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【摘 要】钻孔灌注桩技术作为一项适应能力强、投资成本低且作业便捷的施工工艺,在我国建设工程领域中应用极为广泛。同时,由于钻孔灌注桩施工乃隐蔽工程,其作业过程往往都是在水下完成的,无法观察且质量验收也无法做到开挖检验。每一道施工工序都是直接影响整个工程建设质量及进度的重要环节。鉴于此,笔者在此文中主要就钻孔灌注桩技术在道路桥梁工程的应用及施工质量控制措施展开讨论与分析。
【关键词】道桥工程;钻孔灌注桩;施工质量;控制措施
1.钻孔灌注桩在道路桥梁施工中的应用及控制分析
从现代建筑理论研究成果来讲,钻孔灌注桩的施工过程在于通过机械成孔、人工挖掘或钢桩挤土等方法在拟建地进行成孔、放置钢筋笼和注浆等一系列泥浆护壁作业流程及工序,从而形成一种以钢筋混凝土为主体骨架的桩体基础形式。就技术的先进性而言,钻孔灌注桩技术的应用既可以适应较为复杂的施工地质条件,穿越各种不同地质的岩土结构层,又可以保证施工稳定安静不对周边环境造成过大的影响。钻孔灌注桩通常可以以较大的桩间间距布置,裙桩效应较小,能够对提高桩体的自身承载能力和控制施工沉降量有所保证,并有效简化了施工桩基础结构的形式且应用作业设备同样简便。
我国在道路桥梁施工中应用钻孔灌注桩技术需严格按照“场地平整→定装钻机→预埋护壁筒装置→预制护壁泥浆→钻进成孔→扫孔→ 成孔检查→放置钢筋笼→注混凝土浆→提出护壁筒→质量验收检测”的工艺流程进行逐步作业。
(1)场地平整及定装钻机。在施工前,需按照设计标高对拟建场地进行整平处理,清楚留置在场地上的杂物,需要回填土的则应控制好标高并予以夯打密实。在解决“三通一平”之后,即可通过精确测量对每一个桩基的位置进行定位放样,然后定装钻机。定装钻机机架要平直,机底应垫稳,不能软硬不均,钻孔过程应确保不能出现移位和不均匀沉陷等问题,同时在安制在 20cm 以内。
(2)预埋护壁筒装置。预埋护壁筒装置是以先放置护壁筒,然后将护壁筒四周予以夯实,保证装置的顶端要高出成孔地面标高30cm 左右,底部预埋深控制在2.2-2.6m之间。钢质的护壁筒壁厚要求在1.2cm 以上,护壁筒的直径要比成桩直径大 20cm,上下通直且中心线平面的可允许偏差不大大于 5cm。预埋护壁筒装置一般采用人工、机械结合利用的方法进行预埋作业,在埋设之前需预先探明成孔处是否具有地下不明障碍物,如有则待有关处理完毕之后才可继续施工。
(3)预制护壁泥浆。护壁泥浆是一种由高塑性黏土或膨润土和水充分拌和的混合物,在施工中还需根据现场地质条件适当选择一些如纯碱、羧甲基纤维(CMC)等添加物,以改善护壁泥浆的制备品质。钻孔灌注桩注浆的作用主要是在注浆过程中护壁泥浆增加孔内不同岩土层的密实度,从而避免施工中极容易出现的孔壁坍塌等问题。
(4)钻进成孔、扫孔及成孔检查。钻进成孔是钻孔灌注桩施工中十分重要的一个环节,常常出现如塌孔、缩径、桩孔偏斜和桩端达不到设计持力层要求等问题,这些问题都会在一定程度上对桩身质量及桩体承载能力造成影响。钻进成孔伊始孔壁主要是依靠护壁泥浆来平衡侧向压力,采取合理的桩间间距是一项可以防止出现坍孔、缩径等问题相对比较稳妥的技术措施。为了能够准确控制钻进深度,在钻机施工过程中就需要认真记录钻机的成孔进度,根据钻杆在钻台上伸出的长度测定钻进深度。成孔完毕即可扫孔,第一次清孔是终孔后把钻杆提起一点利用钻头的搅动将钻渣通过正循环排出。成孔检查的主要内容通常包括成孔的孔径、孔深、垂直度以及孔底沉渣厚度等。
