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中图分类号:F407文献标识码: A
顾名思义,人工挖孔灌注桩是采用人工挖孔的方式完成混凝土成桩施工,此种结构优点在于单核承载能力强,结构性能可靠,而且不需要大型的施工设备即可完成,工艺操作简便,对周围环境影响较小,减少了因建筑施工造成的噪声污染,施工速度快。然而因为人工挖孔灌注桩质量要求较高,因此,本文通过对人工挖孔灌注桩质量管理中的施工准备、施工过程及验收的三个环节着手,提出质量控制措施,保证人工挖孔灌注桩质量,从而保证工程质量。
1.施工准备阶段质量控制
1.1深入研究设计图纸,搞清人工挖孔灌注桩的桩径、桩长、入岩深度、混凝土强度、钢筋型号、钢筋直径、桩顶标高、桩位等要求,并根据地质勘查报告编制人工挖孔灌注桩专项施工方案,并按程序进行审批。对开挖深度超过16m的人工挖孔灌注桩编制的专项方案组织专家组进行专家论证。
1.2考察市场,选择有资质口碑好的人工挖孔灌注桩施工单位,考察施工单位今年所施工项目的人工挖孔灌注桩施工质量。
1.3根据设计图纸准备施工材料。进场钢材必须具有材料合格证明文件,并对进场钢材根据见证取样要求进行现场取样,送有资质的检测单位进行复检,钢材复检检测结果未出前,严禁加工钢材。选择有资质、质量过硬的商品混凝土供货商,保证混凝土质量满足设计要求。
1.4对施工仪器及机具设备进行校核,确保精度符合要求。
2.施工过程质量控制
2.1根据设计图纸施放人工挖孔灌注桩桩位线,并对桩位进行校核,确保桩位位置准确,桩位线定好后,必须经现场监理复查合格,。
2.2根据设计图纸及规范要求,进行钢筋加工、绑扎钢筋笼。钢筋焊条的品种、规格和技术性能必须符合国家现行标准、规范及设计规定;钢筋笼严格按设计图纸制作,主筋、箍筋、加强筋位置准确,满足规范要求;钢筋笼搬运中必须采取措施,防止钢筋笼变形。
2.3根据已审批的人工挖孔灌注桩专项方案及人工挖孔灌注桩施工工艺进行人工挖孔灌注桩孔施工。采取混凝土护壁施工的人工挖孔灌注桩桩孔挖土,在护壁混凝土强度达到1MPa时方可拆除护壁钢模,以防桩孔塌方;桩径1.2m以上的桩孔多设混凝土支护,每节高0.9~1.0m,厚8~15cm,或加配适量直径6~9mm的圆钢,混凝土采用C20或C25以防桩孔塌方;对桩径1.2m以下的桩孔,井口做高1.2m的1/4砖或1/2砖护圈,下部遇不良土体时用半砖护砌,以防桩孔塌方。对桩身穿越的各土层及桩端处持力层的土质和标高与地质勘查报告提供的土质及标高对比,查看是否相符,如与地质报告不符,及时联系设计单位及地质勘查单位到现场进行查看分析,进行设计调整,按程序出具设计变更手续。
2.4根据设计图纸及规范要求控制人工挖孔灌注桩挖孔深度,桩孔直径、桩孔垂直度,对桩底进行清渣,保证沉渣厚度符合规范要求(端承桩成渣厚度小于等于50mm,摩擦桩成渣厚度小于等于150mm)。如需扩底,为防止扩底塌方,采取间隔挖土扩底措施,留一部分作为支撑,待灌注混凝土前挖除。
2.5对人工挖孔灌注桩地下水及流砂的处理。当桩孔开挖中有少量渗水时,可在桩孔内设小集水坑,随挖土随用吊桶清水;有大量渗水时,在桩孔内挖较深集水井,用浅水泵将水排出桩孔,随挖土随加深集水井;遇涌水量很大时,如桩较密集,可超前开挖一桩,将地下水汇集于此桩,利用浅水泵将水排出桩孔,降低地下水位,开挖其他桩孔;渗水量较大,桩底地下水难以排干时,采用压缩空气清孔底沉渣。与流砂层时,设钢护筒,利用小型油压千斤顶将钢护筒压入土中,阻止流砂。
2.6人工挖孔灌注桩桩孔开挖完毕,按程序验收,由施工单位、建设单位、监理单位、勘查单位、设计单位、政府质量监督部门相关人员参加,对桩底形状、桩孔尺寸、土质、岩性、入岩深度等进行检验,孔底岩样妥善保存备查,检验合格后,迅速封底。
2.7安装钢筋笼、灌注混凝土,严格按施工方案对混凝土进行振捣,按规范要求留设混凝土试块(每50方混凝土留设一组试块,小于50方混凝土的桩,每根桩留设一组试块)。钢筋笼标高到达设计位置后,采用工艺钢筋固定,防止钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮,钢筋笼入孔后控制钢筋保护层符合设计图纸要求。混凝土浇筑时控制混凝土的坍落度为水下灌注混凝土坍落度要求在160~220之间、干施工灌注混凝土坍落度要求在70~100之间;因桩孔深度一般都超过2m,浇筑混凝土时易发生离析现象,需采取措施防止发生混凝土离析,致使混凝土强度达不到设计要求;混凝土浇筑时采取分层浇筑措施,保证混凝土能振捣密实,且两层混凝土浇筑时间间歇不得超过水泥性能要求;在震动界限以前对混凝土进行二次振捣,保证混凝土的密实性。
2.8人工挖孔灌注桩施工过程中需按规范要求,对施工质量进行检查验收,严格执行三检制度(即自检、互检、交接检),在施工单位管理人员自检符合要求后,报工程监理部门验收,验收合格签字确认后,方可进行下道工序施工。
3.人工挖孔灌注桩竣工验收质量控制
3.1按施工方案、设计图纸及规范要求对人工挖孔灌注桩进行截桩。根据混凝土试块报告强度对混凝土强度进行评定,保证混凝土强度符合设计要求。
3.2按设计图纸及规范要求对桩位进行复核,桩位偏差必须规范桩位允许偏差要求(1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩为50mm,条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩为150mm),如超出规范要求,需联系设计单位进行设计处理。
3.3按设计及规范要求对桩身质量进行低应变或声波透射检验,且受检桩混凝土强度必须满足规范要求达到设计强度的70%,且不小于15MPa。当混凝土龄期达到28d或预留同条件混凝土试块强度达到设计强度,按规范要求对受检桩进行钻芯检测。根据检测报告判断人工挖孔灌注桩桩身质量是否满足规范要求。
3.4待人工挖孔灌注桩休止时间达到设计及规范要求时,按规范要求对人工挖孔灌注桩的承载力进行静载荷试验检验。根据承载力检测报告判断人工挖孔灌注桩承载力是否满足设计图纸及规范要求,满足要求方可进行下道工序施工。
3.5绘制人工挖孔灌注桩竣工平面图及桩顶标高图。
3.6提交完整的人工挖孔灌注桩竣工资料。
4.结语
在现代的建筑工程中灌注桩施工工艺是非常重要的施工工艺,而为了提高灌注桩施工的质量就必须严格按照相关标准和要求进行施工,地基基础工程质量是确保工程质量的基础,为此,人工挖孔灌注桩工程,在施工准备、施工过程及竣工验收的三个环节必须做好质量控制工作,以确保人工挖孔灌注桩的质量,确保工程质量。
参考文献:
[1]陈国庆,刘明涛.浅谈建筑工程中桩基的施工技术及应用[J].科技致富向导.2011(23)
中图分类号:U443 文献标识码: A
1.前言
钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁领域。灌注桩属于隐蔽工程,虽然其技术已经比较成熟,稍有不慎或措施不严极易出现各种质量问题,小到塌孔、缩孔,大到断桩报废,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。
农村公路直接服务于农业、农村经济发展和农民出行, 发挥着特殊的、不可替代的作用。里程逐年快速增加,养护和维修加固相对跟不上,这就是农村公路的现状,而处于农村公路中的最重要、最关键的桥梁结构,相当一部分由于管理、技术、资金等方面的原因,病害得不到及时、全面、有效的检测评估,运营存在安全隐患。文章结合我县2014年农村公路危桥改造实际,论述了提高灌注桩成桩质量种种措施,确保了工程顺利进展。
2、钻孔灌注桩施工工艺要点简述
钻孔灌注桩是桥梁施工的关键部位,对桩基的质量控制应尽量做到事先控制,避免事后控制给桩基施工带来不必要的返工和损失。
2.1钻孔
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量。钻孔过程中应根据工程具体情况,合理控制不同土层中泥浆的指标,确保泥浆既要能悬浮钻渣,又要使钻渣在泥浆池中循环时迅速下沉。
2.2清孔
钻孔的深度、直径、平面位置和倾斜度直接关系到成桩质量,为此成孔后应立即清孔。清孔过程中应严格控制孔内泥浆的比重,避免塌孔,并且按照规范要求对桩位、孔径、倾斜度、孔深、孔底沉渣厚度以及泥浆指标等进行全面的检查。
2.3钢筋笼制作及安装
钢筋笼下料、焊接及绑扎要严格按图纸及相关规范要求进行。在钢筋笼下沉过程中,应检查钢筋笼各段对接的质量。所有焊缝要满足规范的要求,钢筋笼的上下段应在同一轴线上。下沉过程中应掌握钢筋笼的垂直和对中及周围保护层的情况。
2.4灌注水下砼
在控制砼初凝时间的同时,必须连续灌注、不得中断,合理加快灌注速度,这对提高砼灌注质量十分重要,因此应做好灌注前的各项准备工作以及灌注过程中各道工序密切配合工作。根据灌注速度和砼性质调整导管埋深满足施工需求及规范要求,及时采取措施防止断桩。
