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摘要 随着时间的推移,科学技术的进步,我国桥梁技术工程施工技术也在不断地发展。为了满足不同地理情况以及时期的需要,桥梁基础灌注桩工程施工工业也备受关注。文章首先对桥梁灌注桩基础的施工工艺进行简要分析,其次对桥梁施工过程中常见的问题进行分析并提出。
关键词 桥梁;灌注桩;施工工艺;基础
中图分类号:K928文献标识码: A
现代社会科技与日俱增,桥梁基础的施工技术也不断创新,面对各种复杂的地理环境,桥梁基础就不段的变换这形式去适应着大自然。常用的桥梁基础大致可以分为扩大基础、沉入桩、灌注桩、地下连续墙等。可以根据具体的地勘资料和经济效益来选择具体基础形态。
一、灌注桩基础的施工工艺
(一)施工前的准备工作
在施工前,应该掌握工程地质资料、水文地质资料,确定合理的桩基深度以及施工的工艺方式。然后掌握各种原材料及制品的质量检验报告,确保从原材料开始就严格控制其质量的达标。继而按照国家安全生产和保护环境的要求,编制施工组织计划以及各种安全技术交底的工作,并对施工人员进行安全和技术培训,预防安全质量事故的发生。
(二)成孔方式的选择及其设备的选择
孔桩作业可分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、沉管成孔注桩和爆破成孔。根据地勘提供的地质资料,选择成孔的方式,本文中的麦架河一号桥由于地质水位较高,原地貌为河床,后又被当地农民开荒,成为农田,且孔桩深度多为15米以上,所以从安全和经济效益上来讲,选择泥浆护壁成孔。泥浆护壁成孔常用的机械有冲抓钻、冲击钻、旋挖钻和潜水钻。冲抓钻、冲击钻和旋挖钻在土质为黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层比较适合。而潜水钻适宜黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土比较试适用,而且旋挖钻的造价成本高,由于麦架河一号桥原地貌为河床,河床低有大量的鹅卵石,并且桩基要求冲孔至中风化岩层2米的位置,而冲击钻的优点是经济效益好,节约成本,且适宜风化岩层,工期安排也合理,所以本桥选择冲击钻成孔。
(三)泥浆护壁成孔原理
泥浆护壁成孔的原理是将高塑性黏土或膨润土放入孔桩内,使其在锤头的冲击下,均匀分布在孔的周围,形成泥浆护壁,防止塌孔的现象发生。
(四)开孔工艺
首先是测量放线,使用全站仪将孔心的坐标放出来,然后在孔的周围选择适当的地方订好孔心坐标的副桩,以便于随时检查冲孔时是否导致孔心偏移,且在孔的周围设置安全围挡和张贴安全标语。在测量放线结束后,在孔的周围选择合适的位置设置制浆池、储浆池、沉淀池,宜设置在桥的下游,防止破坏当地的水资源环境。安装好護筒,要求高于地下水位1M以上。在冲击钻移到理想位置后,开始冲孔。
(五)冲孔
冲孔时,要注意保持孔内水位的高度,应高于护筒底脚50CM以上或者高于地下水位1.5至2M以上。冲孔时要一次性成孔,中途不得长时间停顿,且起落钻头的速度要均匀。达到设计高度后停止冲孔,对孔深,孔径和孔形进行复查,达到要求后开始清孔。
(六)清孔
将泥浆池里的泥浆用泥浆泵抽入孔内,不断的反复更换孔内的泥浆,使得泥浆内的杂质不断的从泥浆中被冲出来,达到清除杂质的要求。应注意的是,抽泥浆的管子应放入孔底,使得孔底的杂质能够彻底清除,在杂质清除完毕后,将清水泵放入清水中,不断的抽水至孔内,使得孔内的泥浆浓度达到设计要求后,经监理、业主、地勘、设计验孔后准备放入提前准备好的钢筋笼。
(七)检孔
钻进过程中,用检孔器检孔。检孔器是用钢筋制作成钢筋笼,其外径等于钢筋笼直径加100mm(不大于钻头直径),长度不小于孔径的4~6倍。每钻进5~8m或通过易缩孔的土层时,都必须检孔。通过检孔,判断是否存在斜孔、缩孔。
