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摘 要:钻孔灌注桩作为一种基础形式,因其适应性、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于桥梁及其它工程领域。本文作者就根据自己的工作经验,重点研究了钻孔灌注桩施工技术在桥梁基础部分的应用,探讨了施工技术的要点以及施工质量控制措施,旨在促进该项技术在其他类似工程中的成功运用。
关键词:钻孔灌注桩;桥梁工程;应用
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A
引言
当前,我国各大中型城市已经或正在建成以桥梁和快速干道为主的交通网络,为城市的进一步繁荣和发展提供基础性的支持和贡献。钻孔灌注桩在我国建筑桩基施工中是一项应用十分广泛的施工技术,在市政桥梁的建设中要正确面对钻孔灌注桩施工工艺的复杂性,有效排除干扰因素的制约,降低钻孔灌注桩施工的难度。在实际施工过程中,也要结合桥梁建设工程的实际,根据市政桥梁工程的设计文件与施工规范,合理调整钻孔灌注桩技术的施工工艺,达到预定的建筑效果。
1. 钻孔灌注桩技术概述
钻孔灌注桩技术的应用需要迅速的将混凝土灌注到内衬穴和泥土中,将导管的出口包裹在一定深度的混凝土内,从而使水、泥土和混凝土的分离效果更加明显,接下来再继续进行混凝土桩的灌注。在钻孔灌注桩中需要注意对混凝土中埋深导管的控制。与此同时应当保持合理的出入口之间的高度差,依靠高压将混凝土同之前的混凝土进行合并。钻孔灌注桩施工技术和工艺的改进,使其可以在很多工程的地质条件进行施工,并且该技术在施工过程中的振动与噪音的已经基本消除。
2. 钻孔灌注桩的优点及其适用范围
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型,钻孔灌注桩与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多,同时能建造比预制桩的直径大的多的桩,在各种地基上均可使用。钻孔灌注桩的适用性广,能适用于各种地层的桩孔施工,不受地下水位高低的影响。施工灵活简便,并且具有较高的承载力,可以作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。最重要的是钻孔灌注桩成桩质量可靠,因此,在桩基施工中被广泛使用,信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证,事故少,且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少,施工过程中主要严格按相关规范和技术要求,并认真控制相关技术指标和质量,能更好地保证工程质量。
3. 钻孔灌注桩施工应用
3.1准确放线,确定桩中心位置
用全站仪放好桩位并测量钻孔平台的地表高程,把桩中心位置引到安全位置,保护桩之间的角度按45°~90°控制,具体情况要依据现场的情况选用角度;桩采用Φ22的螺纹钢筋;对于保护桩的设置在确定好长度和入土深度后,用混凝土护好,以保证施工过程中桩位。
3.2钻机对位
施工时为避免钻孔发生倾斜,钻机由汽吊抬运配合人工微调就位,落差大的陡坡铺设导轨等行进。
(1)钻机应稳定的安装在钻孔的一侧,钻机支撑垫木不得压在孔口的钢护筒壁上。
(2)选择适宜地层的配套钻头和钻孔事故处理配套机具,接通水电供应。
(3)调整钻机,使钻机起吊滑轮组,调整钻头中心、桩孔中心及护筒中心三者在同一条铅垂线上,稳定好钻机和扒杆缆风绳,保持钻机牢固、稳定。
3.3钻进成孔
(1)开钻时应先在孔内灌注泥浆。在钻孔过程中,随时注意孔内水压差,始终保持孔内外的水位差和泥浆浓度,以起到护壁固壁作用,防止坍孔。
(2)对孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀导致塌孔等。
