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摘要:钻孔灌注桩技术虽然具有较好的应用效果,但在施工中依然会受到多方面因素的影响,伴随有钻孔倾斜、断桩等质量问题,除拖慢工期外甚至会威胁到施工人员的安全。钻孔灌注桩是基于人力或是挖掘机的作用即可成孔,随后向其中置入预制钢筋笼,展开混凝土灌注施工,当达到强度要求后便形成钻孔灌注桩。注浆技术的应用效果在很大程度上取决于施工材料,要求水泥、砂、集料等相关原材料的质量与设计要求相符,并确定合适的配比,通过注浆管的辅助完成注浆施工。基于钻孔灌注桩技术所得桩结构的稳定性较好,可避免桩基沉渣的问题,形成的桩基具备较强的稳定性,而传统方式下普遍存在的不均匀沉降现象也得到了有效控制。基于此,若要确保钻孔灌注桩施工效果,就必须从多个方面切入,严把质量关,协调好各项生产要素,提升施工顺畅性。因此在本文中我们主要对桥梁工程钻孔灌注桩施工技术进行了详细的分析与探讨,以供参考。
关键词:桥梁工程;钻孔灌注桩;施工技术
1桥梁钻孔灌注桩施工技术要点
1.1施工准备
1)对施工现场环境进行全面勘察。从本质上分析,在进行桥梁施工方案设计时要以勘察结果作为重要依据,所以一定要保证勘察数据的真实性、有效性。勘察工作主要分为水文条件、地质条件等方面的探测,将获得的数据整理在勘查报告中,这样设计师就能够根据勘察报告科学、合理地设计施工图纸,并将图纸各项数据输入到建模软件,自动生成桥梁三维模型,对钻孔灌注桩施工流程进行模拟,以便及时调整与完善图纸。2)准备施工材料。认真、仔细检查施工材料,按照具体类别入库管理,并且详细记录在册。在钻孔灌注桩施工时需要准备充足的水源,所以必须控制好水质,从而才能够提高钻孔灌注桩施工质量。3)建立科学、有效的施工现场监管机制。针对钻孔灌注桩的每一个施工环节进行严格监管,比如钻杆一定要处于铅锤状态,孔泥浆的配合比应满足国家标准规定要求,同时也要严格检测现场砂浆与材料的质量,保证各项指标达到标准规定。
1.2放桩位线
根据已知的坐标点进行施工测量放样,并请业主、监理方进行复核;护筒放置完成后,对护筒周边地坪测量孔位标高,以控制钻孔深度。
1.3制备泥浆
泥浆材料以膨胀土为主,辅以其他材料。泥浆的制备需要在泥浆池中进行,施工人员应该把泥浆稀稠度严格控制在标准规定要求质量。若是泥浆比较稀,则钻孔容易出现变形问题。若是泥浆比较稠,则会加大钻孔施工难度。在将膨胀土投入泥浆池之后,就要展开搅拌作业,直到把泥浆搅拌均匀,才可以实施钻孔。
1.4护筒埋设
根据钻孔灌注桩施工基本要求进行护筒埋设,一般选择的护筒内径要比桩径大约多40cm,以厚度8~12mm的钢板为材料制作护筒。对于护筒的埋设,必须稳定、牢固,而且埋设深度要达到标准要求,在进行埋设施工时不可移动,而且不能发生变形,不仅要保证埋设位置准确,也要保证桩孔垂直度达到施工标准规定要求。为了进一步增加护筒埋设的稳定性,应该选择锤击或者是振动等技术方式,促进护筒顺利下沉。此外,在进行施工时需要严格控制护筒埋设精度,尤其是护筒顶面中心位置和设计桩孔中心位置之间的偏差,必须严格控制在5cm之内,同时倾斜度不可高于1%。在护筒埋设达到一定深度之后,应该将护筒表面进行涂油处理,以在一定程度上减小下沉摩擦力,成桩之后不可立即拆除护筒,以提高钻孔灌注桩的稳定性、可靠性。