(5)放置钢筋笼及二次清孔。钢筋笼骨架需根据设计长度分为两段进行加工制作,为了能够保证钢筋笼的顺直,加工之前主筋矫直并按照施工技术规范要求进行合理搭接对焊,加强箍筋,统一标定主筋间距。采用平板车水平运输至成孔位置并将钢筋笼固定牢固,垂直运输吊放,吊点设三个,轻吊轻放。放置钢筋笼之前需再次检查钢筋笼的加工质量,吊机操作人员将正位后的钢筋笼慢慢吊放至孔内,钢筋笼上下两节需确保在同一竖线上,放置好之后在钢筋笼上端设置四根定位筋,并通过测定孔口的标高来计算定位筋的长度,确定核对无误后焊接定位。同时,在钢筋笼的顶吊圈下插入两根平行的槽钢,整个钢筋笼支托在护壁筒顶端两侧的枕木之上,槽钢横放于枕木之上,这样一来有助于钢筋在孔内受到碰击而变位,亦可以有效避免钢筋笼上浮的问题。特别注意的是,这一阶段的工作还包括二次清孔的内容,即在成孔后,拔出钻头钻杆,钢筋笼和导管下好后用导管进行泵吸反循环清孔。
(6)注混凝土浆及提筒。钻孔灌注桩注混凝土浆要根据设计要求在孔内对称绑扎两根注浆管,注浆管的底端必须伸出钢筋笼底端100-200mm,且与钢筋主筋绑焊连接,绑焊至少两处,每一处绑焊长度不得小于150mm。注混凝土浆液的浆液控制以水泥量为主,注浆压力为辅,并根据现场施工条件确定注浆压力值和桩端水泥压入量等指标。注浆过程需连续进行,如有因故中断的情况应及时处理,尽快恢复注浆施工,以确保注浆施工质量。注浆的顺序一般可采用先周边桩后中间桩,中间成片的桩注浆时采用呈梅花状间隔注浆的顺序。成桩后实施高压注浆尚有一段时间,应保护好伸出注浆管,避免车辆及人为的损坏,并认真做好相关的屏浆工作。在灌注混凝土过程中,伴随着混凝土灌注高度的增加,要及时提拔注浆导管,提拔时需保证注浆导管的底端插入混凝土的深度控制在5-8m以内。灌注混凝土完毕,即可提升护壁筒装置,以待桩体混凝土成型,并做好后续相关的质量验收检测工作。
2.结束语
综上所述,钻孔灌注桩在道路桥梁工程中的应用需要保证整个施工过程每道工序的质量,这就要求施工工艺需要做到应用先进的设备、技术过硬的管路人员,现场协调指挥组织严密,只有这样才能够有效控制及保障工程施工的有序合理。 [科]
【参考文献】
[1]穆丽莉.钻孔灌注桩技术在道桥工程中的质量控制.科技与企业,2011,(12).
[2]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息,2010,(01).
[3]隋德海,郭井宽.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点探讨[J].中国新技术新产品,2011,(02).
【关键词】道桥工程;钻孔灌注桩;施工质量;控制措施
1.钻孔灌注桩在道路桥梁施工中的应用及控制分析
从现代建筑理论研究成果来讲,钻孔灌注桩的施工过程在于通过机械成孔、人工挖掘或钢桩挤土等方法在拟建地进行成孔、放置钢筋笼和注浆等一系列泥浆护壁作业流程及工序,从而形成一种以钢筋混凝土为主体骨架的桩体基础形式。就技术的先进性而言,钻孔灌注桩技术的应用既可以适应较为复杂的施工地质条件,穿越各种不同地质的岩土结构层,又可以保证施工稳定安静不对周边环境造成过大的影响。钻孔灌注桩通常可以以较大的桩间间距布置,裙桩效应较小,能够对提高桩体的自身承载能力和控制施工沉降量有所保证,并有效简化了施工桩基础结构的形式且应用作业设备同样简便。
我国在道路桥梁施工中应用钻孔灌注桩技术需严格按照“场地平整→定装钻机→预埋护壁筒装置→预制护壁泥浆→钻进成孔→扫孔→ 成孔检查→放置钢筋笼→注混凝土浆→提出护壁筒→质量验收检测”的工艺流程进行逐步作业。
(1)场地平整及定装钻机。在施工前,需按照设计标高对拟建场地进行整平处理,清楚留置在场地上的杂物,需要回填土的则应控制好标高并予以夯打密实。在解决“三通一平”之后,即可通过精确测量对每一个桩基的位置进行定位放样,然后定装钻机。定装钻机机架要平直,机底应垫稳,不能软硬不均,钻孔过程应确保不能出现移位和不均匀沉陷等问题,同时在安制在 20cm 以内。
(2)预埋护壁筒装置。预埋护壁筒装置是以先放置护壁筒,然后将护壁筒四周予以夯实,保证装置的顶端要高出成孔地面标高30cm 左右,底部预埋深控制在2.2-2.6m之间。钢质的护壁筒壁厚要求在1.2cm 以上,护壁筒的直径要比成桩直径大 20cm,上下通直且中心线平面的可允许偏差不大大于 5cm。预埋护壁筒装置一般采用人工、机械结合利用的方法进行预埋作业,在埋设之前需预先探明成孔处是否具有地下不明障碍物,如有则待有关处理完毕之后才可继续施工。
