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摘要:本文主要主要是结合笔者在工作中的经验,对控制施工准备和钻孔的过程,以及控制水下混凝土的灌注进行了研究分析,以供参考。
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
在公路和城市桥梁等的建设过程中,钻孔灌注桩是施工单位最常用的一种方式,其使用的范围也越来越广泛。钻孔灌注桩是一种隐蔽性较高的水下工程,正常情况下无法对其施工的质量和效果进行直接地观察。钻孔灌注桩施工工艺较为简便,所以对施工中的各个环节就有了更高的要求,因为任何一个环节都会对整个桩的质量造成影响,一旦其中的某一个环节出现问题,那么解决的过程就会相当的复杂,这样一来极有可能会对工程的工期和投资带来不利影响。因此,在钻孔灌注桩施工中控制好各个环节的质量,能有效地提升桩基的质量。
一、控制施工准备和钻孔的过程
1.施工前的场地准备
施工之前应先对场地进行处理,让场地保持平整,方便钻机的安装,确保钻孔工作可以正常进行。确定场地的平整性后,将桩位放置好,把钢钎插在放置好的桩位上,然后浇上混凝土进行加固,且设置适当的护桩在桩的周围。
2.控制护筒的埋设
护筒的埋设有很多作用,除可以对位置进行固定外,还能将地面水隔开,在钻机的内部让水头形成一定的高度,让孔内的静水压力得到增强,以达到孔壁稳定的效果,让钻孔里的泥浆保持其表面高程,避免出现坍孔情况。如果遇到施工现场的水位较深的情况,可以运用钢护筒,钢护筒的直径要比设计的桩径大21~40cm,埋入土中的深度要深于1.5m,比水面或者施工的水位高出1.4~2.0m,比地面高200mm,护筒的中心要和桩位接近重合,其误差必须小于10mm,通过监理检查核实后,可以在其周边进行嵌固填土。如果某个桩基护筒出现砂层或淤泥层的问题时,用部分粘土填筑,且进行密实夯填,避免回填不够严实而造成漏水问题。
3.安装钻机的控制
将钻机安装在相应的操作平台上之后,对钻机各个方向位置进行检查,查看其是否安装准确,确保其各个方向都处在同一水平线上,让钻机的钻头中心和钻孔的中心达成一致,钻头直径的大小需与本桩孔的技术要求相符。
4.对钻孔的过程进行控制
钻孔操作过程中泥浆护壁是非常关健的一项工艺,尤其是在对流砂覆盖层进行钻孔桩时更加重要。进行初钻时,要对钻孔的速度进行合理地控制,并对钻机水平位置的情况进行检查,当钻到一定深度时进行渣样捞取,依据捞取出来的泥渣,判定地质的情况和设计时提供的资料是否相符;并结合实际情况,定时对泥浆的浓度和用量进行调整;注意调整水头,钻孔泥浆应时刻保持在高于孔外水位与地下水位的1~1.5m。钻孔进行时,对钻孔的整个过程中进行如实的记录,尽量降低停钻的时间与次数,在被必须要停机的情况下,需把钻头提到孔外,避免沉渣的时间过长,造成钻头卡死等事故。
5.对成孔的质量进行控制
为钻孔的质量得到保障,成孔孔位的中心误差必须小于10cm,孔位、孔径的倾斜程度误差小于孔深的l%。运用的笼式检孔器,其高度需是钻孔直径的5倍,钻头和外径有相同的直径,并且由钢筋制成。利用片石进行压重后,实施下沉的检查,如果下沉不能顺利进到设计的标高,证明孔深、孔径都不够或者孔位发生偏斜,需回填重新再钻,让成孔的质量得到保证。如果在钻孔中碰到特别大的孤石、倾斜岩层、探头石及粒径较为悬殊的砂卵石层情况,钻头的受阻力不均匀,钻孔就会弯曲,从而对钢筋笼吊装还有桩的质量造成影响。因此应该将粘土回填、待砂卵石到弯孔的1m以上时进行片石的内回填,等沉积之后,用低冲程方式进行偏差纠正,这时不能直接用击钻头进修孔,避免造成卡钻和坍孔。遇到松散的粉砂土和流砂淤泥层时,应选择取密度相对较大的泥浆或者放入体积较小的片石,用低冲程将片石冲入孔壁内,防止坍孔。钻头的直径磨耗到1.5cm时,及时进行更换和修补,防止缩孔问题的发生;钻孔应该一次完成,避免中间停顿。
