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摘要:随着科技的不断进步,我国公路建设得到了快速发展,施工技术、施工材料、机械设备等日趋完善。由于地形等方面的原因,在公路建设施工过程中,大桥以及特大型桥梁不断修建,钻孔灌注施工技术因而获得了广泛的应用。钻孔灌注桩以其众多优点,在公路桥梁工程中发挥着重要的作用,对公路桥梁工程的整体质量有着非常重要的影响。因此,对桥梁工程钻孔灌注桩施工技术进行探讨有较大意义。
关键词:钻孔灌注桩;施工;技术要点
中图分类号:TV911文献标识码: A
一、钻孔灌注桩技术概述
1、钻孔灌注桩技术特点
钻孔灌注桩技术主要是利用泥浆壁钻孔灌注桩和全套管钻孔灌注桩两种技术,来生产出优良的灌注桩。钻孔灌注桩技术的灌注特点及优点有:第一,施工中的噪音和震动较小的,具有噪音污染较少、抗震能力较高的优点;第二,能建造出直径较大的灌注桩,具有承载能力较强的优点;第三,广泛应用于在工业建筑、高层楼宇以及桥梁码头、水利水电等工程的地基施工中,具有广泛应用性、高效性、实用性优点;第四,施工质量关系到灌注桩的承载能力,具有施工质量较高的优点;第五,灌注混凝土是在泥水中灌注的,使得灌注混凝土质量很难控制,这也是地基、路桥桩基施工中最重要的问题。
2、钻孔灌注桩技术的主要技术及其应用优势
根据护臂形式的不同,钻孔灌注桩技术可以分为泥浆壁钻孔灌注桩技术和全套管灌注桩技术,其中泥浆壁钻孔灌注桩技术是钻孔灌注桩技术中最常用的技术,该技术主要是按照一定的比例对泥浆进行配制,以此实现悬浮砖渣和冷却砖头目的的技术,因此,泥浆壁钻孔灌注桩技术的应用优势在于:可以有效保护砖具和润滑器械,也可以有效防止道路、桥梁发生塌陷现象;而全套管灌注桩技术是钻孔灌注桩技术的一种新型技术,该技术主要是通过省略钻孔清理与制备泥浆两个环节,在钻孔机械设备安装完成后可直接在套筒中进行钻孔工作,从而建造成灌注桩的技术,全套管灌注桩技术的应用优势体现在:其钻孔灌注桩技术简便,有效确保了钻孔灌注桩技术的施工安全与质量。
二、钻孔灌注桩施工要点
1、施工准备工作
公路桥梁钻孔灌注桩技术的前期准备工作是为了之后的连续工作提供有力基础,避免在工程施工过程中因为准备不充分导致的工期延误与质量问题。准备工作主要是针对公路桥梁所在的地区以及地形确定科学的施工方案,并在路面的整理以及材料的进场中发挥更大的作用。施工方案中包括施工图纸、合理的施工工序,专业的技术人员与管理人员名单、设备名单、进度要求以及安全生产措施。原材料也是准备工作中较为重要的一部分。[1]在材料进场时,要做好材料的检验工作。另外在施工前,要组织好施工队伍,施工人员要有基本的施工知识与安全知识,并通过项目的技术人员进行充分地培训,才能上岗。一些没有施工经验的操作人员在面对新的操作机械时往往会造成一些低级失误,对于施工技术的掌握度不好,也就有可能造成一定的质量隐患。
2、施工主要工序
2.1护筒埋设
护筒的埋设是相对于钻孔更为重要的关键工序,通过定位的控制桩,找到护筒的圆心位置。十字线在护筒的顶部或底部,保持护筒中心与钻机中心重合,用水平尺测试保持护筒竖直方向,采用护筒驱动器把护筒压入,在回填粘土时要注意保证护筒的垂直度避免泥浆流失或掉落。护筒的上口应该采用绑扎方木对称吊紧,避免下窜。护筒的内径应该大于钻头的直径,当埋设位置较深时,可以采用多节护身连接的方法进行施工,保持深度满足设计与规范要求。护筒的顶要高出施工水位或地下水位2cm,并比地面高出0.3cm,采用粗颗粒土进行护筒外侧周围密实回填。
2.2钻孔与清孔
