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【摘要】随着我国桥梁建设的日益发展,人们对桥梁的施工技术不断深入了解,但由于桥梁基础深埋地表下,而且多数施工区域地下水位较高,因此桥梁基础质量比较难控制,但基础施工又是整个桥梁工程建设中比较重要的一部分,桥梁基础分为明挖扩大基础和桩基础两种施工方法,桩基础又分为沉入桩、人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩,钻孔灌注桩是目前桥梁基础施工中最广泛的方法之一,本文将研究分析钻孔灌注桩的施工要点、问题及预防措施,从而保证桩基础质量。
【关键词】桥梁;桩基础;施工要点;预防措施
1、施工要点
1.1施工准备工作
1.1.1施工前,应将工程范围内杂草、杂物等清除干净,再将原地面压实,使工作区域具有一定压实度,熟悉了解施工区域内工程地质、水文资料和地下管线及地下构筑物;a
1.1.2施工中采用水泥、砂砾、钢筋等原材料检测及混凝土配合比设计;
1.1.3施工中主要施工机械及配套设备的检查和检修;
1.1.4测量桩位和高程,测量前,对测量仪器精度进行标定,核查设计单位交付的测量资料,建立施工控制网,并确保精度符合施工要求。对各个控制点及桩位进行测量放样,其偏差应控制在10cm以内,由此确定施工桩基深度和桩顶标高。
1.2埋设护筒
护筒一般常采用钢护筒,要求坚固耐用,不漏水,其内径比桩径大20-40cm,护筒要高出地面0.3米或者水位1.0-2.0米,护筒埋置根据设计要求或水文地质情况确定,一般2-4米,平面误差5cm,竖直线倾钭不大于1%。
1.3制备泥浆
钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成, 通过泥浆搅拌机或人工调和,贮存在泥浆池内,再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。
1.4钻孔
根据孔内取土方法不同,钻孔有正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、冲击钻孔、旋挖钻钻孔等常用方法,依据地质勘测资料选择最适合的钻孔方法。在钻孔过程中,每天根据钻渣判断地质情况,做好地质柱状图标识,钻至设计深度通知相关单位、人员参加验收。
1.5孔径检查与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量,是钻孔桩成败
的关键。为此,钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应采用器具对孔深、孔径、孔形等认真检查,符合设计要求后,填写“终孔检查证”。
清孔的方法:有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等,应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底,适用于各种钻孔方法的灌注桩,清孔时操作要细心,防止塌孔。
1.6钢筋笼制作与吊装
长桩骨架分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,应确保不变形,接头应错开。骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环,骨架入孔一般用吊机吊装钢筋笼。
1.7灌注水下混凝土
灌注水下混凝土前,进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力1.3倍。
灌注水下混凝土时,混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(注1.Om) 和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和下落后,混凝土应连续灌注,导管的埋置深度宜控制在 2-6m 。在灌注过程中,特别是潮沙地区和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头;应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋置深度。
2、施工常见问题及预防措施
2.1塌孔
质量问题:钻孔过程中,发现排出的泥浆中不断出现气泡,或者泥浆突然漏掉,则表示有孔壁坍陷或者裂隙。
预防措施:①在陆地上埋置护筒时,底部应夯实,护筒周围也要回填密实;②水中沉入护筒时,根据地质情况,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水;③由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定;④钻孔应尽量连续作业;⑤提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁;⑥钻孔时尽量避免大型机械设备或车辆通过;⑦灌注工作不具备时,暂时不要清孔,以免降低泥浆比重。
2.2钢筋笼上浮
质量问题:浇筑灌注桩混凝土时钢筋笼上浮。
预防措施:①混凝土上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小混凝土面上升的动能作用,以免钢筋笼被顶托而上浮;②当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,再提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度,防止钢筋笼上浮。③浇筑混凝土前,应将钢筋笼固定在孔位护筒上,也可防止上浮。
2.3导管堵塞
质量问题:水下混凝土在浇筑过程中,由于导管管径、混凝土粒径、和易性等原因造成混凝土无法浇筑的现象。
预防措施:①使用隔水栓直径与导管内径一致,同时具有良好的隔水性能,保证混凝土顺利排出;②在混凝土浇筑时,加强对混凝土搅拌时间和坍落度控制,水下混凝土必须具备良好和易性(坍落度宜为18-22cm),粗骨料最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,为改善混凝土和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂;③确保导管连接部位密封性,导管使用前试装、试压,试水压力为0.6Mpa-1.0Mpa,以避免导管进水;④浇筑混凝土过程中,混凝土应缓慢倒入导管,避免在导管内形成高压气塞。
2.4混凝土质量差
質量问题:桩身混凝土出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均的现象。
预防措施:①浇灌混凝土时应边灌边振捣;②浇灌混凝土时或安放钢筋笼时,注意不要碰撞土壁,造成土体坍落;③认真控制混凝土的配合比和坍落度,浇灌混凝土时设置串筒下料,防止混凝土产生离析现象,使混凝土强度均匀。
2.5断桩
质量问题:断桩是成桩后经超声波检测,桩身局部没有混凝土,存在泥夹层,或截面断裂的现象,是最严重的一种成桩缺陷,直接影响结构基础的承载力。
预防措施:①混凝土配合比应严格按照有按照有关水下混凝土的规范配制,并经常测试坍落度,防止导管堵塞;②严禁不经测算盲目提拔导管,防止导管脱离混凝土面。③钢筋笼主筋接头要焊平,以免提升导管时,法兰挂住钢筋笼。④浇筑混凝土应使用经过检漏和耐压试验的导管。⑤浇筑混凝土前应保证混凝土搅拌机能正常运转,必要时应有一台备用搅拌机作应急之用。