3、钻孔灌注桩常见病害成因及处理措施
灌注桩得到广泛应用的同时,因其工序繁多、工艺复杂等原因,在施工过程中经常出现一些质量事故,如坍孔、桩底沉渣过厚、护筒失效、孔斜、缩孔、钢筋笼偏位、断桩等。工程施工中,应根据缺陷产生原因及缺陷类型不同,采用相应的措施进行处理。
3.1坍孔
施工过程中应参照施工规范合理使用高比重、高粘度优质泥浆,确保孔内泥浆位高于水位2m以上。根据地质情况并参照施工规范控制成孔速度。控制砼灌注时间,在保证施工质量的前提下,尽量缩短灌注时间。
3.2桩底沉渣过厚
清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的前提条件,必须通过清孔控制桩底沉渣厚度,使砼与地基结合良好,提高桩基承载力。合理控制泥浆技术指标,钢筋笼吊放时应避免碰撞孔壁减少沉渣,清孔后尽量缩短待灌时间,避免泥浆沉积而使桩底沉渣过厚。
3.3护筒失效
尽量加大护筒埋深深度,增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力。护筒下沉过程中可通过提高泥浆密度和粘度的方法矫正下沉指标。护筒变形处理可以根据其变形的部位进行灵活处理。
3.4钻孔偏斜
施工中强调成孔前预控与成孔过程中监控。随时校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。施工前做好应急预案,根据现场实际情况,及时采取有效措施确保成孔垂直精度。
3.5缩孔
施工中应加强对孔径的检测与控制,提高泥浆质量,严格控制泥浆失水率、密度、粘度等各项性能指标。钻头直径适当加大,在导正器上焊一定数量的合金刀片,在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。
3.6钢筋笼偏位
注意提高钢筋笼加工、组装的精度,在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度,将吊筋固定于灌注底座。合理控制砼灌注速度,缩短灌注时间。同时应做到清孔彻底,控制埋管深度。
3.7断桩
断桩是较为严重且常见的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应对策,预防事故发生或一旦发生事故及时采取补救措施。
钻孔后必须认真清孔并做好孔径测量,符合要求后及时灌注砼,避免孔底沉渣超过规范规定。做好原材料的检测与试验工作,严格按程序确定砼配合比,确保初凝时间与坍落度满足灌注要求。合理控制砼中途运输时间,确保在砼初凝时间内连续、快速浇注。
4、钻孔灌注桩过程质量控制关键点
灌注桩的施工质量直接影响到上部结构稳定与安全。通过事前对施工过程进行分析,明确其中的关键部位,确定重点控制对象,将其设置为质量控制点,施工过程中严格按照规范和规程施工,以实现灌注桩施工质量的主动控制。
4.1确保桩位控制准确性
桩位控制关系到孔位的准确性,需要进行细致操作。根据设计图纸标定桩位和高程,测量数据及控制网点应进行多次复核,严格控制其偏差在设计或规范允许范围内。钻机就位前,必须认真复核桩位,护筒埋设严格按照规范执行。钻进过程中,确保钻架垂直地面,钻头中心对正桩位中心。
4.2确保桩身成孔垂直精度
这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,在钻机就位时将其调整平整、垂直,在钻进过程中作必要的检测。特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时及时复查。
4.3严格控制钻孔桩孔径
做好地质观测,保证泥浆质量,防止孔壁坍塌。施工过程中加强对钻锥的磨损情况进行检查,并及时给予补焊。已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔,以保证孔径满足设计要求。
4.4重视钻孔深度和孔底沉渣厚度检测
钻孔深度和孔底沉渣情况需要精确测定。准确丈量钻具长度,准确测量孔位或桩基标高,严格按钻具长度进行孔深控制。使用优质泥浆,提高携砂、排渣能力,终孔采取净浆置换孔底沉淀泥浆。砼浇筑前30min内,必须测量孔底沉渣厚度,若不满足设计或规范要求应再次清渣,直至满足要求后方可浇注砼。
4.5确保钻孔桩地基承载力
桩基施工在每一根桩位处进行地质补充勘探,复核桩长。成孔检查时从设计深度、钻速及浮渣取样的情况来综合判定地基承载力是否满足要求。减少对摩擦桩周边土体的扰动,缩短成孔时间,确保摩擦桩的承载力。
5、结束语
在钻孔灌注桩基础施工中,过程质量控制是一项技术性要求较高的工作,由于其隐蔽性、影响因素的复杂性,这就要求我们施工技术人员要按照施工技术规范严把工序检验关,密切注意抓好施工过程中每一环节质量,力争将隐患消除在成桩之前,施工进度稳中求快,桩基成孔率显著提高,为后续承台、墩柱施工创造有利条件。
参考文献
[1] 朱伟强.浅析钻孔灌注桩成桩缺陷及预防措施[J].施工技术.2006.
随着我国城市建设的快速发展,以及建筑业的高速发展,为了充分发挥土地资源的利用率,当前,多层浅基楼房逐渐减少,而高层建筑越来越多,于是钻孔桩基比较多地应用到楼房建筑当中,尤其是由于钻孔灌注桩具有施工难度小、环境影响小、施工速度快、工艺模型新、技术成熟度较高等优点,所以在建筑工程项目的设计和运用中越来越常见,也受到建筑施工相关的工程技术人员的普遍关注和重点重视。
一、钻孔灌注桩施工技术的概况
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。在灌注桩施工中将钢管埋设在沿桩钢筋笼外壁,桩混凝土强度与施工要求符合后,使用钢管在压力的作用下将水泥浆液向桩端的碎石层孔隙压入,促使原来本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成结合体,并有效提升其强度。
二、建筑工程施工中钻孔灌注桩施工技术的施工准备
1、在建筑工程施工前期应对施工方案的编制依据、施工流程及技术指标等进行审查,并严格 遵循设计图纸、地质情况等对其内容的规范性进行核实,确保其符合施工相关规定。同时要对方案内突发事件应急预案的合理性进行审查。
2、对灌注桩的使用情况进行检查,如应将沉淀池及泥浆池设置在泥浆循环系统内,并检查导管的出厂合格证并进行水密性承压试验。灌注混凝土的料斗尺寸必须符合方案灌浆量,遵循施工规定严把材料质量关,避免质量不符合施工要求的原材料出现在施工现场。
三、钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用
1、钢筋笼的制作和安放
首先在制作钢筋笼时,要仔细检查钢材的质量,要保证钢材的直径、长度以及质量等符合施工设计规范。在制作钢筋笼时要保证钢筋笼的直径的长度要在5到9厘米之间。在做好钢筋笼后,必须要找到干净平整的场地,以此来堆放钢筋笼,且钢筋笼要保持平卧的方式,同时堆放的钢筋笼,一定要低于两层。在对钢筋笼验收时,要将标高设计好,然后按照标高检查钢筋笼的长度是否符合规格,同时堆放钢筋笼的高度也要符合标高。
第二在安放钢筋笼时,对钢筋进行改变和绑扎时,要严格按照相关的规范进行。在将绑扎好的钢筋放置运输车运送时,要找专门的车辆进行运送。为了保证钢筋笼质量的完好无损,必须要将钢筋笼放在干净平整的地方。为了维持钢筋笼原先的形状,不会出现变形的情况,可以在安放钢筋笼的场地每隔4米的地方设置十字钢筋,十字钢筋的设置可以固定钢筋笼,保证钢筋笼原先的形状不会发生变形的现象。在运输钢筋笼一直到安装时,钢筋笼吊点处的箍筋会承受最大的作用力,因此必须要加固箍筋。
最后就是在焊接钢筋笼时要保证钢筋笼的长度小于47米。当向钻孔安装钢筋笼时吊车不够高度无法吊放安装时,必须要按照实际情况将钢筋笼分为2得到3节,在焊接时主要是用单面搭接方法。为了确保钢筋笼保护层的厚度与设计的标准规范相同,可以在钢筋笼的主筋上安装以混凝土砂浆预制块为主,然后用铁丝将其绑扎好安放主筋上。
2、水下混凝土
首先在灌注混凝土时,要对终孔进行认真检测,保证终孔的质量,以及环节符合规定要求。要将已经在灌注地的混凝土的均匀度以及坍落度进行严格的检测,必须要保证其符合要求规定,若是不符合就要对混凝土进行重新的拌合。另外在对水下的混凝土进行搅拌时,必须要保证混凝土可以在规定的时间内搅拌完成,这就需要选择质量、使用功能较佳的搅拌机。在将第一批混凝土灌注孔内时,要保证其灌注的时间要低于十分钟,高于8分钟,或者适当的添加混凝剂以此来拖延混凝土初凝的时间。
其次在灌注混凝土时要保证每一次灌注中间相隔30分钟。当在气温严寒的环境下进行混凝土灌注时要对混凝土进行有效地保温措施。要及时将流泻出来的泥浆进行处理,从而保证环境的不受到污染。在浇筑混凝土时要将导管进行及时的拆除,同时导管要在混凝土下两米处的位置。为了保证桩顶混凝土的质量,必须要保证桩顶,低于混凝土的灌注高度,其低于的高度要在0.5到1米之间。同时也要对钻孔灌注桩桩身的混凝土进行定期的养护,一般是在7天或者是到14天对其进行养护工作。要凿除超出标高的灌注桩。另外,也要加强对灌注桩的检查工作,保证其质量、表面、规格都符合相关的规范要求。
