华东送变电工程有限公司
摘要:在输变电线路工程中,钻孔灌注桩是一种常用的基础处理方式之一。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。本文主要从施工技术及质量控制方面进行探讨。
关键词:钻孔;灌注桩;施工技术;质量控制
1引言
随着我国的经济的发展,用电需求越来越大,随之建设的输电线路的电压等级也越来越高。而在输电线路工程中铁塔建设的深基础的处理形式之一的钻孔灌注桩的应用也越来越广泛。钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土,对周围环境及邻近建筑影响小,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点。
2钻孔灌注桩的施工
钻孔灌注桩施工顺序为:施工准备、钻机安装定位、护筒埋设、钻孔、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土。在整个施工过程中,每一个环节都要把控好,做到万无一失,因为任何一个环节出现问题,都将影响成桩的效果,甚至出现质量事故。图1为反循环钻孔工艺原理图。
图1反循环钻进孔工艺原理图
2.1施工准备
施工前对有关线路和塔位基础进行复测,并对相关作业人员进行技术和安全交底,审查作业人员的资质。准备好符合规定的原材料,如:石子、砂、水泥、钢筋、添加剂等。
2.2钻机定位与安装
钻机定位应准确、水平、稳固,钻机中心与桩基中心偏差不得大于50mm,钻杆中心偏差应控制在20mm以内。钻机底座下方用道木垫实,钻杆用扶正器固定,确保钻机找正后不再发生移动。安装钻机时和成孔过程中,应将机台调平,钻机回转盘中心应与钻架上吊的滑车(滑车组)在同一铅垂线上。
2.3护筒埋设
钻孔到一定深度时,受静水压力等因素影响,可能出现塌孔、流砂等问题。为此,钻孔灌注桩施工中一般都要埋设护筒,保护水头压力,保护钻孔成孔质量,防止塌孔。护筒埋设位置应准确,其中心线与桩中心线的允许偏差不大于20mm。
2.4钻孔
钻孔前,检查钻具、护筒等设施是否处于一条垂直线上。初期钻孔速度不易过快,控制在2m/h左右。当孔深达到4m时,钻孔速度提升至3m/h。
2.5清孔
清孔目的在于清除钻渣,使沉淀层尽可能减薄,使填空混凝土有好的质量,以提高孔底承载力。当钻孔深度达到要求后,应对孔径、孔深、垂直度等进行检查。检查合格后,应立即进行清孔,确保成孔及灌注桩质量。
2.6灌注混凝土
当清孔完毕后,吊放钢筋笼,进行混凝土灌注,灌注混凝土过程应连续、稳定,确保灌注一次成功。
3钻孔灌注桩容易出现的问题及控制措施
3.1孔底沉渣
沉渣是松散的,若是沉渣的厚度过大,会影响灌注桩的桩底承载能力。清孔时泥浆的密度过小,导致泥浆的悬浮粘渣能力不够,清渣会不彻底;吊放钢筋笼时,钢筋笼与孔壁之间的摩擦等原因都会带来孔底沉渣。
根据施工经验及规范,要控制好泥浆的密度,确保达到施工要求;在钢筋笼的四周装上滚动垫块,如图2所示;控制待灌混凝土的时间,不宜过长,通过这几种方式可以把控好孔底沉渣厚度。
图2滚动垫块
3.2钢筋笼上浮
当混凝土的流动性较小时,混凝土对钢筋笼的向上顶升的力较大,当大于钢筋笼的自身重力时,钢筋笼将会出现上浮的情况。
为了有效避免钢筋笼的上浮情况,混凝土在浇筑之前配比应经过严格的试验,使之流动性达到施工要求,必要时也可以加入混凝剂等辅助添加剂。施工时,当导管在钢筋笼以下2-3m时,应及时将导管提升到钢筋笼端部以上,防止由于上部混凝土达到初凝,而导致钢筋笼上浮,但是导管的提升应缓慢,避免出现导管提升过快,而导致混凝土瞬间下沉而产生较大向上的冲击力。
3.3缩孔
缩孔就是实际孔径小于设计孔径的情况,一般发生在土质为软塑土的地质中。软塑土遇水会发生膨胀,从而导致孔径缩小。
施工中遇到软塑土的地质,成孔速度应适当加快,必要时应该加大成孔半径,以保证孔径达到设计要求;同时在施工中,当钻头磨损较大时,也会导致孔径小于设计孔径,应及时更换钻头。
3.4断桩
断桩是指施工过程中,灌注桩被空气、泥土或者砂砾隔成上下两段的情形。混凝土被冲洗液稀释,水灰比过大,导致混凝土不凝固,从而形成混凝土中间夹带一层不凝土的混凝土层,使灌注桩上下分层;导管距孔底过高,首批混凝土灌注完不能埋没导管底部;混凝土灌注过程中,导管提拔太快或过多,出现导管拔出混凝土面以及因停电、原材料供应不及时等其他问题中断灌注混凝土的情况都会导致混凝土上下分层;浇筑混凝土时从孔口直接倒入,导致混凝土离析,从而混凝土凝固后不密实,出现断桩情形。
所以在施工前,应根据混凝土的浇筑量和孔径大小计算好导管到孔底的距离,避免导管据孔底过高的情形,同时导管提升的速度也应计算好,做到导管到达位置准确,提升速度稳定可靠。灌注时混凝土要从导管内灌入,不得直接从孔口倒入,同时要求灌注混凝土过程中应避免停电、停水,保证整个灌注过程连续、稳定。
4结语
钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩的质量对于整个工程的重要性较大。对灌注桩的质量控制应预防为主,做好施工前期准备工作,把控好原材料的质量,做好各项预防措施,保证钻孔灌注桩的施工质量达到要求。
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