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摘要:随着我国经济的快速发展,大量的水利工程开始不断地涌现出来。在各种水利工程的施工过程中,经常会用到钻孔灌注桩技术。但是钻孔灌注桩的施工大部分都是在水下施工,一旦出现问题处理就比较困难,因此有效的掌握水利施工的技术是非常重要的。本文就结合笔者实践工作经验,就水利施工中钻孔灌注桩技术展开了相应的探讨。
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工技术
中图分类号:TV文献标识码: A
前言
随着水利工程的规模越来越大,各种各样的技术也逐步应用于其中。由于水利工程多修建于水下,在软土层上进行基础工程施工对工程要求较高。因此,钻孔灌注桩技术成为水利基础工程的首选。钻孔灌注桩本身是一种极具发展前途的混凝土施工技术,施工工序较为复杂,尤其是水下施工,对施工技术要求高,因此,在施工过程中要对施工过程的每一部分都控制到位,对施工的每一个细节都要有监督和保证。这样才能保证工程质量。
一、水利施工中钻孔灌注桩技术的原理
水利工程施工中的钻孔灌注桩技术的原理就是足够多的混凝土浇灌量,用来排开孔底的水和泥浆,并迅速的把出料口包裹在混凝土一定的深度之中,将后续浇灌的混凝土同孔内的水和水泥有效的分离开,然后就是不断地从进料口投入高流态混凝土,通过导管输入桩孔。在不断输入混凝土的过程中要缓慢的提升导管,但是必须保证出料口要埋在已浇混凝土中,后输入的混凝土通过入料口和出料口之间密封导管中的高差形成的压力,使混凝土冲挤入已浇混凝土之中。
二、水利施工钻孔灌注桩施工技术
(1)准备阶段
参与图纸审核和设计交底的工作,图纸审核主要的目的就是研究工程地质勘测报告,施工管理人员要对施工位置的实际环境有一个清晰的认识,另外还要对工程的施工图、桩位图、柱长、柱径、承载力等进行审核。
施工涵盖的内容非常多,同施工的安全、质量控制、环保及消防等都有着很大的联系,要从施工的准备阶段开始进行严格的控制,符合相关法律法规,针对不完善的地方要及时发现并解决。
要对施工现场的三通一平的施工条件进行审查,要及时处理高压线和地下障碍物,要时刻保证排水的通畅,路面和工作面要达到机械设备对地面的最大承受力。
施工之前要严格检查建筑中所使用的所有材料,包括水泥、钢筋、砂石等,都要符合相关的质量要求,都达到标准之后才能投入使用。
(2)钻机的固定
由于是水下施工,而桩孔需要保证其垂直度和精度,所以在施工前需要确保钻机的绝对稳定。应事先架设稳固的基础平台,然后安装钻机,确保钻机固定。不会随着施工的进行而发生偏移等情况。钻机钻头的对中误差应控制在±20mm以内,钻杆的垂直度误差应控制在±5‰以内。为了准备地控制钻进的深度,应在钻机机架上标示控制标尺,方便在施工过程中观测和记录。
(3)护筒的埋设
水利工程中钻孔灌注桩施工一般使用由0.8cm厚度鋼板制成的护筒,要求护筒内部直径较桩直径要大出40cm左右。关于护筒较为重要的操作就是埋设,方式一般都是采用人工挖埋;埋设护筒过程中,在完成护筒下放后,护筒四周一定要填筑压实,填筑方式最好选择分层填筑,在完成每一层的填筑后,要对其进行夯击,目的是保证填筑压实度。埋设护筒过程中,还要不忘及时检测护筒角度位置变化,埋设过程中应保证护筒与地面始终呈垂直状态。关于护筒埋设底标高,其应略高于桩顶设计标高;埋设护筒的长度则需要依据地质检测情况来最终确定。
(4)制作和安装钢筋笼
制作钢筋笼要严格按照施工设计图纸上的规定,并根据钻孔所处的地质状况和钻孔的深度来确定钢筋笼的大小。要按照施工方案,确定钢筋笼的结构、钢筋的数量、所处的位置、钢筋的质量等都要符合规定,同时要依据工程施工的需求,焊接钢筋笼,如果为了进一步加固,可在钢筋笼上加上箍筋,以增强其牢固性和稳定性,避免施工过程中的变形或者散架。为进一步加强工程质量,施工技术人员必须保证钢筋材料的规格、质量,符合施工图纸设计要求,并且,钢筋外部不准有铁锈;要在施工前就做好钢筋笼,在施工时,准确地安放在指定的位置。