3、上浮的钢筋笼
在灌注混凝土时,没有控制好灌注的速度,或者是没有控制好埋设导管的位置以及在提升钢筋笼时,都会出现钢筋笼上浮的现象。因此,要控制好灌注混凝土的速度,从而降低由于混凝土高度上升对钢筋笼的地面造成太大的冲击的现象。工作人员也要经常测量混凝土的高度,从而在拔除导管时可以及时的拔除,这样当导管进行钢筋内部可以降低发生钢筋笼上浮的现象。同时也要对导管的转动方向进行全面的检查,保证导管可以和钢筋笼正确的分离,不会对钻孔造成影响。
4、钻孔灌注桩技术的管理
在进行钻孔灌注桩技术时,要严格按照相关的施工规范,确保每一项的环节工作都得到了相应的质量保障。这就需要在施工过程中,要相应的引进先进的施工设备,加强对施工人员相关技术知识的培训工作,选择具有高技术、高知识以及丰富经营的施工人员,要对技术施工中的每一项环节加强管理,同时发挥出施工中各个部门各个工作人员之间的相互协调的作用,提高钻孔灌注桩施工技术的质量。根据孔位具体地质状况,选用与之相适应的钻锥及钻机型号。在钻孔中,主要选用减压钻进的方法。应保证孔底所承受的钻压在压块、钻锥及钻杆重量总和的60%以下,这样可以防止扩口、弯孔及斜孔等问题的出现,并实现钻孔连续性。当必须停止施工时,必须提升钻锥与潜水钻机到孔外,这样可以有效避免埋钻等情况的出现。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,在建筑工程施工中,只有根据建筑工程施工的具体要求,选择与之相适应的技术,才能更好地提升工程的质量。将钻孔灌注桩技术应用到建筑工程施工中,不仅可以缩短施工工期,还可以提高工程质量,为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
参考文献:
[1].陈力向.试论钻孔灌注桩技术在建筑施工中的运用.[J].施工技术.2013.
[2].何爱华.论钻孔灌注桩技术在建筑施工过程中的应用研究.[J].科技向导.2013.
钻孔灌注桩施工技术的高低直接影响着水利工程的质量和进度,因此,必须高度重视。下面本文就水利工程灌注桩施工技术谈谈自己肤浅的认识。
一、概述
钻孔灌注桩施工技术是灌注桩施工技术中的一种,是水利工程中最常用的灌注桩施工技术。水利工程中的钻孔灌注桩施工一般都是在水下进行,施工过程难于实施有效地监控,更不可能把水抽干或把水下地基挖开进行检验,因此,确保工程质量的关键是对灌注桩施工技术进行有效地规范。
二、水利工程中钻孔灌注桩施工技术分析
(一)钻孔施工技术分析
一是整理场地。施工前,应将桩基处的地基表面的杂物清除干净,然后进行夯压,确保具有一定的密实度即可;二是测放桩位及高程。由测量人员按现场坐标点,使用经纬仪根据桩基平面布置图,对各个控制点及桩位进行测放。桩位测量时,其偏差应控制在10 mm 以内。测量人员先测定场地的地面高程,再由此确定施工桩深度及桩顶标高;
二是埋设护筒。钻孔桩一般使用钢制护筒,是采用3~5 mm 钢板的制作而成。为保证其具备足够的刚度,防止因刚度不足而变形,应该在护筒上、中、下端外侧各焊上一条加劲肋。埋设护筒时,其轴线应与测量所标示的桩位中心相对应,护筒底必须与底部周围接触紧密,埋深1.0~1.5 m,顶面高程高出地面在0.3 m以上。保证其位置偏差控制在5 cm以内,倾斜度控制在1%以内;
三是钻机就位及运行。护筒埋设好以后,就可以进行钻机就位。在钻机就位时,保证钻杆中心与桩机调平、桩位重合,使钻杆垂直度控制在1%之内,用线锥和经纬仪实施双向控制,其对中误差应控制在5 cm以内。应用枕木把底座垫实塞紧,若钻机发生移位、歪斜和沉陷等,应及时纠正。钻进时应遵循先慢后快的速度原则和先小后大力度原则。钻台行走时,应确保钢轨铺设的平直和稳固。
四是钻进成孔时,可以采用冲洗液循环系统正循环方式。钻进开始时,泵入清水原土可以自然造浆。在钻进过程中,应注意进入孔口的泥浆比重。特别硬保证钻孔操作的规范,保证孔壁的稳定性,防止出现塌孔。
五是下钻时,当钻头与孔底相距50~80 mm 时,应启动泥浆泵,让冲洗液循环2 分钟左右,然后启动钻机,缓缓地将钻头放到孔底,并确保速度符合规范。
六是清孔。当钻机用正循环的方式钻进施工的桩孔,并到达预设的孔深位置后,应停钻,并使钻头提离孔底50~80 mm并保持住,持续进行空转,采用换浆清孔法进行清孔。清孔后,泥浆返出比重、含砂量都应控制好,孔底沉渣的厚度应控制在100 mm以内,并及时做好详细的记录。清孔时,为了防止塌孔,应式钻孔内的水位比地下水位高出1.5~2.0 m。
七是泥浆排放。对钻孔、清孔、等过程中排出的泥浆,应根据现场情况,进行处理,严防对对河流及周围环境造成污染。
(三)钢筋笼的制作与安装
一是严格把关材料质量。对所使用钢筋的种类、型号、直径等按照设计图纸和相关规范进行严格的检查,确保钢筋质量过关;二是严格规范钢筋笼制作,确保制作质量符合要求。制作钢筋笼时,应严格按照设计图纸和规范要求进行,确保钢筋的调直、焊接、截断、弯折、除锈等的质量。钢筋笼的主筋一般采用整根,确实需要对接时,宜进行焊接,搭接的长度在5 d以上,末端不能设置弯钩。钢筋笼的成品应确保尺寸准确,顺直、直径和间距的施工误差,均控制在20 mm以内;三是钢筋笼的安装。在钢筋笼吊装之前,首先应使用探孔器进行钻孔检测。探孔器直径大小根据钻孔直径大小而定,重点检测钻孔壁有无障碍物,如树根、突出石块,是否存在坍塌等,以确保钢筋笼的正常安装。钢筋笼吊装时,必须对准孔位,竖直轻放,若遇障碍突出物,可正反旋转或慢起慢落和使之下落。若无效,应立即停止吊放,及时查明原因后再吊放。特别应注意的是不能强行下放、高起猛落,以免碰撞孔壁而导致坍塌。
(四) 灌注混凝土施工技术分析
一是控制好混凝土的质量。对混凝土中的砂石、水泥质量,混凝土配合比、混凝土拌制和灌注等过程进行严格控制,必须符合规范要求;二是拌制混凝土前,应做好拌制用水的水质化学分析;三是导管安放。导管是灌注混凝土中非常重要的工具之一,一般用3 mm厚钢板卷曲焊制而成,其直径按灌注桩的桩长、桩径及单位时间内通过混凝土的数量来决定,一般大于或等于250 mm。根据方便拆装和搬运的原则来确定导管分节的长度,应比导管提升设备的提升高度要小,为保证导管连接处的牢固性,应进行焊接加强处理。四是混凝土灌注。混凝土灌注开始的时候,导管底部与孔底的距离应在300~500 mm之间。为保证初灌时混凝土的质量,应在灌注前利用球胆进行止水。首批混凝土配置必须足量,严禁初灌量不足就将混凝土灌入孔内。五是当混凝土灌注完毕后,待桩上部混凝土开始初凝,解除对钢筋笼固定措施,保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩,避免粘结力的损失;六是清理桩头。等桩头混凝土强度达到设计值的25%时,立即拆除护筒并凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高,采用手工凿除桩头混凝土。
三、灌注桩施工质量控制
(一)成孔质量控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制不好,可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量,造成桩承载力下降。
因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作:
一是采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施;二是确保桩身成孔垂直精度。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固、经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜测试;三是确保桩位、桩顶标高和成孔深度在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象(局部位置可以考虑采用明桩的施工方法,如用混凝土护筒做永久模板进行施工。
(二)钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是因为钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据低梁标高逐极复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。
总之,灌注桩施工技术是水利工程中非常重要的施工技术,因为其一般在水下施工,具有隐蔽性,不便于质量控制,我们应高度重视灌注桩施工技术,不断探究施工技术的改进,以提高施工质量。
参考文献:
[1] 马永辉. 浅析冲击钻孔灌注桩的施工工艺及控制要点[J]. 科技资讯, 2011.
