾斜度小于1%。用圆钢筋骨架吊入孔内,使钢筋骨架中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则钻孔直径和竖直度符合要求。如不符合上述要求则及时调整钻机位置,以保证成孔质量,合格后进入下道工序。
2.6 第一次清孔 清孔的要求为中等风化或微风化岩时,桩底沉淀土厚度小于5cm,其它土质时小于20cm,泥浆各项性能指标应符合要求。终孔检查后,迅速清孔。清孔方法采用抽浆清孔法,初步清孔采用掏碴筒掏碴法。钻至设计要求深度后,经过孔深、孔径、钻孔倾斜度检查,符合实测孔深大于设计孔深50mm、孔径不小于设计桩径且倾斜度不大于1%的要求后,用离心式吸泥泵将孔底泥浆和钻碴抽出。清孔排碴时保持孔内水头,防止坍孔。清孔达到上述标准后,停止清孔。报请监理工程师验收合格后进入下道工序。清孔时设专人填写清孔记录。
2.7 钢筋骨架安放 钢筋骨架在钢筋场地统一加工制作,按设计要求预设探测管,用平车运至桩位,采用汽车吊引笼式下法,用吊环反扣钢筋引笼,为了防止在起吊时,钢筋骨架变形,在钢筋骨架内用3根直径不小于8cm的松土杆,等边三角形加固,在下钢筋骨架过程中拆除。钢筋骨架放入孔内就位后,校正轴线位置,要求钢筋骨架中心与桩基中心距离小于20mm,钢筋骨架底面高程误差控制在±50mm内,顶面控制在±20mm以内。监理验收合格后进入下一道工序。
施工过程中应采取有效措施防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮。
2.8 导管安放 导管的内径为32cm,采用壁厚10mm无缝钢管制作。组装导管时,丝扣连接,每节长度搭配合理,便于安装和拆卸。使用前对导管进行水密试验,保证导管不漏水。采用16T吊车与人工配合安放导管,安放导管时,其下端距桩底距离控制在0.4m左右。
2.9 第二次清孔 导管就位后,再次检查孔内混凝土
沉淀层厚度和泥浆各项性能指标,如不符合上述标准,利用导管进行第二次清孔。在导管顶部安装一个弯头和皮骨架,用离心式泥浆泵将泥浆泵入导管内,再从孔底沿着导管置换沉碴,待沉淀层厚度和泥浆各项性能指标符合上述标准后,报监理工程师验收,合格后立即灌注水下混凝土。
2.10 灌注水下混凝土 在灌注混凝土时距灌注桩位中距5m以内的任何桩位停止施工,待混凝土灌注完成24h以后才能开始施工,以避免干扰混凝土的凝固。
混凝土由罐车运输到场并做塌落度检测,混凝土塌落度控制在18-22cm以内。混凝土导管下料连续灌注。在灌注混凝土过程中,随时探测混凝土高度,及时拆除或提升导管,采用16T吊车与人工配合拆除导管,拆除导管所耗时间不超过15min。
球栓用塑料布内包黄砂制成,球面光滑。采用剪球法冲球,球的内径比导管小2.0cm-2.5cm。首批混凝土的灌注数量满足导管初次埋入混凝土深度不小于1.0m,并能填充管底部和孔底的间隙。其计算式如下:
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1
其中
V——灌注首批混凝土所需数量(m3)。
D——桩孔直径(m)。
H1——桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m。
H2——导管初次埋置深度(m)。
d——导管内径(m)。
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=HWγW/γC。
HW——孔内水泥或泥浆的深度(m)。
γW——孔内或泥浆的重度(KN/m)。
γC——混凝土拌和物的重度(取24KN/m)。
2.11 清理桩头 待桩头混凝土强度达到设计值的25%时,立即凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高,凿除桩头混凝土采用人工手工凿除,不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。
3 结束语
施工过程中,要认真总结施工经验,正确应用有关规范;熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求,不断提高施工技术水平,抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制,采取各种有效的措施,保障灌注桩的成桩质量。
参考文献:
[1]公路工程技术标准.JTGB01-2003.
[2]公路工程质量检验评定标准.JTGF80/1-2004.
[3]公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000.