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【摘 要】 钻孔灌注桩施工是公路桥梁工程施工的重要环节,其施工质量对公路桥梁工程整体施工质量有着显著的影响。本文主要对钻孔灌注桩施工中常见问题及施工质量控制相关对策进行了简要分析。
【关键词】 钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制
引言:
经济的不断增长带动了运输事业的迅速繁荣,在交通工程中,大跨度、特大跨度的桥梁工程越来越多。而在这些大桥、特大桥基础施工项目中,钻孔灌注桩地基处理技术的应用非常广泛。在桥梁基础工程中,由于钻孔灌注桩多数为水下施工,其施工过程很难进行全面观察,隐蔽性较强,成桩后的检测工作也较为困难。因此必须保证每一个施工环节的质量。
一、桥梁钻孔灌注桩的施工工艺
1、钻孔前的准备工作
(1)测量放线
根据设计图纸的测量坐标及现场三角控制网,用全站仪和经过检验的钢尺,定出孔位,并做好标记,经复核无误后,以表格形式移交给钻机班组。
(2)泥浆的制作
制浆前,先把粘土尽量打碎,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,待粘土已冲搅成泥浆时,即进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。
(3)钻机就位
埋设好护筒后,进行钻机就位,当使用卷扬机牵引式冲击钻就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm。
(4)开钻前应注意的事项
首先,开钻前,在护筒内多加一些粘土,然后注入泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固,必须等邻孔混凝土灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。其次,冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3-4m后,可根据地质情况适当加大冲程。钻机必须固定牢固,严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,还要掌握勤松动,少量松绳的原则;冲击过程中勤抽碴,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。
2、钻孔灌注桩的施工工艺流程
(1)钻孔
为了保证成孔的质量,钻进时可采取钻头配重减压或水头压力等保证措施。在钻机就位以后,将其固定牢靠,避免在钻进过程中发生偏移。钻机顶端起吊滑轮转盘中心与钻孔中心应该保持在同一直线上,并随时检查钻进过程中的垂直度;在工程施工过程中,为保证特大桥钻孔质量,成孔过程中应该做好泥浆护壁施工。对泥浆进行随时的稠度检测。
(2)孔深、倾斜度、直径和清孔的检测
钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。
(3)泥浆排放
对钻孔、清孔、灌注混凝土过程中排出的泥浆,根据现场情况引入到适当地点进行处理,以防止对河流及周围环境的污染。
(4)钢筋笼的制作和安装
钢筋笼制作应该符合设计要求。制作钢筋笼时应该先将焊接处的铁锈、油污以及砂浆等清理干净。将钢筋端头矫正顺直,并进行打磨;保证钢筋笼吊环的长度符合设计要求;钢筋笼下放时应该对钢筋笼的焊缝进行逐节检查,保证焊缝、焊口的质量;钢筋笼下放时要保持平顺,避免碰撞到孔壁,引起孔壁坍塌;如果钢筋笼下放时受阻,不可强行下放,应该及时查找原因,并采取正确措施处理。
(5)灌注混凝土
首先,是混凝土材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备。组成混凝土的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及混凝土拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量,符合规范要求,必要时清洗和过筛,以除去有害杂质。拌制混凝土用水在使用前做水质化学分析。拌制混凝土前,先精确称量每盘混凝土所需的砂石材料,拌合用水以体积称量。搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出,不小于2~2.5分钟,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完。最后是钻孔桩混凝土灌注。混凝土灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;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,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m。
(6)桩基质量检测与验收
对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收,也是对其进行事后质量控制。
质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性(即桩体质量)及桩承载力检测。
钻孔灌注桩桩基分项(分部)工程验收包括隐蔽工程验收和检验批、分项工程验收。隐蔽工程验收在被验收工序施工完毕后下道工序施工前进行;检验批、分项工程验收在基坑开挖至设计标高后组织验收。这两项验收均应在施工单位自检合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出工程验收申请,验收由监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察、设计单位及施工单位的项目负责人、技术质量负责人,共同按设计要求、验收规范及其他有关规定进行。