中图分类号:U443文献标识码: A
一、钻孔灌注桩施工的准备
(一)钻孔灌注桩施工的技术准备
应该在钻孔灌注桩施工前对相关的施工人员和技术人员进行水平和素质的考核,要避免素质不高、没有钻孔灌注桩施工经验的人员进入到施工领域,特别对于重要的环节要做好资质的检查,这样才能够将钻孔灌注桩质量置于技术的管控范围内。
(二)钻孔灌注桩施工的机械准备
机械和设备是进行钻孔灌注桩施工的物质条件,要确保钻孔灌注桩设备的性能完好,并要对钻孔灌注桩施工机械进行严格检测,确保钻孔灌注桩施工机械和设备处于状态安全、性能良好的状态,便于在钻孔灌注桩施工中充分发挥机械和设备的功能和作用,形成钻孔灌注桩施工质量的客观保障。
(三)钻孔灌注桩施工的场地准备
要在钻孔灌注桩施工前对施工环境和施工场地展开全面地调查与分析,得出科学而可靠的钻孔灌注桩施工方案和场地准备设计,重点对钻孔灌注桩位置、深度和直径进行测量和定位,在此基础上形成钻孔灌注桩场地的准备,这是确保钻孔灌注桩施工安全和施工质量的必要前提。
(四)钻孔灌注桩施工的材料准备
在钻孔灌注桩施工中要对材料进行必要的技术检验与质量检验,这样可以确保钻孔灌注桩过程的顺利,也可以确保钻孔灌注桩质量的稳定。
二、钻孔灌注桩在工厂施工中的应用
(一)埋设护筒
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
(二)泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
(三)钻孔
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰,一般可采用的顺序钻孔。
(四)清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。
(五)制作并安放钢筋笼
1、制作钢筋笼
在制作钢筋笼时,需要先检查钢材质量,并保证钢材的质量、程度和直径都在施工的规范要求内。一般在制作时钢筋笼直径需要达到 5厘米与 9 厘米之间,而在完成钢筋笼制作之后,还要在一块平整干净的场地,来堆放钢筋笼。并且在堆放的时候,还要注意使钢筋笼保持平卧,堆放的高度不能高于两层。之后,在验收钢筋笼时,还要设计好相应的标高,并根据标高来对钢筋笼长度进行检查,看其是否达到了规定的标准,而在检查时还要注意看钢筋笼的高度是否达到了标高标准。
2、安放钢筋笼
在安放制作好的钢筋笼时,还要改变并绑扎钢筋,同时严格的根据相关规范进行。绑扎好钢筋在进行装置运输时,还要用专门的车辆来运输,在运输时为了保证钢筋笼的质量不受到影响,需要把钢筋笼放在平整干净的地方,同时,为了保证钢筋笼之前的形状,以免其发生变形,还要在钢筋笼的安放场地中每隔 4 米处就设置一个十字钢架,这样就可以固定好钢筋笼,并避免其发生变形。而在运输安装钢筋的过程中,由于钢筋在吊点处会受到很大的承受力,所以还需要加固一定的箍筋。
(六)混凝土的技术要点
灌注混凝土前应该对钻孔进行清理,同时要做好混凝土的坍落度检验,这是一个不可或缺的重要技术过程。必须要保证混凝土可以在规定的时间内搅拌成,要保证其灌注的时间要低于10min,高于8min。灌注混凝土时要保证每一次灌注中间相隔30分钟。在浇筑混凝土时要将导管进行及时的拆除,同时导管要在混凝土下两米处的位置。对钻孔灌注桩桩身的混凝土进行定期的养护,一般是在7d~14d之间,要保证混凝土质量、表面、规格都符合相关的规范要求。
三、钻孔灌注桩基础缺陷及防治措施
(一)混凝土桩底地基承载力不足
混凝土桩底地基承载力不足这一情况通常会在地形较为复杂的地带出现,一般在复杂的地层中要做好取芯检验的工作,但有的地层也存在不能取芯的现象,这时就要将邻近的取芯情况与钻速、泥浆返上的岩屑以及钻进的情况还有工程的地质资料结合起来进行分析,作为参照。
(二)桩底沉渣量过大
1、认真检查,采用正确的测绳与测锤;
2、一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。
(三)钢筋笼上浮
1、灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;
2、当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。
(四)其他特殊情况处理
1、塌孔处理
当孔口坍塌不严重时,在塌孔处周围布置 1 排钢管,外侧用黏土袋封堵,然后用掺水泥黏土进行回填,待达到一定强度后方可钻孔。当塌孔较严重时则采用黏土、水泥、碎石将孔全部填满、压实,24h后重新开孔。
2、特殊地层钻孔纠偏
由于电站基础地质条件复杂,在防渗墙施工时塌槽塌孔严重,防渗墙超浇混凝土量大,造成半边为混凝土半边为砂层的桩孔,极易出现孔斜。此类孔的纠偏方法是向孔内回填砂卵石,之后继续钻进成孔。
3、埋钻头处理
对于埋入孔内的钻头,在采用各种措施后仍无法取出钻头时,则在原桩附近进行补桩,并对原桩孔进行回填、灌浆补强处理。
4、承压水处理
厂房基础地下水位高,承压水头大,对成孔极为不利。对此主要采取了管井、减压井、挖深坑降水等措施,有的则把桩位处用砂砾料回填抬高,然后再进行钻孔施工。
5、堵管处理
在每一灌注层压浆时,若有1根出现堵管,灌注浆液耗灰量按单根管2t控制。如果同一灌浆层的 2 根管均被堵时,下一层灌注则按 4t 以上的耗灰量进行控制。
1 前言
钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点一直被广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。特别是在桥梁工程中,因其建设地点经常为地下水位高、土壤含水量大、冬季易受冻害的跨河跨渠地段,且地质条件复杂,经常遇到淤泥、流砂、溶洞等特殊地质情况,施工多受雨水频繁、作业面狭窄等因素的影响,所以采取钻孔灌注桩基础尤为适合。但灌注桩基础是一种深基础工程,施工过程中发生的问题处理起来比较困难,而桩基的质量又直接影响到整个桥梁工程质量的好坏。因此,需要监理工程师加强桩基施工的质量控制,配合和监督施工单位在施工过程中力争一次成桩,避免返工,确保工程质量。
2 施工准备阶段的监理
为了使灌注桩能顺利施工,承包商必须做好施工前的准备工作,监理工程师必须对承包商提供的开工申请材料进行严格的审核。施工准备阶段监理的工作内容如下:a) 审查钻孔灌注桩施工技术方案,检查质量管理体系是否完备;b) 检查所有桩位放样资料及施工记录表格的准备情况;c) 检查材料到场情况,检查混凝土的配合比和塌落度;d) 检查施工管理人员、技术人员和试验人员的到位情况;e) 检查施工机械的型号、数量、规格、生产能力、完好情况及配套情况,并应有保证质量和进度的备用设备和电源;f) 检查所有施工材料的检测试验报告;g) 特别是在岩溶地区,由于地下溶洞、溶沟、溶槽等的发育直接影响桩基承载层的厚度以及承载力,因此,监理工程师在施工准备阶段必须检查各个桩位是否进行了钻探,如果存在没有钻探的桩位,监理工程师必须通知设计单位进行现场补钻。
3 施工阶段的监理
钻孔灌注桩是桥梁施工的关键部位,监理工程师在钻孔灌注桩施工过程中必须进行全过程的旁站监理,对桩基的质量控制应尽量做到事先控制,及时纠正违反施工规范和设计要求的施工措施,避免事后控制给桩基施工带来不必要的返工和损失。
3.1 钻孔
(1)监理工程师应详细地核查钻孔定位的情况,确定桩位已经准确定位后,方可批准开钻。
(2)在开钻前,监理工程师应检查护筒埋置情况。护筒中心允许偏差为≤2cm,护筒顶面标高以满足施工的需要为准,一般应高出地面20cm~30cm,或高出水面1.0m~2.0m;孔内有承压水时,应高出稳定后的承压水位2.0m以上,护筒应用土填实。
(3)对于钻孔桩基础,在钻孔过程中监理工程师应严格控制泥浆的质量。钻孔泥浆既要能悬浮钻渣,又要使钻渣在泥浆池中循环时迅速下沉,这就要求在实际工程的施工中,根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标。工程中泥浆的经验数据如表1所示。
表1 不同地层中泥浆的指标