在安装桩机时,要保持地基非常的稳固,充分利用钻机的动力和地笼结合的方式,把钻杆移动定位到位,利用千斤顶把机架顶起,精确定位,保持重滑轮、钻头与护筒中心保持在同一垂线上,钻机的位置偏差应该低于20mm。钻孔前,保持地面的压实与平整,调整钻机的水平位置,并在施工过程中进行随时检查,保持平台水平与稳定。避免在作业过程中钻机移位或者产生过大的摆动,如果是在舊的建筑物周围进行施工,需要提前勘探,避免障碍物的存在,一旦发现有障碍物,需要用冲击钻来进行施工,为了确保孔的垂直度尽可能选择二次成孔。清孔主要是指对孔底的沉渣进行清除,沉渣会影响到灌注桩的承载能力,所以要利用泥浆的流动性把冲击桩底部的沉渣进行清除。在施工规范中,泥浆黏度测定17~20min,含砂率低于6%,拌制泥浆需要根据施工机械与工艺进行配合比设计。
2.3钢筋骨架制作与安装
对钢材的质量确定后再进行钢筋笼的制作,验收时,对钢筋笼的直径、长度、规格与数量等都需要进行检查,尤其是注意钢筋笼吊环长度,保证在吊装时能够准确地吊放在设计标高上,吊环的长度是根据底梁标高的变化而变化的,所以需要根据底梁的标高复核吊环的长度。在吊装过程中,同样也需要对钢筋笼的焊接质量进行检查,质量不符合要求时,需要对焊缝与焊口进行补焊。在吊笼下放过程中,不能碰到孔壁,如果吊装过程中感觉受到阻力,不可强压,避免造成坍孔问题,如果是因为没有垂直而造成的受阻,需要提出后再次进行找垂直度吊装,如果因为成孔偏斜造成的,需要进行复钻纠偏,在孔通过验收后重新吊装钢筋笼。
3、施工主要技术要点
3.1导管进水的预防与处理
如果首批混凝土的储量不足或导管底部间距过大时,混凝土在下落后不能把导管底口埋没,就会导致泥水从底口进入。如果导管的接头不严,接头间橡皮垫就会导管高压气浪挤开,焊缝甚至会破裂,导致水的渗入。另外,导管提升过快过猛,或测深出错,导管底口超过了原来的混凝土面,底口也将会涌入泥水。所以需要对混凝土配置储存进行注意,在导管的接头焊接与提升时都需要加以关注。
3.2坍孔
坍孔发生时,井孔护筒内的泥水会突然水位上升,甚至会溢出护筒,再突然下降后冒出气泡,这时可以使用测深仪器进行探测,如果挂在混凝土表面的测深锤不能上提,则认为此时已经发生了坍孔。它发生的原因多是因为护筒底部周围发生漏水问题,孔内的水位降低,孔内水位差不断减小,无法保持原有静水压力,另外也有可能是因为护筒周围的堆积物太重,设备振动等。在发生坍孔后,首先要对原因进行查明,并采取相应的措施,如采用吸出泥浆的方式,如果坍孔发生的位置较深,需要把导管拔出,也把钢筋抓出,只保存孔位,使用粘土填回后,再次进行钻孔成桩。
3.3灌注桩补强方法
灌注桩的作用非常重要,如果发生桩质量不合格时,要采用补强的方法进行。一般采用压入水泥浆补强的办法进行,对于坏桩,要钻一个取芯孔外,再钻一个孔,采用压浆泵进行压浆,第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆。在原孔内有清水压出时,再用水灰比为0.5的浓水进行压入。最后进行比例为0.4的水泥浆进行注入。灌注桩补强是一种补救措施,重要的是在第一次施工时就把桩打好,避免造成返工或补救,导致工期延长,或质量难以保障。
结束语
钻孔灌注桩作为先进、成熟、可靠的桩基施工技术,对于桥梁工程施工质量有着直接的影响。因此,在钻孔灌注桩施工过程中,必须结合项目的实际情况,制订完善的工程施工方案,同时结合工程施工质量管理目标,严格做好各施工工序以及细部管理,并借助各种试验检测技术的应用,提髙钻孔灌注桩整体施工质量,为桥梁工程后续施工作业的开展打下良好的基础。
参考文献:
[1]田秋林.钻孔灌注桩技术在路桥施工中的应用探讨[J].民营科技,2013,20(8).