当然,安装钢筋笼的时候,要准确计算钢筋的长度和相连的尺寸,同时,要对钢筋笼的规格和质量进行检测,再按照施工图纸的设计要求进行钢筋的绑扎,也可以在钢筋笼中间再增加钢筋,以保证不发生变形,进一步增加钢筋笼的稳定性。如果是钢筋和模板之间,要放置砼垫块,并用箍筋把砼垫块固定好,以便使砼垫块错开、分散。对于多排钢筋的固定,在钢筋的连接处,要注意正确绑扎,确保其牢固性。钢筋笼制作安放好后,要认真进行检测,观察钢筋笼在受到施工设计中的压力范围下是否发生变形或脱落,以保证工程施工质量。
(5)钻孔和清孔
在进行钻孔之前,首先要妥善安置钻架和钻机。安置过程中,钻架要具有一定的刚度和适宜的高度,并具备承受钻具和其他设备重量的能力。安装钻架的时候,底座要用枕木进行塞紧。在顶端,利用缆风绳进行固定。钻架安装完毕之后,将钻机平整安放在枕木上。在实际进行钻孔的时候,桩位和成孔的中心要保持一致。并注意定时检查钻架的情况,保持钻架的牢稳,不发生沉陷和倾斜等。孔内的水位要高于护筒地脚,并定期对设备进行养护。目前钻孔用到的方法主要有冲击法和旋转法以及冲抓法三种类型。其中,冲击法是最为常用的一种。利用冲击法进行钻孔的时候,用到的设备是冲击式钻机,该设备应用范围十分广泛,可以用在不同的地质环境下。利用冲击式钻机进行钻孔,在成孔之后,孔壁的四周会形成密实的土层,从而能更好地提高桩基的承载能力以及孔壁的稳定性。
在完成钻孔之后,要做好清孔工作。将钻头从孔底提离一定的距离。保持泥浆循环以及钻头回转状态。然后,将比重为1.03~1.08的泥浆泵入孔中,清出孔内的泥浆,并将沉渣捞出。最终,达到孔底沉渣厚度不大于500mm和含砂率不大于2%,以及泥浆比重不大于1.1,漏斗粘度17~20Pa.s之后,即视为清孔完毕,可进行下一步钢筋笼的放置以及混凝土的灌注。
(6)混凝土灌注
钢筋笼顺利下放之后,即可开始进行混凝土的灌注。浇注水下混凝土的时候,如果将混凝土直接放入水中。那么很容易出现水泥和骨料分离的现象,导致骨料沉入水底。因此,浇筑时,不能将混凝土直接倒于水中。水下浇筑混凝土的方法很多,常用的方法为钢导管灌注法。具体的浇筑过程中,先在混凝土储料斗内灌满混凝土,保证首批灌注混凝土的数量能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。然后将悬吊球塞的隔水栓的钢丝剪断。接着,在重力作用下,混凝土拌和物便会快速排出球塞,进入水中。整个灌注过程要保持连续性,不得中途停止。
一般情况下,导管在混凝土中的埋入深度要保持在2~6m。在提升导管的时候,要保持平稳和居中,逐步缓慢提升。按照实际施工需求,最终的实际灌注高度要适当高于设计桩顶高,一般为0.5~1m。具体的高度差距,要结合具体的施工要求和地质条件以及成孔工艺和桩长等进行综合考虑。在即将灌注完毕的时候,导管混凝土柱高度降低,压力也随之减小。但管外的泥浆稠度增加,因此较易出现混凝土面上升缓慢的情况。此时,可以向孔内添加适量的水对泥浆进行稀释。
三、结语
总而言之,在水利工程的施工过程中,钻孔灌注桩技术是一项十分重要且常用的技术。对整个水利工程的性能、质量影响是非常大的。因此,在具体的施工过程中,还需要广大施工人员掌握各项技术要点,严格按照要求进行施工,重视灌注过程中问题的防治,分析影响施工质量的因素,以保证整个工程的顺利进行。
参考文献
[1]张桅,张大勇,王俊,余启俊.关于水利施工中的钻孔灌注桩技术应用探讨[J].科技与企业,2012,16∶217.
[2]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(35).
[3]赵铁民.钻孔灌注桩施工质量监理[J].黑龙江科技信息,2010,(16).