泥浆的指标 淤泥、粘土 细砂 粗砂、砾砂 卵石、漂石
比重 1.1~1.2 1.05~1.18 1.2~1.4 1.4~1.5
粘度(s) 19~21 18~20 21~24 25~28
静切力(Pa) 1.0~2.5 - 2~4 3~5
含砂率(%)
塑性指标 >15 - -
与普通的钻孔桩所用的泥浆相比,岩溶地段所需的泥浆质量和密度要高,其技术指标为:密度1.2~1.4,粘度≤20s,胶体率≤95%,PH值>6.5。
(4)在钻进过程中应注意地层变化,在地层发生变化时,应测孔深和推算地层界面的标高。在终孔后,应测量孔深以推算桩长。
3.2 清孔
成孔后应立即清孔,清孔过程中应严格控制孔内泥浆的比重,避免塌孔,并且按照技术规范要求对桩位、孔径、倾斜度、孔深、孔底沉渣厚度以及泥浆指标等进行全面的检查,并由施工单位填写“钻孔桩灌注混凝土浇筑前检查记录表”报监理工程师审核,监理工程师经检验合格后方可签认。
3.3 钢筋笼的制作与安装
(1)制作钢筋笼前,监理工程师要复查所用的钢材及焊条的型号,并对焊工进行实地焊接考核,合格后方可允许上岗。
(2)在钢筋笼下沉之前,监理工程师应按规范检查钢筋笼的规格、帮扎、焊接等各个项目。
(3)在钢筋笼下沉过程中,监理工程师应检查钢筋笼各段对接的质量。所有焊缝要满足规范的要求,钢筋笼的上下段应在同一轴线上。下沉过程中应掌握钢筋笼的垂直和对中及周围保护层的情况。
(4)钢筋笼下沉完毕后,监理工程师要检查其顶面标高和中心位置。
3.4 灌注水下混凝土
(1)监理工程师应对灌注水下混凝土的情况实施旁站监理,详细记录混凝土加料拌和的情况,抽检混凝土的坍落度,严格控制水下混凝土的配合比( 如表2所示),并且按照规范制作混凝土试块。
表2 灌注混凝土的基本指标
项目 导管距孔底(cm) 埋入砼的导管(m) 砼的坍落度(cm) 水泥用量(kg) 含砂率 水灰比 最大粒径(mm)
基本指标 30 2~6 18~22 >350 0.4~0.5 0.5~0.6
(2)监理工程师应在灌注过程中记录灌注混凝土的方量和混凝土的顶面标高,导管埋深应保证在2m~6m之间。
(3)监理工程师在灌注混凝土过程中应详细记录灌注过程中有无故障,若出现卡管、坍孔等情况应及时采取措施防止断桩,一旦发生断桩,应及时通报业主。
(4)监理工程师应在灌注过程中随时检查钢筋笼是否上浮,如有上浮应采取措施予以控制。
(5)监理工程师应督促施工单位做好灌注记录,填写“钻孔灌注桩水下混凝土灌注记录表”。
4 验收阶段的监理
钻孔灌注桩施工完成后,监理工程师的验收应注意以下几点:
a) 测桩前,监理工程师应检查所有桩头,桩头混凝土应良好无松散残余混凝土,然后按设计要求频率指定测桩位置;
b) 无损检测一般委托专门的单位进行,测桩前总监或总监代表要对测桩单位的资质进行审查和认可,测试单位应具有省部级的资格审查证书;
c) 测桩应分批进行,测试时混凝土龄期应在14d以上;
d) 检测时监理工程师要进行旁站监理,施工单位要如实提供受检桩的施工记录及有关情况,若无破损检测不合格的情况,还应进一步钻孔取芯样,检查桩身混凝土的质量;
e) 若灌注的混凝土试件强度不够应先钻芯取样,然后再做抗压试验,若试验强度合乎设计要求,可认定桩身混凝土强度合格;
f) 应按规范要求进行抽检复查。钻孔灌注桩质量监理汇总如表3所示。
表3 钻孔灌注桩质量控制汇总表
项目 质量标准 允许偏差
(cm) 项目
项目质量标准 允许偏差
( cm)
孔轴
偏位 群桩 按设计
要求 10 钢筋笼底高程 - ±5
单排桩 按设计
要求 5 泥浆 相对密
度粘度
含砂率 -
护筒 直径 比孔径大
30cm~40cm - 混凝土
灌注 剪球导
管悬高 20cm~40cm
顶高 高出地面
20cm~30cm -
导管
埋深 首次封
底1.0m 1.05~1.20
17~20
< 8%~4%
埋深 冲刷线
1m以下 -
后灌注2.0m -
偏位 - 5cm 混凝土 坍落度 16~20
钻孔 桩长 不短于设
计规定 - 成桩
质量 桩头混
凝土 混凝土良好无松散残余混凝土 -
孔径 不短于设
计规定 - 测桩 按设计要求 -
倾斜度 - 1/100 混凝土强度 大于设计要求 -
日前我国的交通运输事业发展的非常迅速,给道路桥梁工程在运输的过程中带来了很大的压力。尽管钻孔灌注桩技术在路桥施工中已经开始广泛的使用,不过由于这种技术的施工具有很大的隐蔽性,因此必须设置安全、科学、合理的流程供钻孔灌注桩技术实施。不管是多大的问题如果出现在工程中,都有可能影响到路桥的施工质量和安全。所以,在路桥施工过程中必须保证施工质量的到位。仔细研究施工的流程和要点以保证技术规范的实施。
1.钻孔灌注桩技术的含义
钻孔灌注桩技术是钻机成孔后,采用水下混凝土灌注技术,把足够数量的混凝土快速的灌注到排开孔底的水或者是泥浆里面,并把导管的出口埋置到混凝土的要求深度以内,进而隔离钻孔内水和泥浆的作用。之后再进一步进行混凝土桩基的灌注。钻孔灌注桩的灌注必须注意导管在混凝土中的埋藏深度,在逐渐提升的同时注意保证出料口和进料口之间合理的高度差值,依靠高度的压强让后面的混凝土和之前的混凝土达到高度结合。
2.在实际应用中钻孔灌注桩技术的弊端
钢筋笼上浮的问题常见于钻孔灌注桩技术的日常应用当中,有很多影响因素会导致此现象的发生,通常情况下有两个主要原因,分别是钻桩孔环节和钢筋笼配置环节的使用。钢筋笼达不到有效的稳固就没有办法保证导管的稳定性和准确性,这样就可以导致钢筋笼上浮的现象出现,如果有效地控制法兰盘环节,就能控制这个环节导管的稳定运作。
另外,空气阻隔的现象也容易出现在灌注桩的过程中,如果出现这种现象可能导致灌不满混凝土,这样钻孔灌注桩技术就没有办法稳定的运作,在这个过程里,我们必须灌满混凝土,优化其内部环节。这些存在于桩孔里面的空气会导致灌注环节不能稳定运作。
还有一种比较常见的问题是灌注卡管现象。这种现象对灌注桩环节的影响也非常大。在灌注过程中,缺乏混凝土的搅拌环节,造成混凝土粗料集中现象的发生,这样就阻塞了导管。灌注要求混凝土具有好的流动性,混凝土在大坍落度情况下不离析,不泌水,使混凝土能顺利通过导管流入桩孔,并使整个桩混凝土成桩浇注过程中导管均保证2.0米以上的埋管。防止桩身夹泥及断桩。
3.钻孔灌注桩施工过程中常见的事故的预防和处理
钻孔灌注桩技术在施工的过程中会遇到很多的安全事故问题,可以通过以下几种措施进行预防和处理:
3.1 护筒下沉
通常情况下出现护筒下沉的原因是由于地质情况比较差和缺乏足够的准备工作。施工的技术人员在护筒就位之前详细的了解施工的现场可以解决这个问题。因为实际的地质情况和所给的地质资料情况是不一样的,因此,实地检查下施工现场,尤其是检查场地的松软程度,然后依据这些数据来确定埋设护筒的深度和方式。严格遵守施工中的要求和规章制度,夯实护筒周围。在底部埋至黏土层还可以防止漏水。发现护筒下沉的情况时,需要采取一些加固的措施,不过必须保证不会出现坍孔的状况。
3.2 钻孔倾斜
地质情况恶劣是导致钻孔出现倾斜的主要原因,比如有探头石和孤石出现在底层,钻机底座不稳定导致沉降不均匀,还有可能底座情况较复杂,施工的人员为了赶工期而盲目的加压钻进而造成了钻孔倾斜,这些情况通过预防都可以把可能性降至最低。在施工前,仔细的检查底座的情况,随时注意地层的变化,并且使用正确的办法进行施工。
3.3 坍孔
坍孔也是钻孔灌注桩技术施工过程中常见的事故,通常情况下有两种原因可能造成这种事故的发生:一方面是地质原因,如果地层中含有砂层或者是砂砾层可能会导致坍孔出现,另一方面,可能是由于某些原因在钻孔的过程中发生水头突然损失,从而出现坍孔。还有可能是因为劣质的泥浆和不合适的比重导致的坍孔现象的发生。
3.4 缩孔
缩孔事故的发生是因为钻锥磨损比较严重,而且没有及时的进行修理,也可能是在钻孔的过程中遇到了膨胀的软土和粘土的泥浆。在施工之前对底层进行研究可以降低这种事故发生的几率。如果存在上述的情况,可以采用失水率较低的优质泥浆来进行护壁。使用慢速进行地层施工,在钻孔过后还应该及时进行扫孔工作。这样就可以避免缩孔和钻孔提不上来的状况出现。
3.5断桩或夹泥