6.对清孔的程度进行控制
确认桩的长度、直径及垂直度都没有问题时,需对成孔进行及时清理,以及需孔内的沉渣与沉淀层清除,降低孔底沉淀的厚度,避免桩底沉淀层过厚,而对桩基的承载能力造成影响。清孔主要分为两步:成孔完成后,让钻杆在孔中旋转,以供浆进行孔底冲洗和排渣,让沉渣的厚度与规范要求相符;在钢筋笼与导管进放后,在导管口注入高压泥浆清理成孔,让沉渣厚度与设计要求相符。清孔必须的要抓住时间,时间过长,沉淀的厚度就会越厚,容易造成坍孔。
7.对制作、下放钢筋笼骨架的控制
按照设计的要求对钢筋笼进行制作,施工中应确保其除锈、整直,依照骨架长度,主筋尽量使用完整的钢筋。每节钢筋笼的搭接都需要符合要求的长度、电焊的长度、宽度与厚度。清孔完成后,及时放下钢筋笼,避免时间隔得太久而让沉渣超过规定的厚度。钢筋笼骨架的垂直度偏差须小于钢筋笼长度的1%。使用整体或分段吊放的方法,将所有的接头焊接顺直,并与孔位对准,进行混凝土灌注,灌注完成后,将固定设施从钢筋笼中撤出,让钢筋笼和混凝土同时收缩。
二、控制水下混凝土的灌注
1.控制混凝土的配合比
在钻孔灌注桩进行水下混凝土浇筑时,是不对其进行振捣的,需让混凝土自行沿着导管流入孔内,因此,混凝土的搅拌要求就更加严格。在选择水泥的品种时,确保其有较好的保水性,细骨料要选择用中砂,粗骨料应运用5~40岫的连续级配卵石。控制坍落度在18~22cm,砂率在40%以上、45%以内,水灰比例应是0.4~0.7。对运用的水泥和砂石料进行配合试验,其配制的强度比设计要求高出15%,仔细观察混凝土的和易性、抗压的强度以及凝结的时间,依据试验确定外加剂的掺量,混凝土水泥用量需高3000L/m3,凝结的时间为2h。在混凝土的浇筑过程中,需对灌注情况进行记录,每个桩做2组试件,并对其进行良好地养护,以对混凝土的强度进行评定。
2.控制首批混凝土的浇筑
进行混凝土灌注之前,需先将隔水栓放入导管,并用铁丝将其吊在水面上方。然后往导管内注入混凝土和水泥砂浆,在料斗与导管内的首批混凝土储量满足相应的要求时,才可以将铁丝剪断,让首批混凝土进入孔底,并淹没导管孔口,以便隔水层的形成。隔水栓需要被导管中的混凝土压到导管外,以确保混凝土在没有的导管内恢复原状,直达孔底。之后混凝土便可通过导管,进入到首批混凝土的下方,将首批进入的混凝土与上面的泥浆向上托升,慢慢地让混凝土将桩孔填满。
三、结语
总之,对桥梁钻孔灌注桩的施工过程进行合理地控制非常重要,要仔细对图纸设计和有关的施工、验收规定进行分析,对地质与灌注桩等方面的资料进行核查,再结合工程的实际情况进归纳和总结,针对一些潜在性问题,制定有效的施工质量规范和防范的措施,严格依照规范进行施工操作,以便对施工的质量进行有效控制。
参考文献:
[1]赵子爱.桥梁钻孔灌注桩施工技术控制要点分析[J].价值工程,2014,16(17):138.
[2]袁稳,周红阳,张阿丹.对高速公路桥基钻孔灌注桩施工技术控制措施的探讨[J].时代报告:学术版,2013,9(1):212.