(3)钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。根据钻进程度、快慢情况以及泥浆取样分析判明地层变化。
(4)严禁野蛮施工,遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔、护筒周围冒浆等情况时,必须停止施工,待采取有效措施后方能恢复施工;
(5)浇注水下混凝土时,严禁导管提出混凝土面,派有专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。同时,对浇注过程中的一切故障均要记录备案。
(6)在浇注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续的混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,以免导管内形成高压气囊,挤出关节间的橡胶垫使导管漏水。
(7)防止孔斜措施:钻架用经纬仪校正,转盘用水平尺校正。钻进时,主钻杆与动滑轮保持在同一垂线上。钻进中的加压给进随地层变化而调整,从硬层到软层可适当加快给进速度,从软层到硬层,要少加压,慢给进。
(8)因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在孔内,以防埋钻。同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、粘度,以防坍孔。
3.4钻孔检查、清孔成孔
(1)钻进达到设计标高时,用测绳进行测量并记录(钻孔施工人员应严格控制孔深,不得用超钻代替钻渣沉淀,更不能少钻),通知项目质检人员检测合格后,再请甲方监理工程师检查、验收。
(3)根据钻孔灌注桩的孔底沉渣厚度的要求,做好两次清孔,第一次是在终孔后,通过钻杆进行清孔;第二次在下好钢筋笼后进行清孔,以控制沉渣厚度标准。每次清孔终了必须测一次沉渣厚度,保证达到设计要求,并将实测数据记录在册。
3.5二次清孔,浇灌混凝土
3.5.1鋼筋笼制作、吊放及钢护筒的下放
(1)钢筋笼骨架连接:主筋与主筋之间采用双面焊,主筋与加强筋之间采用双面四焊点点焊,主筋与螺旋绕筋之间采用钢丝全绑扎。加强筋上两个断头,采用双面焊,主筋在井口接笼时主筋采用单面焊。
(2)钢筋笼制作时主筋调直,采用双面焊后保证两段主筋中心线吻合,螺旋绕筋调直,然后上盘圆机盘圆,针对不同直径的钢筋笼选用不同的胎具,制作尺寸合格的加强筋箍圈。
(3)该灌注桩钢筋笼采用整节在现场制作,整节吊装的方案进行,为防止钢筋笼在起吊、倒运过程中变形,需对加劲箍进行特别的加强。
3.5.2下放导管及二次清孔
(1)导管在使用前应做密水实验。导管长度满足施工需要,初灌时导管下端距孔底为0.5 米左右。
(2)导管吊装时应始终保持垂直,下放后灌注前应位于孔位中心。
(3)下放导管后应及时测量孔深,沉淀厚度符合设计要求时应及时组织人力、物力进行混凝土灌注,当沉淀层厚度超标时应进行二次清孔,直至沉淀层厚度达标为止,但需注意孔壁稳定,以防塌孔。
4.钻孔灌注桩施工中技术要点
4.1钢筋笼骨架的连接
首先,主筋与主筋之间采用双面搭接焊,主筋与加强筋之间采用双面四焊点点焊,主筋与螺旋绕筋之间采用钢丝全绑扎。加强筋上两个断头,采用双面搭接焊,主筋在井口接笼时主筋采用单面搭接焊。其次,钢筋笼四周沿纵向每隔2~4米设置混凝土保护层,保护层采用混凝土垫圈与箍筋连接的形式。最后,钢护筒采用整节制作、下放,护筒焊缝满足规范要求,并敲掉焊缝焊渣,确保混凝土在灌注过程中不能有漏浆现象发生。
4.2混凝土的灌注