结语:
总之,桩基础施工质量隐患较多,要求严格把好每道工序施工质量,根据施工任务配备完整的人员、机械、原材料等,坚持把隐患消除在萌芽状态,做好预防措施,杜绝质量问题,保证工程质量。
【关键词】桥梁;桩基础;施工要点;预防措施
1、施工要点
1.1施工准备工作
1.1.1施工前,应将工程范围内杂草、杂物等清除干净,再将原地面压实,使工作区域具有一定压实度,熟悉了解施工区域内工程地质、水文资料和地下管线及地下构筑物;a
1.1.2施工中采用水泥、砂砾、钢筋等原材料检测及混凝土配合比设计;
1.1.3施工中主要施工机械及配套设备的检查和检修;
1.1.4测量桩位和高程,测量前,对测量仪器精度进行标定,核查设计单位交付的测量资料,建立施工控制网,并确保精度符合施工要求。对各个控制点及桩位进行测量放样,其偏差应控制在10cm以内,由此确定施工桩基深度和桩顶标高。
1.2埋设护筒
护筒一般常采用钢护筒,要求坚固耐用,不漏水,其内径比桩径大20-40cm,护筒要高出地面0.3米或者水位1.0-2.0米,护筒埋置根据设计要求或水文地质情况确定,一般2-4米,平面误差5cm,竖直线倾钭不大于1%。
1.3制备泥浆
钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成, 通过泥浆搅拌机或人工调和,贮存在泥浆池内,再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。
1.4钻孔
根据孔内取土方法不同,钻孔有正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、冲击钻孔、旋挖钻钻孔等常用方法,依据地质勘测资料选择最适合的钻孔方法。在钻孔过程中,每天根据钻渣判断地质情况,做好地质柱状图标识,钻至设计深度通知相关单位、人员参加验收。
1.5孔径检查与清孔
钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量,是钻孔桩成败
的关键。为此,钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应采用器具对孔深、孔径、孔形等认真检查,符合设计要求后,填写“终孔检查证”。
清孔的方法:有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等,应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底,适用于各种钻孔方法的灌注桩,清孔时操作要细心,防止塌孔。
1.6钢筋笼制作与吊装
长桩骨架分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,应确保不变形,接头应错开。骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环,骨架入孔一般用吊机吊装钢筋笼。
1.7灌注水下混凝土
灌注水下混凝土前,进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力1.3倍。
灌注水下混凝土时,混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(注1.Om) 和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和下落后,混凝土应连续灌注,导管的埋置深度宜控制在 2-6m 。在灌注过程中,特别是潮沙地区和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头;应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋置深度。
2、施工常见问题及预防措施
2.1塌孔
质量问题:钻孔过程中,发现排出的泥浆中不断出现气泡,或者泥浆突然漏掉,则表示有孔壁坍陷或者裂隙。
预防措施:①在陆地上埋置护筒时,底部应夯实,护筒周围也要回填密实;②水中沉入护筒时,根据地质情况,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水;③由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定;④钻孔应尽量连续作业;⑤提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁;⑥钻孔时尽量避免大型机械设备或车辆通过;⑦灌注工作不具备时,暂时不要清孔,以免降低泥浆比重。
2.2钢筋笼上浮
质量问题:浇筑灌注桩混凝土时钢筋笼上浮。
预防措施:①混凝土上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小混凝土面上升的动能作用,以免钢筋笼被顶托而上浮;②当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,再提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度,防止钢筋笼上浮。③浇筑混凝土前,应将钢筋笼固定在孔位护筒上,也可防止上浮。
2.3导管堵塞
质量问题:水下混凝土在浇筑过程中,由于导管管径、混凝土粒径、和易性等原因造成混凝土无法浇筑的现象。
预防措施:①使用隔水栓直径与导管内径一致,同时具有良好的隔水性能,保证混凝土顺利排出;②在混凝土浇筑时,加强对混凝土搅拌时间和坍落度控制,水下混凝土必须具备良好和易性(坍落度宜为18-22cm),粗骨料最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,为改善混凝土和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂;③确保导管连接部位密封性,导管使用前试装、试压,试水压力为0.6Mpa-1.0Mpa,以避免导管进水;④浇筑混凝土过程中,混凝土应缓慢倒入导管,避免在导管内形成高压气塞。
2.4混凝土质量差
質量问题:桩身混凝土出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均的现象。
预防措施:①浇灌混凝土时应边灌边振捣;②浇灌混凝土时或安放钢筋笼时,注意不要碰撞土壁,造成土体坍落;③认真控制混凝土的配合比和坍落度,浇灌混凝土时设置串筒下料,防止混凝土产生离析现象,使混凝土强度均匀。
2.5断桩
质量问题:断桩是成桩后经超声波检测,桩身局部没有混凝土,存在泥夹层,或截面断裂的现象,是最严重的一种成桩缺陷,直接影响结构基础的承载力。
预防措施:①混凝土配合比应严格按照有按照有关水下混凝土的规范配制,并经常测试坍落度,防止导管堵塞;②严禁不经测算盲目提拔导管,防止导管脱离混凝土面。③钢筋笼主筋接头要焊平,以免提升导管时,法兰挂住钢筋笼。④浇筑混凝土应使用经过检漏和耐压试验的导管。⑤浇筑混凝土前应保证混凝土搅拌机能正常运转,必要时应有一台备用搅拌机作应急之用。
结语:
总之,桩基础施工质量隐患较多,要求严格把好每道工序施工质量,根据施工任务配备完整的人员、机械、原材料等,坚持把隐患消除在萌芽状态,做好预防措施,杜绝质量问题,保证工程质量。