(八)浇筑工艺
将钢筋笼放入孔内,由于孔的设计标高低于泥浆水位标高,无法判断钢筋笼在浇筑时的情况,所以在钢筋笼的顶端绑扎一根钢筋,使得钢筋顶端露出水面,这样可以控制在浇筑时由于砼的塌落度不够或者浇筑过快导致钢筋笼上浮的位移。将料斗于导管安装好,导管应深入离孔底20CM的位置。在浇筑第一斗料时,应先用清水清洗料斗和导管,然后将料斗内装满砼,再打开料斗底部的盖子,使得砼连续不断的从导管流入孔底,产生压力,使得泥浆被压出孔外。在浇筑时应考虑浮浆的因素,应当合理的多浇筑0.5至1M的砼。浇筑完成后将孔顶封闭好,防止安全事故的发生。然后冲击下一个孔,这里应注意,冲下一个孔时,应跳孔冲击,以达到保护已经浇筑好的孔桩。
二、施工过程中的常见问题分析和预防措施
(一)冲孔时出现坍孔、漏孔
在施工过程中,由于地质环境的影响,往往会出现坍孔、漏孔的现象。在坍孔不严重时,应加大泥浆密度继续钻孔,严重时要采取回填后重钻。漏孔常见的有两种可能,一种是钻到地下暗河,还有一种的遇到地下溶洞。为了避免这种现象发生,应严格研究地勘资料,做好相应的准备,漏孔很危险,容易导致坍孔的发生。一旦发现漏孔,应增大泥浆浓度,提高孔内压力;也可以回填黏土或者膨润土。
(二)偏孔工艺
在钻孔时,如果出现偏孔,应立即停止钻孔。偏孔常见的产生是由于钻机的移动和地质环境的影响导致的。如果是钻机的位移,那么将钻机移回原位,反复扫孔,待孔心正常后继续钻孔。如果是地质环境导致的,那么可以采取回填硬毛石或者在偏孔侧浇筑高标号砼的办法,然后继续冲孔,直到孔心正直为止。
(三)缩孔和卡钻工艺
当出现缩孔时,应提高孔内泥浆量或者加大泥浆相对密度,然后反复扫孔,恢复孔径。当出现卡钻时,不能强行提起钻头,容易导致钻机钢丝绳断裂或者拉到钻机产生安全事故。应想办法将卡钻的地方排除后,再慢慢的提起钻头,具体情况要根据现场的情况来定。
(四)钢筋笼上浮
钢筋笼上浮是由于砼的塌落度不够和浇筑速度过快导致的,在浇筑时,应严格控制好钢筋笼的位置,避免发生左右偏移和上下偏移。砼的塌落度应在180-220MM之间,根据现场情况合理选择塌落度。在浇筑时,一旦发现钢筋笼有上浮的现象发生,立刻减慢或者停止砼的浇筑,待其不再上浮为止,然后减速或者现场调高塌落度的办法,继续浇筑砼。
(五)浇注水下混凝土要求及常见问题分析
在灌注水下混凝土之前,因再次验孔并检查其泥浆浓度和沉渣情况,如不符合设计要求,应进行第二次清孔。在水下混凝土之前,应该要求混凝土的强度比设计要求强度高一个等级,这样是为了保证浇注水下混凝土时保证其强度,因为在浇注水下混凝土时会因为水的稀释作用降低混凝土的强度,所以应该提高一个等级。混凝土的初凝时间应大于2.5个小时,因在浇注水下混凝土时,应当连续浇注。如果中间出现断料情况其断料时间最好控制在半小时内,否则会因为产生冷缝而出现断桩的情况,影响整座桥梁的质量。所以混凝土的初凝时间不宜小于2.5小时。其中混凝土的粗骨料应优先选用卵石,且粗骨料的最大粒径不能大于导管内径的1/6至1/8,否则会出现浇注时阻管的情况。细骨料应采用中沙,降低其混凝土含泥量,提高混凝土的质量。
三、结论
总之,待桩达到强度后,用超声波通过声测管来检测是否出现短桩、冷缝现象,本桥经检测,桩完全符合设计要求,证明了施工方法和技术的正确,进行下一步施工。在平时的施工中,需要我们有足够的细心和耐心去检查好每一个环节,避免出现任何的遗漏而导致重大安全质量事故的发生。
参考文献:
[1]王祎楠. 灌注桩在桥梁基础施工中的应用技术[J]. 交通世界(建养.机械),2013,01:168-169.
[2]王胜庆. 公路桥梁基础灌注桩施工流程与关键技术分析[J]. 科技风,2012,12:184.
[3]刘妍君. 浅谈公路桥梁工程灌注桩施工的施工工艺[J]. 江西建材,2014,04:168.
