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摘要:在对桥梁钻孔灌注桩施工所依据的技术原理进行分析论述的基础上,分别从灌注桩施工过程中的斜孔、卡管和钢筋笼偏位三个代表性的问题分析了灌注桩施工的问题及原因,并结合施工实践提出了对应的处理措施,对提高桥梁钻孔灌注桩的施工质量和施工速度起到一定的参考作用。
关键词:钻孔灌注桩;混凝土;桥梁施工
桥梁桩基的施工质量对桥梁整体结构产生直接影响,而且与桥梁的整体结构安全性直接相关。同时,钻孔灌注桩施工作业过程中具有明显的隐蔽性,为了保证施工质量,必须对桥梁钻孔灌注桩施工过程中的典型问题进行分析,并通过对应的措施减少施工问题造成的损失,确保桩基工程的安全稳定进行,使得桥梁的整体质量和施工进度得到保证。
1、桥梁钻孔灌注桩施工所依据的技术原理
钻孔灌注桩就是采用快速灌注的方式将预先配制的混凝土灌注入水和泥浆中,并将导管中的出料口深入到混凝土桩中的对应深度,从而对后续混凝土以及孔内水与泥浆的灌注起到一定的隔离作用,之后再持续将处于流态的混凝土注入到桩基孔中。在整个灌注过程中,通过持续的提高灌注管的高度来保证灌注的连续性,同时避免使得出料口与混凝土之间的距离太小而出现混凝土灌注堵塞。在整个灌注过程中,要依据出料口与入料口之间的高度差所形成的压强将后续灌入的混凝土推动前面的混凝土进入到灌注口中,实现灌注过程的连续性。
2、灌注桩施工过程中的斜孔问题及解决策略
2.1 斜孔问题及成因
在成孔施工的过程中,若发现桩孔存在明显的垂直度偏差后,会导致后续的钢筋笼置放工序受阻,增加整个施工的难度,并影响成桩之后的整体质量。从具体的施工实践来看,导致灌注桩孔倾斜的主要原因是护筒倾斜、钻头导向能力不足、地质成分不均匀以及钻杆自身存在垂直度偏差等原因。在出现倾斜孔之后,要在孔的偏斜位置处进行砂土回填,待沉積对应时间段之后,再进行钻孔作业,或者进行扫孔作业,直到桩孔位置被校直为止。
2.2 斜孔问题与预处理措施
在施工过程中必须尽量避免出现斜孔的问题,可以在安装钻机的过程中使得钻机的转盘与底座处于同一水平状态,同时使得固定钻杆、护筒中心孔与卡孔三者处于同一个位置,使得钻机座平稳至于固定地基位置。同时,在钻孔过程中应该结合实地勘探资料对钻进速度进行控制,保证在硬地速度较低、软地速度适当增加的钻进方式。而且在不能钻进的过程中不能盲目加压,或者控制加压速度;再次,在长时间使用之后,钻头会出现明显的磨损现象,切钻杆会出现对应的弯曲变形问题,因此在钻进作业之前要对钻头进行检查,发现问题及时予以更换。
3、灌注桩施工过程中的卡管问题及其预防、处理措施
3.1 卡管问题及其成因
导致卡管问题的重要原因包括:① 在初始灌注过程中因为防水栓而导致卡管问题;② 预制的混凝土水灰比或级配没有达到灌注要求,导致混凝土的流动性较差,长距离运输过程中因为离析作用而导致灌注过程中出现了导管堵塞的问题;③ 钻进设备故障以及其他原因同样会造成混凝土在灌注管内停留时间过长的问题,而且引发的灌注不连续还会导致混凝土超过初凝时间,进入导管之后容易出现卡管的问题。
3.2 卡管问题预防及处理措施
首先,要加强对预制混凝土质量的控制,配制过程中选择质量更优的原材料,并给予严格的配比进行拌和,对水灰比进行严格控制,并基于实际的施工环境合理加入外掺挤,使得混凝土的流动性与和易性得到改良。在发送发生卡管现象之后,首先要分析导致卡管的原因,并尝试使用长杆对导管内进行振捣,也可以使用吊绳抖动导管,若依然不能疏通导管时,则应该拔出导管,若混凝土没有初凝,则更换新的导管重新插入、灌注。当存在混凝土及拌和物进入到灌注孔时,则应该将灌注孔底部的杂物清理干净。
在灌注施工之前要对灌注设备进行检查,并尽量预订备用设备,一旦出现机械故障时可以立即将之投入使用,以免耽误使用工期;其次,应该采取对应的措施增加灌注速度,可以根据实际情况掺入对应比例的缓凝剂,从而延缓混凝土的初凝时间。若灌注时间过长,而且灌注孔内部混凝土已经堵塞,则应该将导管拔出,并再次设置钻机,使用小钻头将内部的混凝土吸出,应用冲抓锥将骨架逐层拔出,同时使用粘土掺沙砾塞入井孔中,完全沉淀之后再进行钻孔作业。
4、钢筋笼偏位问题及处理措施
4.1 钢筋笼偏位问题原因