[4]刘子龙.水利施工钻孔灌注桩施工技术研究[J].江西建材,2014,(17).
[5]陆继军,王治军.水利施工中钻孔灌注桩技术应用中的质量问题及控制[J].中国水运(下半月),2011,11(3).
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工技术
中图分类号:TV文献标识码: A
前言
随着水利工程的规模越来越大,各种各样的技术也逐步应用于其中。由于水利工程多修建于水下,在软土层上进行基础工程施工对工程要求较高。因此,钻孔灌注桩技术成为水利基础工程的首选。钻孔灌注桩本身是一种极具发展前途的混凝土施工技术,施工工序较为复杂,尤其是水下施工,对施工技术要求高,因此,在施工过程中要对施工过程的每一部分都控制到位,对施工的每一个细节都要有监督和保证。这样才能保证工程质量。
一、水利施工中钻孔灌注桩技术的原理
水利工程施工中的钻孔灌注桩技术的原理就是足够多的混凝土浇灌量,用来排开孔底的水和泥浆,并迅速的把出料口包裹在混凝土一定的深度之中,将后续浇灌的混凝土同孔内的水和水泥有效的分离开,然后就是不断地从进料口投入高流态混凝土,通过导管输入桩孔。在不断输入混凝土的过程中要缓慢的提升导管,但是必须保证出料口要埋在已浇混凝土中,后输入的混凝土通过入料口和出料口之间密封导管中的高差形成的压力,使混凝土冲挤入已浇混凝土之中。
二、水利施工钻孔灌注桩施工技术
(1)准备阶段
参与图纸审核和设计交底的工作,图纸审核主要的目的就是研究工程地质勘测报告,施工管理人员要对施工位置的实际环境有一个清晰的认识,另外还要对工程的施工图、桩位图、柱长、柱径、承载力等进行审核。
施工涵盖的内容非常多,同施工的安全、质量控制、环保及消防等都有着很大的联系,要从施工的准备阶段开始进行严格的控制,符合相关法律法规,针对不完善的地方要及时发现并解决。
要对施工现场的三通一平的施工条件进行审查,要及时处理高压线和地下障碍物,要时刻保证排水的通畅,路面和工作面要达到机械设备对地面的最大承受力。
施工之前要严格检查建筑中所使用的所有材料,包括水泥、钢筋、砂石等,都要符合相关的质量要求,都达到标准之后才能投入使用。
(2)钻机的固定
由于是水下施工,而桩孔需要保证其垂直度和精度,所以在施工前需要确保钻机的绝对稳定。应事先架设稳固的基础平台,然后安装钻机,确保钻机固定。不会随着施工的进行而发生偏移等情况。钻机钻头的对中误差应控制在±20mm以内,钻杆的垂直度误差应控制在±5‰以内。为了准备地控制钻进的深度,应在钻机机架上标示控制标尺,方便在施工过程中观测和记录。
(3)护筒的埋设
水利工程中钻孔灌注桩施工一般使用由0.8cm厚度鋼板制成的护筒,要求护筒内部直径较桩直径要大出40cm左右。关于护筒较为重要的操作就是埋设,方式一般都是采用人工挖埋;埋设护筒过程中,在完成护筒下放后,护筒四周一定要填筑压实,填筑方式最好选择分层填筑,在完成每一层的填筑后,要对其进行夯击,目的是保证填筑压实度。埋设护筒过程中,还要不忘及时检测护筒角度位置变化,埋设过程中应保证护筒与地面始终呈垂直状态。关于护筒埋设底标高,其应略高于桩顶设计标高;埋设护筒的长度则需要依据地质检测情况来最终确定。
(4)制作和安装钢筋笼
制作钢筋笼要严格按照施工设计图纸上的规定,并根据钻孔所处的地质状况和钻孔的深度来确定钢筋笼的大小。要按照施工方案,确定钢筋笼的结构、钢筋的数量、所处的位置、钢筋的质量等都要符合规定,同时要依据工程施工的需求,焊接钢筋笼,如果为了进一步加固,可在钢筋笼上加上箍筋,以增强其牢固性和稳定性,避免施工过程中的变形或者散架。为进一步加强工程质量,施工技术人员必须保证钢筋材料的规格、质量,符合施工图纸设计要求,并且,钢筋外部不准有铁锈;要在施工前就做好钢筋笼,在施工时,准确地安放在指定的位置。