首先,水下混凝土浇筑采用集中搅拌、泵送混凝土输送。距离较远的桩基砼由砼运输车运送。其次,灌注水下混凝土时,导管和漏斗之间设置阀门,确保连续进行,不得中断。其三,现场计量人员认真计量,确保混凝土按经监理工程师批准的配合比拌制,并按规范规定的频率全面检查混凝土的坍落度、和易性等指标,严禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。其四,为保证桩顶砼强度符合设计要求,向施工人员交底。浇筑完毕后用掏渣桶掏出顶部桩头砼,掏完后的砼顶面高出桩顶标高0.5m;此高出部分待墩身施工时再进行凿毛接顺。最后,必须100%进行桩基低应变超声波无破损检测,检验合格的桩基才能进行接下来的施工。
5. 钻孔桩的检验
5.1截桩头及清除混凝土
浇筑的混凝土上部一般存在质量不达标的部分,因此必须予以清除,截除部分的高度控制在50cm以上,这也就要求浇筑的过程必须至少高出标准高度50cm,以保证留下部分的高质量。
5.2钻孔桩的检验
质量的检测包括单桩承载力与桩身质量。单桩的承载力检测要求检测数量不少于1%,如用动载试验则检测数量不少于15%。需要抽取混凝土样本时要备有70mm-110mm的取芯设备及相关的操作人员。按要求取芯后要用高压注纯水的方式将芯孔填实,避免取样影响质量。对于不合格的桩要采用替代的办法,加桩的数量以及位置、深度按重新设计的要求进行。
6. 结语
综上所述,钻孔灌注桩技术是当前市政桥梁建设中主要的桩基工程技术。实际的钻孔灌注桩施工在运用过程中表现出工艺复杂、施工难度高、干扰因素多等内外部影响,这不但会造成钻孔灌注桩施工质量的下降,而且会延误市政桥梁施工的工期,对于整个市政桥梁建设来说,有着不可挽回的损失,为了提高市政桥梁建设的速度和质量,必须贵钻孔灌注桩技术进行重点的解构与思考。钻孔灌注桩技术运用中应该结合市政桥梁施工实际,有针对性地调整钻孔灌注桩施工细节,做好设计、灌注、养护等技术环节。对可能出现的问题进行分析并制定对策,做到科学组织、谨慎施工及严格管理,以保证施工质量。
参考文献:
[3]李庆海.钻孔灌注桩施工中的问题处理[J].丹东海工,2007,(00).
[4]范叶义.钻孔灌注桩施工技术的探索[J].水利水电工程造价,2005,(01).
[1]吴伟才,基于工程实践的桥梁桩基施工技术研究,科技创新报导.2010(17)
[2]关波,钻孔灌注桩技术在桥梁桩基施工中的应用,四川建材.2008(06)
关键词:钻孔灌注桩;桥梁工程;应用
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A
引言
当前,我国各大中型城市已经或正在建成以桥梁和快速干道为主的交通网络,为城市的进一步繁荣和发展提供基础性的支持和贡献。钻孔灌注桩在我国建筑桩基施工中是一项应用十分广泛的施工技术,在市政桥梁的建设中要正确面对钻孔灌注桩施工工艺的复杂性,有效排除干扰因素的制约,降低钻孔灌注桩施工的难度。在实际施工过程中,也要结合桥梁建设工程的实际,根据市政桥梁工程的设计文件与施工规范,合理调整钻孔灌注桩技术的施工工艺,达到预定的建筑效果。
1. 钻孔灌注桩技术概述
钻孔灌注桩技术的应用需要迅速的将混凝土灌注到内衬穴和泥土中,将导管的出口包裹在一定深度的混凝土内,从而使水、泥土和混凝土的分离效果更加明显,接下来再继续进行混凝土桩的灌注。在钻孔灌注桩中需要注意对混凝土中埋深导管的控制。与此同时应当保持合理的出入口之间的高度差,依靠高压将混凝土同之前的混凝土进行合并。钻孔灌注桩施工技术和工艺的改进,使其可以在很多工程的地质条件进行施工,并且该技术在施工过程中的振动与噪音的已经基本消除。
2. 钻孔灌注桩的优点及其适用范围