二、钻孔灌注桩的质量控制
1、成孔质量控制措施
(1)采取隔孔施工的方法:由于钻孔灌注桩是先成孔,再进行孔内灌注成桩,周围土体的偏移对桩身会产生一定的压力。尤其在成桩的初期,由于混凝土强度较低,这种压力容易影响到成桩质量,因此,应该采取隔孔施工的方法,控制好施工桩的距离,避免出现坍孔等问题。(2)保证成桩的垂直度:桩孔垂直度是保证钻孔灌注桩施工的前提条件。为了保证桩孔的垂直度,确定桩机的稳固性,可适当扩大桩机的支承面积,并经常性的对钻架及钻杆进行垂直度校正,在钢筋笼下放之前,还需要對孔径、孔斜等指标进行检测(3)避免出现塌孔、缩径等现象:如果在提钻过程中碰撞到孔壁,可能会出现坍孔现象。因此,在提出钻具后,应对成孔深度进行检测,如果发现孔深变化,应该重新下钻并清孔;为了避免塌孔、缩径等现象,不仅要对钻具长度进行复核,还需保证钻杆的顺直,可根据地质情况随时调整钻进速度;在施工时,应随时对钻头直径进行复核,如发现钻头磨损严重,应及时调换。
2、成桩质量控制
(1)保证原材料的质量:要对进场的原材料进行严格检查和验收,保证原材料的质量符合施工要求。如果发现实样与质量保证书不符,应该立即进行复查,严禁不合格材料应用于工程当中。(2)保证混凝土的配合比:钻孔灌注桩采用的是导管灌注方式,容易出现混凝土离析现象,因此必须确保混凝土的配合比,减少离析现象的出现;混凝土的配合比应该结合水泥品种、砂、石料的规格以及含水率来确定。为了保证每根桩的配合比都能满足要求,需要在混凝土搅拌时对配合比进行复核,并严格计量与测试,同时进行认真记录。(3)防止出现断桩、夹层、堵管等现象:混凝土灌注时应该对混凝土的搅拌时间及坍落度进行严格控制。如果搅拌时间不足很容易影响到混凝土的强度及坍落度。导管埋入混凝土的深度应控制好,防止导管底端高出混凝土面;施工过程中还需要控制好灌注的工艺,控制好导管上升的速度,保证拔管的幅度,保证灌注的连续性。
三、结束语
钻孔灌注桩施工过程有着较强的隐蔽性,这使其质量检测工作难度加大,检测结果准确性难以得到保证。同时,由于钻孔灌注桩施工有着很强的技术性和专业性,而目前许多施工队伍技术人员和施工人员专业素质、施工经验参差不齐,进而加大了钻孔灌注桩工程的质量风险。对此,我们必须通过规范的设计要求、严格的施工规程、全面的施工现场管理措施来提升钻孔灌注桩施工中每个环节的技术质量,进而消除质量隐患,保证施工质量,争取最大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]李霞.桥梁钻孔灌注桩施工工艺和注意事项[J].福建建材,2010.
[2]娄津.谈钻孔灌注桩施工的质量控制要点及防治[J].山西建筑,2012.
[3]麻海峰.钻孔灌注桩施工监理的质量控制[J].交通世界,2013.
【关键词】 钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制
引言:
经济的不断增长带动了运输事业的迅速繁荣,在交通工程中,大跨度、特大跨度的桥梁工程越来越多。而在这些大桥、特大桥基础施工项目中,钻孔灌注桩地基处理技术的应用非常广泛。在桥梁基础工程中,由于钻孔灌注桩多数为水下施工,其施工过程很难进行全面观察,隐蔽性较强,成桩后的检测工作也较为困难。因此必须保证每一个施工环节的质量。
一、桥梁钻孔灌注桩的施工工艺
1、钻孔前的准备工作
(1)测量放线
根据设计图纸的测量坐标及现场三角控制网,用全站仪和经过检验的钢尺,定出孔位,并做好标记,经复核无误后,以表格形式移交给钻机班组。
(2)泥浆的制作
制浆前,先把粘土尽量打碎,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,待粘土已冲搅成泥浆时,即进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。
(3)钻机就位
埋设好护筒后,进行钻机就位,当使用卷扬机牵引式冲击钻就位时,只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm。
(4)开钻前应注意的事项
首先,开钻前,在护筒内多加一些粘土,然后注入泥浆和清水,借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固,必须等邻孔混凝土灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。其次,冲击钻孔时宜用小冲程,当孔底在护筒脚下3-4m后,可根据地质情况适当加大冲程。钻机必须固定牢固,严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时,随时察看钢丝绳的回弹情况,还要掌握勤松动,少量松绳的原则;冲击过程中勤抽碴,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。
2、钻孔灌注桩的施工工艺流程
(1)钻孔
为了保证成孔的质量,钻进时可采取钻头配重减压或水头压力等保证措施。在钻机就位以后,将其固定牢靠,避免在钻进过程中发生偏移。钻机顶端起吊滑轮转盘中心与钻孔中心应该保持在同一直线上,并随时检查钻进过程中的垂直度;在工程施工过程中,为保证特大桥钻孔质量,成孔过程中应该做好泥浆护壁施工。对泥浆进行随时的稠度检测。
(2)孔深、倾斜度、直径和清孔的检测
钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。
(3)泥浆排放