断桩一般是出现在地面下土层之间的强度不同的情况。整个截面都会被断层的断处贯穿,断桩主要是以下几个原因造成的:桩间距不够标准,这样在打桩的时候对地层的冲击力就会对旁边桩造成挤压影响,土层的硬度不同也是导致断桩出现的一个原因,因为土层的硬度不同在传递打桩作用力的时候会吸收不同的水平力;还有是由于桩身的终凝时间未达到要求的时间,那样自身的抗挤压能力就达不到足够的要求,因此只能承受小部分外力的影响。
4.钻孔灌注桩技术的施工要点
控制好孔和桩形成的质量是钻孔灌注桩技术的施工要点。在施工的过程中我们可以看到桩形成的状态和空形成的状况息息相关,因为,孔的形成是由混凝土于孔内直接灌注而成的。同理,桩的垂直度也是由孔的垂直度决定的。而成孔的垂直度直接关系到基的荷载能力。所以,对空的垂直度的控制是施工过程中必须严格的控制。保证钻杆的垂直度一直维持在需要控制的的范围内。钻孔灌注桩技术不是一朝一夕就能完成的。所以,在施工之前必须仔细测量成孔的深度、桩位和桩顶的标高。在施工的过程中,会有很多的泥沙堆积在地面,这样就可能导致本来测量好的高度和深度发生一定的改变,造成后续的工作也出现误差,因此,测量成孔的深度、桩位和桩顶的标高时,不仅仅是要统计原有测量的范围和高度,也要准确的测量后续的工作实施完毕后的数值,这样才能更加准确的施工,保证施工的质量。钻孔灌注桩技术是一个系统化的工程,在施工中必须控制好孔内的泥浆质量且每台钻机的泥浆储备量应大于单桩的体积、钻孔孔径的大小和成桩的质量。
5.钻孔灌注桩技术的施工意见
路桥工程的质量和钻孔灌注桩的质量息息相关,在施工的过程中,不仅仅是要严格控制桩和孔的形成质量,还要严格检查施工中的钻孔设备和泥浆处理设备这些关乎施工质量安全的设备。预先控制施工的方法,妥善的处理施工中出现的各种问题。因此,仔细检查设备的安全性和可靠性,确保工程的安全性非常的必要。同时施工过程中各关键工序严格执行相关规程规范是保证工程质量的前提。
结束语
由于钻孔灌注桩技术的隐匿性导致其质量问题也是非常难以补救的,所以最好的方法就是在施工之前做好各项预防措施,严格把控技术实施的质量,从一开始就保证路桥工程的安全性和钻孔灌注桩技术的质量,当然,施工的安全也离不开施工人员和监管人员的积极配合,确保每一道工序都按照规范施工,才能做到最大程度的保证路桥的质量。
参考文献
[1]杨汉龙;;路桥工程中钻孔灌注桩施工技术[J];建材与装饰(中旬刊);2008年06期
钻孔灌注桩之所以能够在公路桥梁施工中得到了大规模的应用,主要是因为其适应能力强,几乎可以适应任何的施工环境,而且施工成本并不高,再加之,其施工步骤并不复杂,所以通常都不会延误施工工期,基于以上种种优势,钻孔灌注浆技术受到施工人员的欢迎也是必然。但是每一种施工技术性能的发挥,问题并不在于技术本身,而是在于施工各阶段的管理,因此注重质量控制管理十分重要。
1 钻孔灌注桩分析
1.1 钻孔灌注桩概念
钻孔灌注桩是灌注桩工程领域中的一种特殊形式,它是通过有关工程机械钻孔、钢管挤土以及挖掘等手段在地基土中形成一个桩孔,然后在其中置放提前制作好的钢筋笼,并且浇筑混凝土形成混凝土复合桩。在工程施工建设的过程中,因为施工方法的不同和施工成孔策略的迥异,使得整个工程的施工要求也不尽相同。
1.2 钻孔灌注桩施工特点
与普通的软土地基处理工作相比较,这种施工技术与沉入桩中的锤击法相比较,它有着施工噪音低、振动小以及整个直径大、施工速度快、工程效率高的特点;施工质量的好坏直接影响桩的承载力,因混凝土是在水下进行灌注的,从而使得整个工程的混凝土施工质量较难控制。同时在工程项目中还会受到工程实际特点的影响而产生费时费力、工程施工速度缓慢的特点。
2 公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺与质量控制重点
钻孔灌浆技术已经十分普遍,经过多年的实践发展,此技术的施工工艺已经十分成熟,但是任何没有质量控制的公路桥梁施工项目,其质量都无法保证,所以无论钻孔灌浆技术如何的先进,也需要进行质量控制。虽然各个公路桥梁工程有比较大的差异,但是其施工工艺步骤以及质量控制要点大体上一致,其具体如下:
2.1 做好施工方案的检验审核工作
这是施工正式开始之前,最重要的准备工作,施工人员需要根据各项综合性的材料来进行检验审核,以便能够明确施工方案是否切实可行,通常而言,最重要的辅材料主要有设计图纸,此外还需工程地质资料、水文地质资料等。检验审核人员应该进行现场勘察,了解真实的施工场地情况,之后再依据了解的情况编制方案、确定成孔方式、设备选择及施工流程等所有的现场控制内容。另外,施工方案的检验审核工作,还应该具有前瞻性,对可能会发生的安全事故,同时制定预防措施,这对施工的顺利进行以及质量控制意义极大。
2.2 做好施工场地准备工作
公路桥梁钻孔灌注桩施工并不是一个小工程项目,所需要的设备比较多,而且现场的施工环境也有一定的要求,为此,施工单位在商议施工日期之后,要立即进行开展场地的准备工作。其中最重要的准备工作就是水源,因为没有充足的水源,或者在灌注期间,水源控制失效,将会造成泥浆循环系统失控。另外,沉淀池以及泥浆池等,也需要进行提前准备好,除此之外,施工材料以及机械设备在进场之前都要全部进行检查,材料性能、尺寸参数等要符合要求,而机械性能在开始施工之前进行试运行,确保各机械性能良好,能满足施工要求。
2.3 制作成桩及其质量控制工作
第一步,清孔,钻孔灌注桩施工最重要的步骤就是制作成桩,而清孔则是制作成桩的第一步,可想而知,清孔的重要性。之所以要进行清孔处理,主要是因为将孔低中的沉渣全部清除干净,这样则可以加强灌注桩的承载能力。清孔所选择使用的泥浆具有一定的动能,因此能够冲击沉渣,使其砂粒或者是岩粒保持在悬浮状态,之后使用泥浆胶体,因为这种胶体的黏结力非常强,所以能够将处于悬浮状态的泥浆全部黏结上,沉渣最终在循环的过程中即会流出到桩外,以此达到清孔的目的。从中可以知道,泥浆既具有排渣的作用,同时还具有清孔的作用,泥浆的应用对钻孔桩护壁具有重要意义,为此,保证钻孔灌注桩施工质量的关键要素之一就是做好泥浆的制备以及清孔工作。我国有关规范中对泥浆的制备的各种指标已经做出了相应的规定:如泥浆制备需根据施工机具、工艺及穿越土层情况进行配合比设计,宜选用高塑性黏土或膨润土;含砂率要小于6%,胶体率应该超过90%等,泥浆制备人员应该依照规范要求进行制备。
第二步:钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。
第三步,灌注水下混凝土前泥浆的制备和第2次清孔:灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第1次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.00-1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管,沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注,由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第2次清孔,当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后,应立即进行水下混凝土的灌注工作。
第四步,水下混凝土灌注钻孔灌注,水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度。因此,现场的配合比要随水泥品种、中粗砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。
结束语
综上所述,可知钻孔灌注桩的施工时,不仅可以十分方便的对其进行移动,同时对其定位也不会出现严重的偏差,最为重要的是其机动性非常强,自动化程度也比较高,可以说,钻孔灌注桩技术是一种十分先进的现代施工技术,在施工期间,只要稍加对其进行质量控制,严格控制工艺技术,其作用以及价值就会完全的显现出来。
参考文献
[1]连文勋.大直径超深孔桥梁钻孔灌注桩施工工艺[J].西部探矿工程,2006(4).
