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【摘 要】 灌注桩是近年来在路桥施工中经常采用的一种地基施工工艺。因成孔方法不同,灌注桩又可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几种形式。本文对高速公路施工中钻孔灌注桩的施工技术进行了较为详尽的阐述,仅供参考。
【关键词】 高速公路;钻孔灌注桩;施工;措施
近年来,我国的公路工程得到了长足的发展,随着人们生活水平的提高,对于公路工程的要求也是越来越高。尤其是高速公路的运行,对该工程施工的要求更加严格更加高,如何运用各种施工技术做好高速公路工程的施工时企业所关注的焦点。目前,钻孔灌注桩技术在国内的高速公路桥梁工程施工中占据着重要的地位,它具有抗震性能好、承载力大、对施工环境影响小、能解决特殊地基沉载力等优点,所以在我国高速公路施工中得到了非常广泛的运用。然而钻孔灌注桩技术在施工中仍然存在着一些问题亟待解决,所以,我们在高速公路施工中要充分利用好钻孔灌注桩施工技术,严格把握住关键所在,严把工程施工质量关。
1 钻孔灌注桩技术的特点
钻孔灌注桩适应各种地质条件,又因其操作简单设备投入小等原因越来越广泛的应用在公路桥梁工程中。灌注桩技术对环境以及周边的影响较小,噪音小、振动小、地面无隆起或侧移,而利用此技术,灌注桩的入土也比较深。此外通过土层性质的分析,简化基础结构;并且能够穿过任何地质,承载力高。
但是与一般的基础施工相比,灌注桩在施工过程中也容易发生质量问题。影响灌注桩质量的因素很多,比如施工工艺、地质环境、护壁工序、混凝土配制、灌注技术等等,哪一环节出现问题都有可能造成事塌孔、缩颈甚至断桩,不但造成财产损失,也会影响工程进度。
2 钻孔灌桩技术的施工
(1)施工工艺。钻孔灌注桩施工工艺主要为:钻孔准备→泥浆制备→钻机准备→钻孔→成孔检查与清孔→吊装钢筋笼→混凝土浇筑等。
(2)钻孔的准备。钻孔前应当找准做桩地方,做好纵横轴线,标记基准点,还应当测量地图,对场地进行平整,并准备工作平台。此外对于施工道路以及排水设施的建设也应当及时到位。之后放出桥位线,布置临时的施工设施,做好钻孔施工的准备。钻孔设备大多是转盘钻机,因钻头的摆动可能造成扩孔,不利于施工,此处应当注意。
(3)护筒。设计的护筒内径要比桩径大,范围也要控制在20~40厘米以内。在对护筒进行埋设时,应保持桩体中心线与护筒中心线重合,将平面误差控制在50毫米之内并且倾斜度不能大于1%。例如,在旱地条件下,就可以采取挖坑埋设的形式,即对护筒底部及四周的回填粘土实行分层夯实,高度要超出地面30厘米,假如在水里的应超出水面1~2米。而护筒的埋深一般在2~4米之内,这还要根据工程现场状况和设计具体要求来决定。
(4)泥浆配置。泥浆的作用是在钻孔壁上形成一层泥皮,保护钻孔。泥浆还能悬浮钻渣,对于正循环钻机,需要泥浆满足一些条件。根据实际操作,泥浆的配比应当是:水:膨润土:纤维素:烧碱=100:7:0.007:0.003。膨润土的作用是使得泥浆的粘合度提高,同时其具有低密度、低沙、高稳定性、牢固性高的特点。纤维素则是降低了泥浆的失水率,可以在表面形成一层薄膜。烧碱则是提高了泥浆的稳定性同时具有保水作用。同时护壁泥浆的稀稠程度也对工程质量有着影响。泥浆过稠则会是的泥皮过厚,太薄了又容易坍塌。
(5)钻孔。根据地质条件的不同在钻孔时可以选择回旋、冲击等不同的机械,钻机应当支撑牢固避免孔位中心产生移动。在钻机支撑架安装完后,钻机垂直对准桩位的中心,保持钻杆的垂直。匀速的钻孔,保证钻渣悬浮,根据地质的变化而即使的调整钻头的速度。
(6)检查与清孔。当钻孔达到了设计要求是就要进行验收和检查。清孔施工技术主要是在钻孔完成后,对孔深以及孔径进行全面的检查,当一切都合乎规范之后所进行的清孔操作技术。因此,在清孔操作的过程中,必须切实保持孔内的水头,避免孔出现坍塌现象。清孔操作完成后,提取孔底的泥浆样品,进行性能指标的相关试验,切实保证试验结果符合相关规定和要求。不得用深钻孔的方法来代替清孔。