对钻孔、清孔、灌注混凝土过程中排出的泥浆,根据现场情况引入到适当地点进行处理,以防止对河流及周围环境的污染。
(4)钢筋笼的制作和安装
钢筋笼制作应该符合设计要求。制作钢筋笼时应该先将焊接处的铁锈、油污以及砂浆等清理干净。将钢筋端头矫正顺直,并进行打磨;保证钢筋笼吊环的长度符合设计要求;钢筋笼下放时应该对钢筋笼的焊缝进行逐节检查,保证焊缝、焊口的质量;钢筋笼下放时要保持平顺,避免碰撞到孔壁,引起孔壁坍塌;如果钢筋笼下放时受阻,不可强行下放,应该及时查找原因,并采取正确措施处理。
(5)灌注混凝土
首先,是混凝土材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备。组成混凝土的碎石、砂的级配良好,最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸,钢筋间距及混凝土拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量,符合规范要求,必要时清洗和过筛,以除去有害杂质。拌制混凝土用水在使用前做水质化学分析。拌制混凝土前,先精确称量每盘混凝土所需的砂石材料,拌合用水以体积称量。搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出,不小于2~2.5分钟,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌合料全部倒完。最后是钻孔桩混凝土灌注。混凝土灌注工作开始后,必须连续不断地进行并且每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,拆除导管所耗时间严格控制,一般不超过15min,不能中途停工;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,注意保持适当的埋深,导管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m。
(6)桩基质量检测与验收
对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收,也是对其进行事后质量控制。
质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性(即桩体质量)及桩承载力检测。
钻孔灌注桩桩基分项(分部)工程验收包括隐蔽工程验收和检验批、分项工程验收。隐蔽工程验收在被验收工序施工完毕后下道工序施工前进行;检验批、分项工程验收在基坑开挖至设计标高后组织验收。这两项验收均应在施工单位自检合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出工程验收申请,验收由监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察、设计单位及施工单位的项目负责人、技术质量负责人,共同按设计要求、验收规范及其他有关规定进行。
二、钻孔灌注桩的质量控制
1、成孔质量控制措施
(1)采取隔孔施工的方法:由于钻孔灌注桩是先成孔,再进行孔内灌注成桩,周围土体的偏移对桩身会产生一定的压力。尤其在成桩的初期,由于混凝土强度较低,这种压力容易影响到成桩质量,因此,应该采取隔孔施工的方法,控制好施工桩的距离,避免出现坍孔等问题。(2)保证成桩的垂直度:桩孔垂直度是保证钻孔灌注桩施工的前提条件。为了保证桩孔的垂直度,确定桩机的稳固性,可适当扩大桩机的支承面积,并经常性的对钻架及钻杆进行垂直度校正,在钢筋笼下放之前,还需要對孔径、孔斜等指标进行检测(3)避免出现塌孔、缩径等现象:如果在提钻过程中碰撞到孔壁,可能会出现坍孔现象。因此,在提出钻具后,应对成孔深度进行检测,如果发现孔深变化,应该重新下钻并清孔;为了避免塌孔、缩径等现象,不仅要对钻具长度进行复核,还需保证钻杆的顺直,可根据地质情况随时调整钻进速度;在施工时,应随时对钻头直径进行复核,如发现钻头磨损严重,应及时调换。
2、成桩质量控制
(1)保证原材料的质量:要对进场的原材料进行严格检查和验收,保证原材料的质量符合施工要求。如果发现实样与质量保证书不符,应该立即进行复查,严禁不合格材料应用于工程当中。(2)保证混凝土的配合比:钻孔灌注桩采用的是导管灌注方式,容易出现混凝土离析现象,因此必须确保混凝土的配合比,减少离析现象的出现;混凝土的配合比应该结合水泥品种、砂、石料的规格以及含水率来确定。为了保证每根桩的配合比都能满足要求,需要在混凝土搅拌时对配合比进行复核,并严格计量与测试,同时进行认真记录。(3)防止出现断桩、夹层、堵管等现象:混凝土灌注时应该对混凝土的搅拌时间及坍落度进行严格控制。如果搅拌时间不足很容易影响到混凝土的强度及坍落度。导管埋入混凝土的深度应控制好,防止导管底端高出混凝土面;施工过程中还需要控制好灌注的工艺,控制好导管上升的速度,保证拔管的幅度,保证灌注的连续性。
三、结束语
钻孔灌注桩施工过程有着较强的隐蔽性,这使其质量检测工作难度加大,检测结果准确性难以得到保证。同时,由于钻孔灌注桩施工有着很强的技术性和专业性,而目前许多施工队伍技术人员和施工人员专业素质、施工经验参差不齐,进而加大了钻孔灌注桩工程的质量风险。对此,我们必须通过规范的设计要求、严格的施工规程、全面的施工现场管理措施来提升钻孔灌注桩施工中每个环节的技术质量,进而消除质量隐患,保证施工质量,争取最大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]李霞.桥梁钻孔灌注桩施工工艺和注意事项[J].福建建材,2010.
[2]娄津.谈钻孔灌注桩施工的质量控制要点及防治[J].山西建筑,2012.
[3]麻海峰.钻孔灌注桩施工监理的质量控制[J].交通世界,2013.