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型,钻孔灌注桩与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多,同时能建造比预制桩的直径大的多的桩,在各种地基上均可使用。钻孔灌注桩的适用性广,能适用于各种地层的桩孔施工,不受地下水位高低的影响。施工灵活简便,并且具有较高的承载力,可以作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。最重要的是钻孔灌注桩成桩质量可靠,因此,在桩基施工中被广泛使用,信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证,事故少,且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少,施工过程中主要严格按相关规范和技术要求,并认真控制相关技术指标和质量,能更好地保证工程质量。
3. 钻孔灌注桩施工应用
3.1准确放线,确定桩中心位置
用全站仪放好桩位并测量钻孔平台的地表高程,把桩中心位置引到安全位置,保护桩之间的角度按45°~90°控制,具体情况要依据现场的情况选用角度;桩采用Φ22的螺纹钢筋;对于保护桩的设置在确定好长度和入土深度后,用混凝土护好,以保证施工过程中桩位。
3.2钻机对位
施工时为避免钻孔发生倾斜,钻机由汽吊抬运配合人工微调就位,落差大的陡坡铺设导轨等行进。
(1)钻机应稳定的安装在钻孔的一侧,钻机支撑垫木不得压在孔口的钢护筒壁上。
(2)选择适宜地层的配套钻头和钻孔事故处理配套机具,接通水电供应。
(3)调整钻机,使钻机起吊滑轮组,调整钻头中心、桩孔中心及护筒中心三者在同一条铅垂线上,稳定好钻机和扒杆缆风绳,保持钻机牢固、稳定。
3.3钻进成孔
(1)开钻时应先在孔内灌注泥浆。在钻孔过程中,随时注意孔内水压差,始终保持孔内外的水位差和泥浆浓度,以起到护壁固壁作用,防止坍孔。
(2)对孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀导致塌孔等。
(3)钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。根据钻进程度、快慢情况以及泥浆取样分析判明地层变化。
(4)严禁野蛮施工,遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔、护筒周围冒浆等情况时,必须停止施工,待采取有效措施后方能恢复施工;
(5)浇注水下混凝土时,严禁导管提出混凝土面,派有专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。同时,对浇注过程中的一切故障均要记录备案。
(6)在浇注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续的混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,以免导管内形成高压气囊,挤出关节间的橡胶垫使导管漏水。
(7)防止孔斜措施:钻架用经纬仪校正,转盘用水平尺校正。钻进时,主钻杆与动滑轮保持在同一垂线上。钻进中的加压给进随地层变化而调整,从硬层到软层可适当加快给进速度,从软层到硬层,要少加压,慢给进。
(8)因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在孔内,以防埋钻。同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、粘度,以防坍孔。
3.4钻孔检查、清孔成孔
(1)钻进达到设计标高时,用测绳进行测量并记录(钻孔施工人员应严格控制孔深,不得用超钻代替钻渣沉淀,更不能少钻),通知项目质检人员检测合格后,再请甲方监理工程师检查、验收。
(3)根据钻孔灌注桩的孔底沉渣厚度的要求,做好两次清孔,第一次是在终孔后,通过钻杆进行清孔;第二次在下好钢筋笼后进行清孔,以控制沉渣厚度标准。每次清孔终了必须测一次沉渣厚度,保证达到设计要求,并将实测数据记录在册。
3.5二次清孔,浇灌混凝土
3.5.1鋼筋笼制作、吊放及钢护筒的下放