(7)吊装钢筋笼。钢筋笼在现场或工厂切断、焊接后,再根据工程的需要来进行绑扎和点焊,外箍筋套在主筋的外侧从底部而向孔口方向依次的绑扎,钢筋笼加工完成后,可以利用起吊设备一次到位的安装,保持垂直度,在钢筋笼周边梅花形布设预制的混凝土保护层垫块。
另外钢筋笼也可以孔内安装。首先对主筋进行焊接,钢筋笼的外箍筋是先做定型,后从底部向孔口的方向进行绑扎。其次在适当的地方可以建立支架。这种孔内安装法可以避免了利用起吊设备。钢筋笼安装定位后,应在周边梅花形布设预制混凝土保护层垫块。钢筋笼安装完毕,再次消除孔底浮土或沉碴,排除积水,进行验收,作好桩身灌注前的准备工作。
(8)浇筑。浇筑前应当计算好设计要求的浇筑量,为了避免混凝土结块。搅拌后半小时内应当完成浇筑,并且还要保证塌落在16到20cm之间。第一次的灌注应当使得导管中的混凝土充满整个柱底,导管深度是2到6m之间。并且每次拆除导管后都应当安放于桩孔的中心位置,以保证浇筑的混凝土质量。浇筑完成的混凝土的高度应当高出桩顶50cm以上。
3 钻孔灌注桩施工常见问题处理
3.1缩颈
缩颈是灌注桩施工中常见的质量问题之一。当灌注桩桩周土体在浇筑过程中产生膨胀,容易導致清孔不彻底时,有可能会造成缩颈现象,另外,孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小也是产生缩颈的一个原因。缩颈的处理办法主要是通过控制泥浆的比重,降低泥浆的失水量,通过用优质泥浆来解决。在处理时及时认真的进行清孔,在导正器的外侧焊接合金刀片,也都对控制缩颈现象的产生有一定的作用。
3.2导管进水
导管进水也称导管渗透,在混凝土浇筑的过程中,有时由于上提导管过量,而在接头的部分产生漏水的现象。容易造成混凝土的离析,影响灌注桩的质量,针对导管进水渗透的问题,在施工中必须加强检查,主要有验漏、抗拉、稳固等,此外人员的技术问题也应当受到重视,加强工作人员的技术培训同时注重导管的质量,在混凝土浇筑之前应当检查导管,并对漏水部位进行防水处理,必要时更换新的导管,并用小型的水泵抽搐混凝土后进行重新灌注。
【关键词】 高速公路;钻孔灌注桩;施工;措施
近年来,我国的公路工程得到了长足的发展,随着人们生活水平的提高,对于公路工程的要求也是越来越高。尤其是高速公路的运行,对该工程施工的要求更加严格更加高,如何运用各种施工技术做好高速公路工程的施工时企业所关注的焦点。目前,钻孔灌注桩技术在国内的高速公路桥梁工程施工中占据着重要的地位,它具有抗震性能好、承载力大、对施工环境影响小、能解决特殊地基沉载力等优点,所以在我国高速公路施工中得到了非常广泛的运用。然而钻孔灌注桩技术在施工中仍然存在着一些问题亟待解决,所以,我们在高速公路施工中要充分利用好钻孔灌注桩施工技术,严格把握住关键所在,严把工程施工质量关。
1 钻孔灌注桩技术的特点
钻孔灌注桩适应各种地质条件,又因其操作简单设备投入小等原因越来越广泛的应用在公路桥梁工程中。灌注桩技术对环境以及周边的影响较小,噪音小、振动小、地面无隆起或侧移,而利用此技术,灌注桩的入土也比较深。此外通过土层性质的分析,简化基础结构;并且能够穿过任何地质,承载力高。
但是与一般的基础施工相比,灌注桩在施工过程中也容易发生质量问题。影响灌注桩质量的因素很多,比如施工工艺、地质环境、护壁工序、混凝土配制、灌注技术等等,哪一环节出现问题都有可能造成事塌孔、缩颈甚至断桩,不但造成财产损失,也会影响工程进度。
2 钻孔灌桩技术的施工
(1)施工工艺。钻孔灌注桩施工工艺主要为:钻孔准备→泥浆制备→钻机准备→钻孔→成孔检查与清孔→吊装钢筋笼→混凝土浇筑等。
(2)钻孔的准备。钻孔前应当找准做桩地方,做好纵横轴线,标记基准点,还应当测量地图,对场地进行平整,并准备工作平台。此外对于施工道路以及排水设施的建设也应当及时到位。之后放出桥位线,布置临时的施工设施,做好钻孔施工的准备。钻孔设备大多是转盘钻机,因钻头的摆动可能造成扩孔,不利于施工,此处应当注意。