导致钢筋笼偏位问题包括垂向位置改变、上浮等,导致该问题的主要原因包括:① 灌注桩孔自身存在偏位,从而导致钢筋笼放置时出现位置偏差;② 在吊装钢筋笼时没有采取垂直缓吊的方式,导致孔内的保护层厚度不足,容易出现钢筋笼偏位的问题;③ 钢筋笼长度较长,因为箍筋设置不合理,使得钢筋笼的整体刚性不足,吊装过程中出现明显变形的问题;④ 放置钢筋笼的位置过高,而且预制混凝土的流动性较差、灌注管的埋深过大,使得钢筋笼在吊装的过程中会随着混凝土的上升而上升;⑤ 没有对孔底的沉渣进行彻底清理,导致钢筋笼吊装的最终位置不达标,使得钢筋笼位置上移;⑥ 若所灌注的混凝土超出钢筋笼,而且整体埋深较大时,若此时上层混凝土已经开始初凝,且在表层形成了硬质层,使得混凝土与钢筋笼之间会产生对应的包裹力,若没有及时的将导管的末端上提至钢筋笼的底部以上,则会导致后续的 混凝土将钢筋笼抬升,从而使得钢筋笼的吊装位置出现偏差。
4.2 钢筋笼位置偏差处理措施
为了避免钢筋笼位置出现上浮或者偏位等问题,应该采取对应的措施:① 在首次进行清孔作业的过程中,应该使用粘度相对较低、比重相对较小的泥浆进行清洗,并将钻头 进行同步 的移动,进行清扫作业,使得孔内部的泥块尽量成为泥浆,并能够迅速的排出桩孔外部;② 增加混凝土的关注速度,通过合理控制灌注时间的方式减少钢筋笼上移的问题。当施工时间为高温夏天时,则应该掺入对应的缓凝剂,避免进入钢筋笼的混凝土流动性因为初凝而下降,并适当控制窜插导管的次数,在钢筋笼埋设足够之后再将钢筋笼埋至对应位置;③ 应该对钢筋笼与灌注孔进行固定,避免在凝固过程中出现钢筋笼上冲的问题。
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参考文献:
[1] 王永杰. 桥梁钻孔灌注桩施工中出现问题及处治措施[J]. 城市建设理论研究, 2014(12).
[2] 张安杰,赵军锋. 关于桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术的探讨[J]. 城市建设理论研究, 2014(14).
[3] 李英俊. 桥梁钻孔灌注桩施工中常规问题及处理措施[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2013(36).
关键词:钻孔灌注桩;混凝土;桥梁施工
桥梁桩基的施工质量对桥梁整体结构产生直接影响,而且与桥梁的整体结构安全性直接相关。同时,钻孔灌注桩施工作业过程中具有明显的隐蔽性,为了保证施工质量,必须对桥梁钻孔灌注桩施工过程中的典型问题进行分析,并通过对应的措施减少施工问题造成的损失,确保桩基工程的安全稳定进行,使得桥梁的整体质量和施工进度得到保证。
1、桥梁钻孔灌注桩施工所依据的技术原理
钻孔灌注桩就是采用快速灌注的方式将预先配制的混凝土灌注入水和泥浆中,并将导管中的出料口深入到混凝土桩中的对应深度,从而对后续混凝土以及孔内水与泥浆的灌注起到一定的隔离作用,之后再持续将处于流态的混凝土注入到桩基孔中。在整个灌注过程中,通过持续的提高灌注管的高度来保证灌注的连续性,同时避免使得出料口与混凝土之间的距离太小而出现混凝土灌注堵塞。在整个灌注过程中,要依据出料口与入料口之间的高度差所形成的压强将后续灌入的混凝土推动前面的混凝土进入到灌注口中,实现灌注过程的连续性。
2、灌注桩施工过程中的斜孔问题及解决策略
2.1 斜孔问题及成因
在成孔施工的过程中,若发现桩孔存在明显的垂直度偏差后,会导致后续的钢筋笼置放工序受阻,增加整个施工的难度,并影响成桩之后的整体质量。从具体的施工实践来看,导致灌注桩孔倾斜的主要原因是护筒倾斜、钻头导向能力不足、地质成分不均匀以及钻杆自身存在垂直度偏差等原因。在出现倾斜孔之后,要在孔的偏斜位置处进行砂土回填,待沉積对应时间段之后,再进行钻孔作业,或者进行扫孔作业,直到桩孔位置被校直为止。
2.2 斜孔问题与预处理措施
在施工过程中必须尽量避免出现斜孔的问题,可以在安装钻机的过程中使得钻机的转盘与底座处于同一水平状态,同时使得固定钻杆、护筒中心孔与卡孔三者处于同一个位置,使得钻机座平稳至于固定地基位置。同时,在钻孔过程中应该结合实地勘探资料对钻进速度进行控制,保证在硬地速度较低、软地速度适当增加的钻进方式。而且在不能钻进的过程中不能盲目加压,或者控制加压速度;再次,在长时间使用之后,钻头会出现明显的磨损现象,切钻杆会出现对应的弯曲变形问题,因此在钻进作业之前要对钻头进行检查,发现问题及时予以更换。