(1)钢筋笼骨架连接:主筋与主筋之间采用双面焊,主筋与加强筋之间采用双面四焊点点焊,主筋与螺旋绕筋之间采用钢丝全绑扎。加强筋上两个断头,采用双面焊,主筋在井口接笼时主筋采用单面焊。
(2)钢筋笼制作时主筋调直,采用双面焊后保证两段主筋中心线吻合,螺旋绕筋调直,然后上盘圆机盘圆,针对不同直径的钢筋笼选用不同的胎具,制作尺寸合格的加强筋箍圈。
(3)该灌注桩钢筋笼采用整节在现场制作,整节吊装的方案进行,为防止钢筋笼在起吊、倒运过程中变形,需对加劲箍进行特别的加强。
3.5.2下放导管及二次清孔
(1)导管在使用前应做密水实验。导管长度满足施工需要,初灌时导管下端距孔底为0.5 米左右。
(2)导管吊装时应始终保持垂直,下放后灌注前应位于孔位中心。
(3)下放导管后应及时测量孔深,沉淀厚度符合设计要求时应及时组织人力、物力进行混凝土灌注,当沉淀层厚度超标时应进行二次清孔,直至沉淀层厚度达标为止,但需注意孔壁稳定,以防塌孔。
4.钻孔灌注桩施工中技术要点
4.1钢筋笼骨架的连接
首先,主筋与主筋之间采用双面搭接焊,主筋与加强筋之间采用双面四焊点点焊,主筋与螺旋绕筋之间采用钢丝全绑扎。加强筋上两个断头,采用双面搭接焊,主筋在井口接笼时主筋采用单面搭接焊。其次,钢筋笼四周沿纵向每隔2~4米设置混凝土保护层,保护层采用混凝土垫圈与箍筋连接的形式。最后,钢护筒采用整节制作、下放,护筒焊缝满足规范要求,并敲掉焊缝焊渣,确保混凝土在灌注过程中不能有漏浆现象发生。
4.2混凝土的灌注
首先,水下混凝土浇筑采用集中搅拌、泵送混凝土输送。距离较远的桩基砼由砼运输车运送。其次,灌注水下混凝土时,导管和漏斗之间设置阀门,确保连续进行,不得中断。其三,现场计量人员认真计量,确保混凝土按经监理工程师批准的配合比拌制,并按规范规定的频率全面检查混凝土的坍落度、和易性等指标,严禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。其四,为保证桩顶砼强度符合设计要求,向施工人员交底。浇筑完毕后用掏渣桶掏出顶部桩头砼,掏完后的砼顶面高出桩顶标高0.5m;此高出部分待墩身施工时再进行凿毛接顺。最后,必须100%进行桩基低应变超声波无破损检测,检验合格的桩基才能进行接下来的施工。
5. 钻孔桩的检验
5.1截桩头及清除混凝土
浇筑的混凝土上部一般存在质量不达标的部分,因此必须予以清除,截除部分的高度控制在50cm以上,这也就要求浇筑的过程必须至少高出标准高度50cm,以保证留下部分的高质量。
5.2钻孔桩的检验
质量的检测包括单桩承载力与桩身质量。单桩的承载力检测要求检测数量不少于1%,如用动载试验则检测数量不少于15%。需要抽取混凝土样本时要备有70mm-110mm的取芯设备及相关的操作人员。按要求取芯后要用高压注纯水的方式将芯孔填实,避免取样影响质量。对于不合格的桩要采用替代的办法,加桩的数量以及位置、深度按重新设计的要求进行。
6. 结语
综上所述,钻孔灌注桩技术是当前市政桥梁建设中主要的桩基工程技术。实际的钻孔灌注桩施工在运用过程中表现出工艺复杂、施工难度高、干扰因素多等内外部影响,这不但会造成钻孔灌注桩施工质量的下降,而且会延误市政桥梁施工的工期,对于整个市政桥梁建设来说,有着不可挽回的损失,为了提高市政桥梁建设的速度和质量,必须贵钻孔灌注桩技术进行重点的解构与思考。钻孔灌注桩技术运用中应该结合市政桥梁施工实际,有针对性地调整钻孔灌注桩施工细节,做好设计、灌注、养护等技术环节。对可能出现的问题进行分析并制定对策,做到科学组织、谨慎施工及严格管理,以保证施工质量。
参考文献:
[3]李庆海.钻孔灌注桩施工中的问题处理[J].丹东海工,2007,(00).
[4]范叶义.钻孔灌注桩施工技术的探索[J].水利水电工程造价,2005,(01).
[1]吴伟才,基于工程实践的桥梁桩基施工技术研究,科技创新报导.2010(17)
[2]关波,钻孔灌注桩技术在桥梁桩基施工中的应用,四川建材.2008(06)