(3)护筒。设计的护筒内径要比桩径大,范围也要控制在20~40厘米以内。在对护筒进行埋设时,应保持桩体中心线与护筒中心线重合,将平面误差控制在50毫米之内并且倾斜度不能大于1%。例如,在旱地条件下,就可以采取挖坑埋设的形式,即对护筒底部及四周的回填粘土实行分层夯实,高度要超出地面30厘米,假如在水里的应超出水面1~2米。而护筒的埋深一般在2~4米之内,这还要根据工程现场状况和设计具体要求来决定。
(4)泥浆配置。泥浆的作用是在钻孔壁上形成一层泥皮,保护钻孔。泥浆还能悬浮钻渣,对于正循环钻机,需要泥浆满足一些条件。根据实际操作,泥浆的配比应当是:水:膨润土:纤维素:烧碱=100:7:0.007:0.003。膨润土的作用是使得泥浆的粘合度提高,同时其具有低密度、低沙、高稳定性、牢固性高的特点。纤维素则是降低了泥浆的失水率,可以在表面形成一层薄膜。烧碱则是提高了泥浆的稳定性同时具有保水作用。同时护壁泥浆的稀稠程度也对工程质量有着影响。泥浆过稠则会是的泥皮过厚,太薄了又容易坍塌。
(5)钻孔。根据地质条件的不同在钻孔时可以选择回旋、冲击等不同的机械,钻机应当支撑牢固避免孔位中心产生移动。在钻机支撑架安装完后,钻机垂直对准桩位的中心,保持钻杆的垂直。匀速的钻孔,保证钻渣悬浮,根据地质的变化而即使的调整钻头的速度。
(6)检查与清孔。当钻孔达到了设计要求是就要进行验收和检查。清孔施工技术主要是在钻孔完成后,对孔深以及孔径进行全面的检查,当一切都合乎规范之后所进行的清孔操作技术。因此,在清孔操作的过程中,必须切实保持孔内的水头,避免孔出现坍塌现象。清孔操作完成后,提取孔底的泥浆样品,进行性能指标的相关试验,切实保证试验结果符合相关规定和要求。不得用深钻孔的方法来代替清孔。
(7)吊装钢筋笼。钢筋笼在现场或工厂切断、焊接后,再根据工程的需要来进行绑扎和点焊,外箍筋套在主筋的外侧从底部而向孔口方向依次的绑扎,钢筋笼加工完成后,可以利用起吊设备一次到位的安装,保持垂直度,在钢筋笼周边梅花形布设预制的混凝土保护层垫块。
另外钢筋笼也可以孔内安装。首先对主筋进行焊接,钢筋笼的外箍筋是先做定型,后从底部向孔口的方向进行绑扎。其次在适当的地方可以建立支架。这种孔内安装法可以避免了利用起吊设备。钢筋笼安装定位后,应在周边梅花形布设预制混凝土保护层垫块。钢筋笼安装完毕,再次消除孔底浮土或沉碴,排除积水,进行验收,作好桩身灌注前的准备工作。
(8)浇筑。浇筑前应当计算好设计要求的浇筑量,为了避免混凝土结块。搅拌后半小时内应当完成浇筑,并且还要保证塌落在16到20cm之间。第一次的灌注应当使得导管中的混凝土充满整个柱底,导管深度是2到6m之间。并且每次拆除导管后都应当安放于桩孔的中心位置,以保证浇筑的混凝土质量。浇筑完成的混凝土的高度应当高出桩顶50cm以上。
3 钻孔灌注桩施工常见问题处理
3.1缩颈
缩颈是灌注桩施工中常见的质量问题之一。当灌注桩桩周土体在浇筑过程中产生膨胀,容易導致清孔不彻底时,有可能会造成缩颈现象,另外,孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小也是产生缩颈的一个原因。缩颈的处理办法主要是通过控制泥浆的比重,降低泥浆的失水量,通过用优质泥浆来解决。在处理时及时认真的进行清孔,在导正器的外侧焊接合金刀片,也都对控制缩颈现象的产生有一定的作用。
3.2导管进水
导管进水也称导管渗透,在混凝土浇筑的过程中,有时由于上提导管过量,而在接头的部分产生漏水的现象。容易造成混凝土的离析,影响灌注桩的质量,针对导管进水渗透的问题,在施工中必须加强检查,主要有验漏、抗拉、稳固等,此外人员的技术问题也应当受到重视,加强工作人员的技术培训同时注重导管的质量,在混凝土浇筑之前应当检查导管,并对漏水部位进行防水处理,必要时更换新的导管,并用小型的水泵抽搐混凝土后进行重新灌注。