[2]原喜忠,马巍,刘永智.桥梁钻孔灌注桩施工中高温冻土地基温度场动态监测与研究[J].岩石力学与工程学报,2005(6).
Abstract: the main XuHongHe PuTangQiao by XiaChengShi reinforced concrete bowstring arch bridge structure, the basis for the pile. In the actual construction, supervision department involved in the construction of the unit control of quality, and referring to the theoretical and practical experience, and constantly adjust construction scheme of filling pile construction quality of each working for effective control, and to ensure the quality of under-reamed bored pile.
Keywords: filling pile; Measuring layout; Drilling; Hole cleaning; Steel skeleton; Perfusion underwater concrete
中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:
睢宁县徐洪河浦棠桥改建工程位于睢宁县魏集镇境内的徐洪河上。桥梁基础采用灌注桩基础。桥台灌注桩基础为4根钻孔灌注桩,直径为1.2米,设计底高程-4.0米,顶高程为21.0米,桩间距为横桥向5.2米,顺桥向3.5米。桥墩灌注桩基础为8根钻孔灌注桩,直径为1.2米,设计底高程-7.7米,顶高程为20.3米,桩间距为3.2米。
灌注桩施工由搭设施工平台、设置护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、安放钢筋骨架、安装导管、灌注水下混凝土等工序组成,本文着重就灌注桩基础几个重要工序施工中应注意的问题进行总结与探讨。
1 测量放样
桩的测量定位一定要精确,不允许超出规范规定的偏差范围。测量放样过程中利用全站仪反复测量,保证灌注桩的定位准确无误。施工测量人员在放样过程中角度误差控制在1″到2″,平面位置误差控制在2-5mm之间,符合规范要求,保证了桩位的准确。
2 泥浆制备
钻孔时,选用适当的泥浆。本工程根据现场土质情况,在孔深范围内从上往下基本以粉土、粘土为主,往下局部有中粗砂层,采用正循环钻进法施工,钻孔泥浆性能泥浆比重选用1.05-1.20,实际操作基本控制在1.10左右。
3 钻孔应注意的问题及其处理措施
3.1钻机就位
钻机就位应依据测量放样点进行,其偏差不应超过规范要求的范围。钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻孔过程中不应产生位移和沉陷,否则应及时处理。
3.2钻孔作业
钻孔作业应分班连续进行,填写的钻孔施工记录,交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项。
3.3钻孔垂直度校正
首先桩架要垂直安置稳固,其次对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修,控制钻杆垂直度。从不同方向上吊垂线予以检验和调整,将钻杆倾斜率控制在1%范围内,保证孔的偏斜不超过规定范围
3.4卡钻、掉钻的处理
在钻进过程中,如果过程中发生卡钻、掉钻,采取相应的处理措施。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
3.5扩孔、缩孔的处理
扩孔是由于孔壁坍塌或钻锥摆动过大所致,缩孔原因是钻锥磨损过甚,焊补不及时或因地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。预防扩孔要注意采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。预防缩孔要注意及时补焊钻锥,并在软塑土层采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。本工程3#台3#桩在灌注混凝土中计划灌注34方混凝土,实际灌注39方,在高程16-19米用了8方混凝土,而根据设计需用3.6方就够了。经过分析,在高程16-19米出现了扩孔,说明这段可能是砂层或其它地质薄弱层,施工中及时调整方案,在钻孔中时刻留心钻进情况是否异常,经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时随时改正。
3.6测量钻进深度
测定机架高程,钻进过程中定时用测绳测量钻进深度,保证钻到设计孔深。
4清孔
4.1第一次清孔
钻孔深度达到设计标高后,对孔深、孔径进行检查,如果符合设计规范要求,应按规范要求进行第一次清孔。
4.2二次清孔
在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如果超过规定,进行第二次情况直至符合规范要求。清孔时必须保持孔内水头,防止坍孔。本工程灌注桩第一次清孔后,从拆钻杆、到下放钢筋笼,时间至少在两小时三十分钟以上,泥浆浓度增大,且孔底沉淀层厚度增大,钢筋笼上附着泥沙,为将孔底沉淀层厚度控制在合理范围内,保证混凝土与钢筋笼的粘结,必须进行二次清孔,减小沉淀层厚度,去除附着在钢筋笼上的泥沙。当泥浆浓度达到规范要求值、沉淀层厚度满足规范要求时,停止清孔。
5下放钢筋笼
5.1钢筋笼的安放
钢筋笼的吊放应符合施工规范要求,一般采用吊机入孔。本工程桥墩灌注桩钢筋笼长26米,桥台灌注桩钢筋笼长23米,一次下放困难大,且不能保证钢筋笼是否放正。采用分段制作,分成2段钢筋笼,分别吊装,将第一段下放至孔中后固定,再吊起第二段与第一段对接好,进行焊接,这样吊装方便,且能保证钢筋笼放正。钢筋笼的焊接长度要满足规范要求,并且焊接牢固,防止混凝土灌注中的冲击力和自重影响导致第一节钢筋笼和第二节钢筋笼脱节,进而影响灌注桩的整体质量。
6下放导管
水下混凝土一般采用钢导管灌注,导管内径为200~350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。导管埋深应符合规范要求。
7灌注水下混凝土应注意的问题及其处理措施
7.1混凝土质量的控制
水下混凝土的水泥初凝时间不宜早于2.5小时,水泥的强度等级不宜低于42.5。粗集料宜优先采用卵石。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于40mm。细集料宜采用级配良好的中砂。混凝土配合比的含砂率宜采用0.4~0.5,水灰比宜采用0.5~0.6.有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小。每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg,当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时,可不少于300kg。混凝土拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、沁水现象。灌注时保持足够的流动性,其坍落度宜为180~220 mm。混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等。
7.2混凝土灌注时应注意的问题
首批混凝土下落后,混凝土应连续灌注。在实际施工中,3#台1#桩第一车混凝土灌注时间为16点42分,第二车混凝土灌注时间为16点48分,结束时间为16点53分,第三车直到17点45分才到并开始灌注,中间中断了将近一个小时的时间,混凝土的流动性能较好,没有造成导管堵塞。在灌注过程中,特别是有承压力地下水下地区,应注意保持孔内水头,导管的埋置深度宜控制在2~6m,要经常测探井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。
此外,为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。本工程采用商品混凝土灌注,始终能够很好的控制灌注速度,没有出现钢筋笼上浮的问题。
结束语:灌注桩需要注意的问题有很多,本文就实际施工中遇到的问题进行了总结。在灌注桩施工中,只要严格按照施工规范和设计图纸进行施工,加强中间检查,就可以避免出现质量问题。
参考文献:
Abstract: based on the bearing capacity of cast-in-place pile, high stability, settlement and even small, consumables, less adaptable, moderate costing and construction simple and widely used in construction project. It is the underground take cover engineering, and its quality control and testing has the certain difficulty. Therefore, the construction process of each link, if arrange incompetent or processes improper, will cause bored piles appear quality problem, serious can lead to the pile scrap. So, I think it is necessary to the quality of the bored pile construction discuss, to ensure the engineering quality.