3、灌注桩施工过程中的卡管问题及其预防、处理措施
3.1 卡管问题及其成因
导致卡管问题的重要原因包括:① 在初始灌注过程中因为防水栓而导致卡管问题;② 预制的混凝土水灰比或级配没有达到灌注要求,导致混凝土的流动性较差,长距离运输过程中因为离析作用而导致灌注过程中出现了导管堵塞的问题;③ 钻进设备故障以及其他原因同样会造成混凝土在灌注管内停留时间过长的问题,而且引发的灌注不连续还会导致混凝土超过初凝时间,进入导管之后容易出现卡管的问题。
3.2 卡管问题预防及处理措施
首先,要加强对预制混凝土质量的控制,配制过程中选择质量更优的原材料,并给予严格的配比进行拌和,对水灰比进行严格控制,并基于实际的施工环境合理加入外掺挤,使得混凝土的流动性与和易性得到改良。在发送发生卡管现象之后,首先要分析导致卡管的原因,并尝试使用长杆对导管内进行振捣,也可以使用吊绳抖动导管,若依然不能疏通导管时,则应该拔出导管,若混凝土没有初凝,则更换新的导管重新插入、灌注。当存在混凝土及拌和物进入到灌注孔时,则应该将灌注孔底部的杂物清理干净。
在灌注施工之前要对灌注设备进行检查,并尽量预订备用设备,一旦出现机械故障时可以立即将之投入使用,以免耽误使用工期;其次,应该采取对应的措施增加灌注速度,可以根据实际情况掺入对应比例的缓凝剂,从而延缓混凝土的初凝时间。若灌注时间过长,而且灌注孔内部混凝土已经堵塞,则应该将导管拔出,并再次设置钻机,使用小钻头将内部的混凝土吸出,应用冲抓锥将骨架逐层拔出,同时使用粘土掺沙砾塞入井孔中,完全沉淀之后再进行钻孔作业。
4、钢筋笼偏位问题及处理措施
4.1 钢筋笼偏位问题原因
导致钢筋笼偏位问题包括垂向位置改变、上浮等,导致该问题的主要原因包括:① 灌注桩孔自身存在偏位,从而导致钢筋笼放置时出现位置偏差;② 在吊装钢筋笼时没有采取垂直缓吊的方式,导致孔内的保护层厚度不足,容易出现钢筋笼偏位的问题;③ 钢筋笼长度较长,因为箍筋设置不合理,使得钢筋笼的整体刚性不足,吊装过程中出现明显变形的问题;④ 放置钢筋笼的位置过高,而且预制混凝土的流动性较差、灌注管的埋深过大,使得钢筋笼在吊装的过程中会随着混凝土的上升而上升;⑤ 没有对孔底的沉渣进行彻底清理,导致钢筋笼吊装的最终位置不达标,使得钢筋笼位置上移;⑥ 若所灌注的混凝土超出钢筋笼,而且整体埋深较大时,若此时上层混凝土已经开始初凝,且在表层形成了硬质层,使得混凝土与钢筋笼之间会产生对应的包裹力,若没有及时的将导管的末端上提至钢筋笼的底部以上,则会导致后续的 混凝土将钢筋笼抬升,从而使得钢筋笼的吊装位置出现偏差。
4.2 钢筋笼位置偏差处理措施
为了避免钢筋笼位置出现上浮或者偏位等问题,应该采取对应的措施:① 在首次进行清孔作业的过程中,应该使用粘度相对较低、比重相对较小的泥浆进行清洗,并将钻头 进行同步 的移动,进行清扫作业,使得孔内部的泥块尽量成为泥浆,并能够迅速的排出桩孔外部;② 增加混凝土的关注速度,通过合理控制灌注时间的方式减少钢筋笼上移的问题。当施工时间为高温夏天时,则应该掺入对应的缓凝剂,避免进入钢筋笼的混凝土流动性因为初凝而下降,并适当控制窜插导管的次数,在钢筋笼埋设足够之后再将钢筋笼埋至对应位置;③ 应该对钢筋笼与灌注孔进行固定,避免在凝固过程中出现钢筋笼上冲的问题。
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参考文献:
[1] 王永杰. 桥梁钻孔灌注桩施工中出现问题及处治措施[J]. 城市建设理论研究, 2014(12).
[2] 张安杰,赵军锋. 关于桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术的探讨[J]. 城市建设理论研究, 2014(14).
[3] 李英俊. 桥梁钻孔灌注桩施工中常规问题及处理措施[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2013(36).