[2]吴粉庚.分析路桥施工中的钻孔灌注桩技术[J].科技风,2013,15(5).
关键词:钻孔灌注桩;施工;技术要点
中图分类号:TV911文献标识码: A
一、钻孔灌注桩技术概述
1、钻孔灌注桩技术特点
钻孔灌注桩技术主要是利用泥浆壁钻孔灌注桩和全套管钻孔灌注桩两种技术,来生产出优良的灌注桩。钻孔灌注桩技术的灌注特点及优点有:第一,施工中的噪音和震动较小的,具有噪音污染较少、抗震能力较高的优点;第二,能建造出直径较大的灌注桩,具有承载能力较强的优点;第三,广泛应用于在工业建筑、高层楼宇以及桥梁码头、水利水电等工程的地基施工中,具有广泛应用性、高效性、实用性优点;第四,施工质量关系到灌注桩的承载能力,具有施工质量较高的优点;第五,灌注混凝土是在泥水中灌注的,使得灌注混凝土质量很难控制,这也是地基、路桥桩基施工中最重要的问题。
2、钻孔灌注桩技术的主要技术及其应用优势
根据护臂形式的不同,钻孔灌注桩技术可以分为泥浆壁钻孔灌注桩技术和全套管灌注桩技术,其中泥浆壁钻孔灌注桩技术是钻孔灌注桩技术中最常用的技术,该技术主要是按照一定的比例对泥浆进行配制,以此实现悬浮砖渣和冷却砖头目的的技术,因此,泥浆壁钻孔灌注桩技术的应用优势在于:可以有效保护砖具和润滑器械,也可以有效防止道路、桥梁发生塌陷现象;而全套管灌注桩技术是钻孔灌注桩技术的一种新型技术,该技术主要是通过省略钻孔清理与制备泥浆两个环节,在钻孔机械设备安装完成后可直接在套筒中进行钻孔工作,从而建造成灌注桩的技术,全套管灌注桩技术的应用优势体现在:其钻孔灌注桩技术简便,有效确保了钻孔灌注桩技术的施工安全与质量。
二、钻孔灌注桩施工要点
1、施工准备工作
公路桥梁钻孔灌注桩技术的前期准备工作是为了之后的连续工作提供有力基础,避免在工程施工过程中因为准备不充分导致的工期延误与质量问题。准备工作主要是针对公路桥梁所在的地区以及地形确定科学的施工方案,并在路面的整理以及材料的进场中发挥更大的作用。施工方案中包括施工图纸、合理的施工工序,专业的技术人员与管理人员名单、设备名单、进度要求以及安全生产措施。原材料也是准备工作中较为重要的一部分。[1]在材料进场时,要做好材料的检验工作。另外在施工前,要组织好施工队伍,施工人员要有基本的施工知识与安全知识,并通过项目的技术人员进行充分地培训,才能上岗。一些没有施工经验的操作人员在面对新的操作机械时往往会造成一些低级失误,对于施工技术的掌握度不好,也就有可能造成一定的质量隐患。
2、施工主要工序
2.1护筒埋设
护筒的埋设是相对于钻孔更为重要的关键工序,通过定位的控制桩,找到护筒的圆心位置。十字线在护筒的顶部或底部,保持护筒中心与钻机中心重合,用水平尺测试保持护筒竖直方向,采用护筒驱动器把护筒压入,在回填粘土时要注意保证护筒的垂直度避免泥浆流失或掉落。护筒的上口应该采用绑扎方木对称吊紧,避免下窜。护筒的内径应该大于钻头的直径,当埋设位置较深时,可以采用多节护身连接的方法进行施工,保持深度满足设计与规范要求。护筒的顶要高出施工水位或地下水位2cm,并比地面高出0.3cm,采用粗颗粒土进行护筒外侧周围密实回填。
2.2钻孔与清孔