当然,安装钢筋笼的时候,要准确计算钢筋的长度和相连的尺寸,同时,要对钢筋笼的规格和质量进行检测,再按照施工图纸的设计要求进行钢筋的绑扎,也可以在钢筋笼中间再增加钢筋,以保证不发生变形,进一步增加钢筋笼的稳定性。如果是钢筋和模板之间,要放置砼垫块,并用箍筋把砼垫块固定好,以便使砼垫块错开、分散。对于多排钢筋的固定,在钢筋的连接处,要注意正确绑扎,确保其牢固性。钢筋笼制作安放好后,要认真进行检测,观察钢筋笼在受到施工设计中的压力范围下是否发生变形或脱落,以保证工程施工质量。
(5)钻孔和清孔
在进行钻孔之前,首先要妥善安置钻架和钻机。安置过程中,钻架要具有一定的刚度和适宜的高度,并具备承受钻具和其他设备重量的能力。安装钻架的时候,底座要用枕木进行塞紧。在顶端,利用缆风绳进行固定。钻架安装完毕之后,将钻机平整安放在枕木上。在实际进行钻孔的时候,桩位和成孔的中心要保持一致。并注意定时检查钻架的情况,保持钻架的牢稳,不发生沉陷和倾斜等。孔内的水位要高于护筒地脚,并定期对设备进行养护。目前钻孔用到的方法主要有冲击法和旋转法以及冲抓法三种类型。其中,冲击法是最为常用的一种。利用冲击法进行钻孔的时候,用到的设备是冲击式钻机,该设备应用范围十分广泛,可以用在不同的地质环境下。利用冲击式钻机进行钻孔,在成孔之后,孔壁的四周会形成密实的土层,从而能更好地提高桩基的承载能力以及孔壁的稳定性。
在完成钻孔之后,要做好清孔工作。将钻头从孔底提离一定的距离。保持泥浆循环以及钻头回转状态。然后,将比重为1.03~1.08的泥浆泵入孔中,清出孔内的泥浆,并将沉渣捞出。最终,达到孔底沉渣厚度不大于500mm和含砂率不大于2%,以及泥浆比重不大于1.1,漏斗粘度17~20Pa.s之后,即视为清孔完毕,可进行下一步钢筋笼的放置以及混凝土的灌注。
(6)混凝土灌注
钢筋笼顺利下放之后,即可开始进行混凝土的灌注。浇注水下混凝土的时候,如果将混凝土直接放入水中。那么很容易出现水泥和骨料分离的现象,导致骨料沉入水底。因此,浇筑时,不能将混凝土直接倒于水中。水下浇筑混凝土的方法很多,常用的方法为钢导管灌注法。具体的浇筑过程中,先在混凝土储料斗内灌满混凝土,保证首批灌注混凝土的数量能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。然后将悬吊球塞的隔水栓的钢丝剪断。接着,在重力作用下,混凝土拌和物便会快速排出球塞,进入水中。整个灌注过程要保持连续性,不得中途停止。
一般情况下,导管在混凝土中的埋入深度要保持在2~6m。在提升导管的时候,要保持平稳和居中,逐步缓慢提升。按照实际施工需求,最终的实际灌注高度要适当高于设计桩顶高,一般为0.5~1m。具体的高度差距,要结合具体的施工要求和地质条件以及成孔工艺和桩长等进行综合考虑。在即将灌注完毕的时候,导管混凝土柱高度降低,压力也随之减小。但管外的泥浆稠度增加,因此较易出现混凝土面上升缓慢的情况。此时,可以向孔内添加适量的水对泥浆进行稀释。
三、结语
总而言之,在水利工程的施工过程中,钻孔灌注桩技术是一项十分重要且常用的技术。对整个水利工程的性能、质量影响是非常大的。因此,在具体的施工过程中,还需要广大施工人员掌握各项技术要点,严格按照要求进行施工,重视灌注过程中问题的防治,分析影响施工质量的因素,以保证整个工程的顺利进行。
参考文献
[1]张桅,张大勇,王俊,余启俊.关于水利施工中的钻孔灌注桩技术应用探讨[J].科技与企业,2012,16∶217.
[2]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(35).
[3]赵铁民.钻孔灌注桩施工质量监理[J].黑龙江科技信息,2010,(16).
[4]刘子龙.水利施工钻孔灌注桩施工技术研究[J].江西建材,2014,(17).
[5]陆继军,王治军.水利施工中钻孔灌注桩技术应用中的质量问题及控制[J].中国水运(下半月),2011,11(3).