(3)预制护壁泥浆。护壁泥浆是一种由高塑性黏土或膨润土和水充分拌和的混合物,在施工中还需根据现场地质条件适当选择一些如纯碱、羧甲基纤维(CMC)等添加物,以改善护壁泥浆的制备品质。钻孔灌注桩注浆的作用主要是在注浆过程中护壁泥浆增加孔内不同岩土层的密实度,从而避免施工中极容易出现的孔壁坍塌等问题。
(4)钻进成孔、扫孔及成孔检查。钻进成孔是钻孔灌注桩施工中十分重要的一个环节,常常出现如塌孔、缩径、桩孔偏斜和桩端达不到设计持力层要求等问题,这些问题都会在一定程度上对桩身质量及桩体承载能力造成影响。钻进成孔伊始孔壁主要是依靠护壁泥浆来平衡侧向压力,采取合理的桩间间距是一项可以防止出现坍孔、缩径等问题相对比较稳妥的技术措施。为了能够准确控制钻进深度,在钻机施工过程中就需要认真记录钻机的成孔进度,根据钻杆在钻台上伸出的长度测定钻进深度。成孔完毕即可扫孔,第一次清孔是终孔后把钻杆提起一点利用钻头的搅动将钻渣通过正循环排出。成孔检查的主要内容通常包括成孔的孔径、孔深、垂直度以及孔底沉渣厚度等。
(5)放置钢筋笼及二次清孔。钢筋笼骨架需根据设计长度分为两段进行加工制作,为了能够保证钢筋笼的顺直,加工之前主筋矫直并按照施工技术规范要求进行合理搭接对焊,加强箍筋,统一标定主筋间距。采用平板车水平运输至成孔位置并将钢筋笼固定牢固,垂直运输吊放,吊点设三个,轻吊轻放。放置钢筋笼之前需再次检查钢筋笼的加工质量,吊机操作人员将正位后的钢筋笼慢慢吊放至孔内,钢筋笼上下两节需确保在同一竖线上,放置好之后在钢筋笼上端设置四根定位筋,并通过测定孔口的标高来计算定位筋的长度,确定核对无误后焊接定位。同时,在钢筋笼的顶吊圈下插入两根平行的槽钢,整个钢筋笼支托在护壁筒顶端两侧的枕木之上,槽钢横放于枕木之上,这样一来有助于钢筋在孔内受到碰击而变位,亦可以有效避免钢筋笼上浮的问题。特别注意的是,这一阶段的工作还包括二次清孔的内容,即在成孔后,拔出钻头钻杆,钢筋笼和导管下好后用导管进行泵吸反循环清孔。
(6)注混凝土浆及提筒。钻孔灌注桩注混凝土浆要根据设计要求在孔内对称绑扎两根注浆管,注浆管的底端必须伸出钢筋笼底端100-200mm,且与钢筋主筋绑焊连接,绑焊至少两处,每一处绑焊长度不得小于150mm。注混凝土浆液的浆液控制以水泥量为主,注浆压力为辅,并根据现场施工条件确定注浆压力值和桩端水泥压入量等指标。注浆过程需连续进行,如有因故中断的情况应及时处理,尽快恢复注浆施工,以确保注浆施工质量。注浆的顺序一般可采用先周边桩后中间桩,中间成片的桩注浆时采用呈梅花状间隔注浆的顺序。成桩后实施高压注浆尚有一段时间,应保护好伸出注浆管,避免车辆及人为的损坏,并认真做好相关的屏浆工作。在灌注混凝土过程中,伴随着混凝土灌注高度的增加,要及时提拔注浆导管,提拔时需保证注浆导管的底端插入混凝土的深度控制在5-8m以内。灌注混凝土完毕,即可提升护壁筒装置,以待桩体混凝土成型,并做好后续相关的质量验收检测工作。
2.结束语
综上所述,钻孔灌注桩在道路桥梁工程中的应用需要保证整个施工过程每道工序的质量,这就要求施工工艺需要做到应用先进的设备、技术过硬的管路人员,现场协调指挥组织严密,只有这样才能够有效控制及保障工程施工的有序合理。 [科]
【参考文献】
[1]穆丽莉.钻孔灌注桩技术在道桥工程中的质量控制.科技与企业,2011,(12).
[2]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息,2010,(01).
[3]隋德海,郭井宽.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点探讨[J].中国新技术新产品,2011,(02).