在安装桩机时,要保持地基非常的稳固,充分利用钻机的动力和地笼结合的方式,把钻杆移动定位到位,利用千斤顶把机架顶起,精确定位,保持重滑轮、钻头与护筒中心保持在同一垂线上,钻机的位置偏差应该低于20mm。钻孔前,保持地面的压实与平整,调整钻机的水平位置,并在施工过程中进行随时检查,保持平台水平与稳定。避免在作业过程中钻机移位或者产生过大的摆动,如果是在舊的建筑物周围进行施工,需要提前勘探,避免障碍物的存在,一旦发现有障碍物,需要用冲击钻来进行施工,为了确保孔的垂直度尽可能选择二次成孔。清孔主要是指对孔底的沉渣进行清除,沉渣会影响到灌注桩的承载能力,所以要利用泥浆的流动性把冲击桩底部的沉渣进行清除。在施工规范中,泥浆黏度测定17~20min,含砂率低于6%,拌制泥浆需要根据施工机械与工艺进行配合比设计。
2.3钢筋骨架制作与安装
对钢材的质量确定后再进行钢筋笼的制作,验收时,对钢筋笼的直径、长度、规格与数量等都需要进行检查,尤其是注意钢筋笼吊环长度,保证在吊装时能够准确地吊放在设计标高上,吊环的长度是根据底梁标高的变化而变化的,所以需要根据底梁的标高复核吊环的长度。在吊装过程中,同样也需要对钢筋笼的焊接质量进行检查,质量不符合要求时,需要对焊缝与焊口进行补焊。在吊笼下放过程中,不能碰到孔壁,如果吊装过程中感觉受到阻力,不可强压,避免造成坍孔问题,如果是因为没有垂直而造成的受阻,需要提出后再次进行找垂直度吊装,如果因为成孔偏斜造成的,需要进行复钻纠偏,在孔通过验收后重新吊装钢筋笼。
3、施工主要技术要点
3.1导管进水的预防与处理
如果首批混凝土的储量不足或导管底部间距过大时,混凝土在下落后不能把导管底口埋没,就会导致泥水从底口进入。如果导管的接头不严,接头间橡皮垫就会导管高压气浪挤开,焊缝甚至会破裂,导致水的渗入。另外,导管提升过快过猛,或测深出错,导管底口超过了原来的混凝土面,底口也将会涌入泥水。所以需要对混凝土配置储存进行注意,在导管的接头焊接与提升时都需要加以关注。
3.2坍孔
坍孔发生时,井孔护筒内的泥水会突然水位上升,甚至会溢出护筒,再突然下降后冒出气泡,这时可以使用测深仪器进行探测,如果挂在混凝土表面的测深锤不能上提,则认为此时已经发生了坍孔。它发生的原因多是因为护筒底部周围发生漏水问题,孔内的水位降低,孔内水位差不断减小,无法保持原有静水压力,另外也有可能是因为护筒周围的堆积物太重,设备振动等。在发生坍孔后,首先要对原因进行查明,并采取相应的措施,如采用吸出泥浆的方式,如果坍孔发生的位置较深,需要把导管拔出,也把钢筋抓出,只保存孔位,使用粘土填回后,再次进行钻孔成桩。
3.3灌注桩补强方法
灌注桩的作用非常重要,如果发生桩质量不合格时,要采用补强的方法进行。一般采用压入水泥浆补强的办法进行,对于坏桩,要钻一个取芯孔外,再钻一个孔,采用压浆泵进行压浆,第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆。在原孔内有清水压出时,再用水灰比为0.5的浓水进行压入。最后进行比例为0.4的水泥浆进行注入。灌注桩补强是一种补救措施,重要的是在第一次施工时就把桩打好,避免造成返工或补救,导致工期延长,或质量难以保障。
结束语
钻孔灌注桩作为先进、成熟、可靠的桩基施工技术,对于桥梁工程施工质量有着直接的影响。因此,在钻孔灌注桩施工过程中,必须结合项目的实际情况,制订完善的工程施工方案,同时结合工程施工质量管理目标,严格做好各施工工序以及细部管理,并借助各种试验检测技术的应用,提髙钻孔灌注桩整体施工质量,为桥梁工程后续施工作业的开展打下良好的基础。
参考文献:
[1]田秋林.钻孔灌注桩技术在路桥施工中的应用探讨[J].民营科技,2013,20(8).
[2]吴粉庚.分析路桥施工中的钻孔灌注桩技术[J].科技风,2013,15(5).