Keywords: bored piles; The construction; quality
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的。其施工过程无法观察。成桩后也不能进行开挖验收。但施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度。甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此。要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实.并加强施工质量管理.抓好施工过程中每一个环节的质量.力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范。核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录。以便有效地对桩基施工质量加以控制。
1成孔质量的控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生坍孔、缩颈、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等。还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。
因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
(1)采取隔孔施工工序
混凝土钻孔灌注桩和打入桩不同,打入桩是将周围土体挤开。桩身具有很高的强度。土体对桩产生被动土压力。混凝土钻孔灌注桩则是先成孔,然后在孔内成桩周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始。桩身混凝土的强度很低。且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适宜的桩距对防止坍孔和缩颈是一项稳妥的技术措施。
(2)确保桩身成孔垂直精度
这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施 并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
(3)确保桩位、桩顶标高和成孔深度在护筒定位后及时复核护筒的位置 严格控制护筒中心与桩位中心线偏差≤50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到的深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度。但是如在第1次清孔时泥浆相对密度控制不当 或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象 这将给第2次清孔带来很大困难,有的甚至通过第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。为有效地防止坍孔、缩颈及桩孔偏斜等现象,除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外。还根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度。并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层时进尺明显下降,在软粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小。在施工过程中要经常复核钻头直径。如发现其磨损超过l0mm就要及时调换钻头。
(4)钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋笼准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度。以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量。对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁:当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的。应提出后重新垂直吊放:如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏。并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
(5)灌注水下混凝土前泥浆的制备和第2次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孑L,最终将桩孔内的沉渣清干净。这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用戒们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保钻孔灌注桩工程质量的关键环节。因此’对于施工规范中泥浆的控制指标:粘度测定17~20s;含砂率≤6%:胶体率>190%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材。而要采取专门泥浆制备进用高塑性粘土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第1次清孔,直到孔口返浆相对密度持续
2 成桩质量的控制
1.为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料,通过试验室抽样检查原材料的质量,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)严禁用于混凝土灌注桩。
2.钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但好的配合比可减少砼的离析,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,得出合适的施工配合比,特别应注意的是砼的流动性及和易性。
3.试验管埋设:在桩基钢筋骨架内均匀埋设三根封闭钢管,钢管内径50mm,在灌注过程中钢管内注满清水,并用木塞塞紧管头,在灌注完成并待砼强度达到设计强度时,采用超声波检测法进行无损检测。这是最后一道桩基质量检验措施,若超声波检测发现桩体有缺陷,则应根据监理工程师指令采取补救措施,严重的需返工处理,确保桩基的质量。
3 结语
钻孔灌注桩必须严格按照施工规范、规程的要求和工程实际情况编制切实可行的施工组织设计,精心组织施工,着重控制好现场施工顺序和施工工艺,尤其要落实好质量通病处理措施,才能保证工程质量。
参考文献
钻孔灌注桩作为灌注桩施工技术的典型,在水利工程中的应用较为广泛。一般情况下,钻孔灌注桩工作多在水下完成,施工过程难以控制,也不可能挖开水下地基或者抽干水而进行检验。因此,如何控制施工过程以及关键技术,对确保整个水利工程质量至关重要。以下结合笔者实际工作经验,就灌注桩技术在水利工程中的应用问题,谈几点体会。
1.钻机就位准备
在水利工程正式开始灌注桩施工之前,应做好场地平整与压实工作。如果场地的淤泥层较厚或者处于深水区位置,则需要搭设工作台。同时搭设与结构物相适应的子控制网,以完成整体测量工作,要求所做测量留有多余观测空间。有关施工桩位的放样工作,需要在另外的测站实行复核。在有条件的情况下,利用钢尺校核前后、左右桩位。应该认识到,在灌注桩施工过程中,桩位的控制非常重要,一旦出现桩位偏差状况,将无法弥补,对整个工程质量产生影响。
有关钻机安装工作,应遵循“水平、稳固、三点一线”原则,以此确保灌注桩的垂直度,减少桩位偏差。当灌注桩安装完毕后,需要利用侧锤和水平尺进行校验。由于钻孔灌注桩的施工节奏较快,安装钻机环节往往被忽视,如没有垫稳等问题,开钻之后就可能出现倾斜。如果发现这一问题,应立即停止钻进工作,重新进行调平,当故障完全排除之后再开工,以避免斜孔问题。
当钻机完成桩孔工作之后,不能直接在相邻桩位进行施工,而是采取跳打方式,以此避免由于钻机负载力过大或者成孔应力释放问题,对整个灌注桩的质量产生影响。如果难以调整桩位,则需要停工约36h之后,才可以在邻桩开展施工,以此确保工程质量。
2.泥浆搅拌
在水利工程中的地层稳定、孔壁支撑、冷却钻头与钻具等环节,都离不开泥浆作用。以现有工程状况来看,泥浆可分为人工泥浆与原土泥浆两种类型;人工泥浆采用水、黏土以及添加剂,按照一定比例配制而成;原土泥浆则对造浆技术的要求较低,成本相对较低,完全可以满足灌注桩的施工需求。
有关造浆方式的选择,应结合施工实际条件、经济技术水平等,在搅拌泥浆过程中注重泥浆浓度的掌握,如果泥浆过稠,将加大钻头施工阻力,难以清孔,影响施工进度与施工质量;如果泥浆过稀,则将影响其排渣能力,同时降低护壁效果。因此在施工过程中,应注意优化选择泥浆各项指标,尤其是粘度与比重。
3.钻进过程
在灌注桩的钻孔过程中,应主要从以下几方面加强控制:
(1)灌注桩钻孔应遵循“快速”原则。每个桩进行施工的时间越短,出现问题的可能性越低。但是在一些孔段,则需要放慢处理。例如,在开孔过程中,应做到“轻压慢钻”,避免出现孔斜问题,当钻头已经进入地层之后,则加快钻进速度。
(2)在钻进过程中。根据地层以及钻进速度状况,不断调整泥浆的循环量。如果进尺速度快但是泵量较小,则泥浆过于黏稠且存在较多泥块沉渣,必然影响成孔的质量;如果在较为松软的地层中钻进,压力以及泵量过大,可能造成坍孔问题。
(3)在进行提钻头除土、钻孔排渣等过程中,应确保钻孔中的泥浆处于规定水位,满足要求。如果因故停钻,则需要将钻头提到孔外。
(4)当钻孔工作结束之后,应检测桩孔的深度、直径、斜度等参数,直到符合要求后停止工作。
4.清孔
灌注桩技术在水利工程中的应用,需要通过两次清孔工作,以此满足灌注之前的泥浆比重要求。当钻进到设计的深度之后,就需要进行第一次清孔工作。利用钻机实行换浆清孔。第一次清孔工作是否符合技术要求,对整体工程质量非常重要,不能由于还要进行二次清空而忽略第一次清孔工作。由于第一次清孔工作的强度较大,基本可以清除大部分沉渣和泥块;而第二次清孔工作则采取粗截面导管形式,冲力相对较小,不能担负清孔的主要任务。当钢筋笼与导管布置完毕后,则进行第二次清孔工作,以清除在这一道工序中产生的泥块沉渣。
在整个清孔过程中,应注意避免坍孔现象。当清孔工作完毕之后,则在孔底位置取泥浆作为样品,进行指标试验。
5.制作并安装钢筋笼
有关钢筋笼的制作与安装,应主要遵循以下要点:
(1)严格把控材料的质量关。对于选择的钢筋直径、种类以及型号等参数,严格参考设计图纸及相关技术规范,保证钢筋质量。
(2)加强钢筋笼的制作规范,以此确保工程质量要求。在制作钢筋笼过程中,严格按照设计图纸规范进行,保证钢筋的焊接、弯折、截断、除锈等质量。一般情况下,钢筋笼的主筋采取整根形式,特殊情况下进行对接处理,采取焊接方式,要求搭接长度大于5d。钢筋笼成品的质量,应确保尺寸准确、减少直径、间距等误差。
(3)在正式吊装钢筋笼之前,应利用探孔器实行钻孔试验。探孔器的实际直径大小,应根据钻孔的直径而决定,重点检查钻孔壁中是否有障碍物,如突出石块、树根或者探讨现象等,以此确保钢筋笼安装的正常进行。在吊装钢筋笼过程中,应对准孔位,如果遇到突出物则正反旋转、缓慢下落。应注意钢筋笼不得强行放下或者猛落高起,避免出现碰撞或者坍塌问题。
6.灌注混凝土
(1)确保混凝土中的砂、碎石级配良好,最大的颗粒尺寸应与结构物尺寸适合,同时注重钢筋间距、混凝土浇筑、混凝土浇筑等环节控制。在集料中的杂物含量,应符合规范要求,必要情况下进行清洗或过筛,去除不良杂质。
(2)安放导管。导管作为灌注混凝土的基本工具,主要由厚度为3mm的钢板卷制焊接,具体直径根据桩径、桩长等实际情况决定。导管的分节长度应确保方便拆装与搬运,且低于提升设备高度,在连接位置进行加强处理。将导管吊放入孔中,应保持导管丝扣的严密性,将导管处于桩孔的居中位置。
(3)灌注混凝土。正式进入灌注混凝土环节,应保持导管底部到孔底的距离为3~5m。在灌注之前,利用球胆发挥止水塞的作用,保证混凝土的浇灌质量。首批混凝土的灌注应保质保量,导管一次性至少埋入混凝土的0.8m以下。如果初灌量不足,则不能入孔。灌注的时间根据初盘混凝土凝固的时间而定。在灌注过程中,不能随意将导管提到混凝土表面,否则可能造成导管内进浆现象,导致断桩问题。另外,最后一次的混凝土灌入量也要严格控制,确保灌注桩的顶面高程在设计标高的7~10m以上。
(4)当灌注混凝土工作完毕之后,等到上部混凝土初凝状态,则可拆除钢筋笼等固定措施,且确保钢筋笼随着混凝土的收缩变化而收缩,避免由于粘结力而造成的损失。
由上可见,灌注桩的大部分施工环节在水下完成,施工过程难以观察,且成桩之后的验收非常困难。如果施工过程的任何一个环节出现问题,都将对整体工程进度和质量产生影响,甚至给工程投资带来难以挽回的损失,造成不良社会影响。因此,在施工过程中,应严格落实施工设计措施与质量管理手段,关注每一个施工环节,确保成桩质量。
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