[4]傅健. 浅谈桥梁灌注桩施工工艺及检测[J]. 黑龙江交通科技,2010,10:96-97.
关键词 桥梁;灌注桩;施工工艺;基础
中图分类号:K928文献标识码: A
现代社会科技与日俱增,桥梁基础的施工技术也不断创新,面对各种复杂的地理环境,桥梁基础就不段的变换这形式去适应着大自然。常用的桥梁基础大致可以分为扩大基础、沉入桩、灌注桩、地下连续墙等。可以根据具体的地勘资料和经济效益来选择具体基础形态。
一、灌注桩基础的施工工艺
(一)施工前的准备工作
在施工前,应该掌握工程地质资料、水文地质资料,确定合理的桩基深度以及施工的工艺方式。然后掌握各种原材料及制品的质量检验报告,确保从原材料开始就严格控制其质量的达标。继而按照国家安全生产和保护环境的要求,编制施工组织计划以及各种安全技术交底的工作,并对施工人员进行安全和技术培训,预防安全质量事故的发生。
(二)成孔方式的选择及其设备的选择
孔桩作业可分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、沉管成孔注桩和爆破成孔。根据地勘提供的地质资料,选择成孔的方式,本文中的麦架河一号桥由于地质水位较高,原地貌为河床,后又被当地农民开荒,成为农田,且孔桩深度多为15米以上,所以从安全和经济效益上来讲,选择泥浆护壁成孔。泥浆护壁成孔常用的机械有冲抓钻、冲击钻、旋挖钻和潜水钻。冲抓钻、冲击钻和旋挖钻在土质为黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层比较适合。而潜水钻适宜黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土比较试适用,而且旋挖钻的造价成本高,由于麦架河一号桥原地貌为河床,河床低有大量的鹅卵石,并且桩基要求冲孔至中风化岩层2米的位置,而冲击钻的优点是经济效益好,节约成本,且适宜风化岩层,工期安排也合理,所以本桥选择冲击钻成孔。
(三)泥浆护壁成孔原理
泥浆护壁成孔的原理是将高塑性黏土或膨润土放入孔桩内,使其在锤头的冲击下,均匀分布在孔的周围,形成泥浆护壁,防止塌孔的现象发生。
(四)开孔工艺
首先是测量放线,使用全站仪将孔心的坐标放出来,然后在孔的周围选择适当的地方订好孔心坐标的副桩,以便于随时检查冲孔时是否导致孔心偏移,且在孔的周围设置安全围挡和张贴安全标语。在测量放线结束后,在孔的周围选择合适的位置设置制浆池、储浆池、沉淀池,宜设置在桥的下游,防止破坏当地的水资源环境。安装好護筒,要求高于地下水位1M以上。在冲击钻移到理想位置后,开始冲孔。
(五)冲孔
冲孔时,要注意保持孔内水位的高度,应高于护筒底脚50CM以上或者高于地下水位1.5至2M以上。冲孔时要一次性成孔,中途不得长时间停顿,且起落钻头的速度要均匀。达到设计高度后停止冲孔,对孔深,孔径和孔形进行复查,达到要求后开始清孔。
(六)清孔
将泥浆池里的泥浆用泥浆泵抽入孔内,不断的反复更换孔内的泥浆,使得泥浆内的杂质不断的从泥浆中被冲出来,达到清除杂质的要求。应注意的是,抽泥浆的管子应放入孔底,使得孔底的杂质能够彻底清除,在杂质清除完毕后,将清水泵放入清水中,不断的抽水至孔内,使得孔内的泥浆浓度达到设计要求后,经监理、业主、地勘、设计验孔后准备放入提前准备好的钢筋笼。
(七)检孔
钻进过程中,用检孔器检孔。检孔器是用钢筋制作成钢筋笼,其外径等于钢筋笼直径加100mm(不大于钻头直径),长度不小于孔径的4~6倍。每钻进5~8m或通过易缩孔的土层时,都必须检孔。通过检孔,判断是否存在斜孔、缩孔。
(八)浇筑工艺
将钢筋笼放入孔内,由于孔的设计标高低于泥浆水位标高,无法判断钢筋笼在浇筑时的情况,所以在钢筋笼的顶端绑扎一根钢筋,使得钢筋顶端露出水面,这样可以控制在浇筑时由于砼的塌落度不够或者浇筑过快导致钢筋笼上浮的位移。将料斗于导管安装好,导管应深入离孔底20CM的位置。在浇筑第一斗料时,应先用清水清洗料斗和导管,然后将料斗内装满砼,再打开料斗底部的盖子,使得砼连续不断的从导管流入孔底,产生压力,使得泥浆被压出孔外。在浇筑时应考虑浮浆的因素,应当合理的多浇筑0.5至1M的砼。浇筑完成后将孔顶封闭好,防止安全事故的发生。然后冲击下一个孔,这里应注意,冲下一个孔时,应跳孔冲击,以达到保护已经浇筑好的孔桩。
二、施工过程中的常见问题分析和预防措施
(一)冲孔时出现坍孔、漏孔
在施工过程中,由于地质环境的影响,往往会出现坍孔、漏孔的现象。在坍孔不严重时,应加大泥浆密度继续钻孔,严重时要采取回填后重钻。漏孔常见的有两种可能,一种是钻到地下暗河,还有一种的遇到地下溶洞。为了避免这种现象发生,应严格研究地勘资料,做好相应的准备,漏孔很危险,容易导致坍孔的发生。一旦发现漏孔,应增大泥浆浓度,提高孔内压力;也可以回填黏土或者膨润土。
(二)偏孔工艺
在钻孔时,如果出现偏孔,应立即停止钻孔。偏孔常见的产生是由于钻机的移动和地质环境的影响导致的。如果是钻机的位移,那么将钻机移回原位,反复扫孔,待孔心正常后继续钻孔。如果是地质环境导致的,那么可以采取回填硬毛石或者在偏孔侧浇筑高标号砼的办法,然后继续冲孔,直到孔心正直为止。
(三)缩孔和卡钻工艺
当出现缩孔时,应提高孔内泥浆量或者加大泥浆相对密度,然后反复扫孔,恢复孔径。当出现卡钻时,不能强行提起钻头,容易导致钻机钢丝绳断裂或者拉到钻机产生安全事故。应想办法将卡钻的地方排除后,再慢慢的提起钻头,具体情况要根据现场的情况来定。
(四)钢筋笼上浮
钢筋笼上浮是由于砼的塌落度不够和浇筑速度过快导致的,在浇筑时,应严格控制好钢筋笼的位置,避免发生左右偏移和上下偏移。砼的塌落度应在180-220MM之间,根据现场情况合理选择塌落度。在浇筑时,一旦发现钢筋笼有上浮的现象发生,立刻减慢或者停止砼的浇筑,待其不再上浮为止,然后减速或者现场调高塌落度的办法,继续浇筑砼。
(五)浇注水下混凝土要求及常见问题分析
在灌注水下混凝土之前,因再次验孔并检查其泥浆浓度和沉渣情况,如不符合设计要求,应进行第二次清孔。在水下混凝土之前,应该要求混凝土的强度比设计要求强度高一个等级,这样是为了保证浇注水下混凝土时保证其强度,因为在浇注水下混凝土时会因为水的稀释作用降低混凝土的强度,所以应该提高一个等级。混凝土的初凝时间应大于2.5个小时,因在浇注水下混凝土时,应当连续浇注。如果中间出现断料情况其断料时间最好控制在半小时内,否则会因为产生冷缝而出现断桩的情况,影响整座桥梁的质量。所以混凝土的初凝时间不宜小于2.5小时。其中混凝土的粗骨料应优先选用卵石,且粗骨料的最大粒径不能大于导管内径的1/6至1/8,否则会出现浇注时阻管的情况。细骨料应采用中沙,降低其混凝土含泥量,提高混凝土的质量。
三、结论
总之,待桩达到强度后,用超声波通过声测管来检测是否出现短桩、冷缝现象,本桥经检测,桩完全符合设计要求,证明了施工方法和技术的正确,进行下一步施工。在平时的施工中,需要我们有足够的细心和耐心去检查好每一个环节,避免出现任何的遗漏而导致重大安全质量事故的发生。
参考文献:
[1]王祎楠. 灌注桩在桥梁基础施工中的应用技术[J]. 交通世界(建养.机械),2013,01:168-169.
[2]王胜庆. 公路桥梁基础灌注桩施工流程与关键技术分析[J]. 科技风,2012,12:184.
[3]刘妍君. 浅谈公路桥梁工程灌注桩施工的施工工艺[J]. 江西建材,2014,04:168.
[4]傅健. 浅谈桥梁灌注桩施工工艺及检测[J]. 黑龙江交通科技,2010,10:96-97.