1.5成孔
施工时钻头直径必须保证设计成孔桩径。成孔采用钻头分层钻进,钻压利用钻具自重加压,开钻时采用低挡位控制钻孔进尺速度,用来确保钻头良好的稳定性及导向性,随着成孔深度的增加可适当增加钻孔钻速。开钻时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大;护筒脚附近要慢速进尺,使护筒脚有一定量的黏性泥皮。在钻机进尺过程中,最大进尺速度不应大于1m/min;在进尺不同土层时,要调整浆泵压力(砂土为5~15kPa)和钻机转速,以免成孔扩径,加钻杆时应轻提,以防抽坍钻孔。桩端如进入粉细砂或粉砂更应控制成孔速度与进尺深度。
1.6清孔
钻孔作业且到达设计高程后即可展开清孔作业,此举可将残留于孔底的钻渣清理干净,是提升桩结构承载力的重要措施。清孔作业实行泵吸反循环的方式,钻头适当提升并与孔底保持10~15cm间距,经过不间断的吸渣与换浆后检验泥浆含砂率,当该指标与换入泥浆仅存微弱偏差时即可暂停。清孔处理后安排专员检测沉渣厚度,满足设计要求后即可展开后续施工作业。
1.7钢筋笼制作、安装
为提升施工效率在车间内分段制得钢筋笼,将其转移到现场并安装。严格控制钢筋笼的原材料,其必须与设计要求相符。制作过程中调整好主筋接头位置,需根据设计要求有效错开。
形成的直螺纹接头必须遵循错开的原则,施工人员应控制相同断面的钢筋接头总量,其必须在断面钢筋总量的1/2以内。以桩长为基准确定合适的钢筋笼连接方式,部分钢筋笼具备单节起吊的条件,较为可行的是套筒连接的方式;部分钢筋笼需分段安装,此时优化主筋施工工艺,为之采取直螺纹连接的方式具有可行性。
以2m为间距相继设置加强箍筋圈,每完成一根主筋的焊接作业后转动骨架并完成其他部分的焊接,随后吊起骨架,使其能够置于支架上。套入盘筋后以设计要求为准绑扎螺旋筋,无误后方可焊接定位钢筋。钢筋笼是决定钻孔灌注桩整体质量的关键,其不可出现变形现象。依据行业规范接头错开距离需得到合理控制,应≥35d(d为主筋直径),由于本工程设置了声测管,施工中其高出桩顶标高的部分需达到50cm,每间隔4根桩便要设置一次,并对其顶、底面采取全方位封头措施。所有检测管都要得到全面的检验,不可出现漏水现象,与钢筋笼应达到稳定连接状态,于检测管口上方设置钢板,此举可避免杂物掉入其中。做好钢筋笼施工作业,安排监理工程师全面检验,符合设计要求后即可进入后续施工中。
1.8混凝土灌注
在混凝土灌注施工前,需要仔细清理钻孔,使钻孔内底层泥浆沉积物自身的粘稠度与含砂量达成标准规定要求,也要根据具体情况实时调节管道高度和混凝土灌注速度,其中钻孔底面与管道下部的距离应该控制在50cm左右,而且也要严格控制管道埋设深度。
2公路桥梁钻孔灌注桩施工中应注意的事项
2.1注意发生“气塞”
灌注混凝土时,若用吊车朝混凝土输送软管进行灌压下,软管内原空气未放出,因大气压存在导致混凝土灌注停滞,形成“气塞”现象。因此在灌注时要靠混凝土输送软管一侧进行放料;或者在软管内安置一根有晒眼的钢管,将钢管引导入储料斗上起到透气作用,来保证内外压强相等,避免出现“气塞”。
2.2注意混凝土输送软管
在灌注桩施工工艺中必须用到混凝土输送软管,因为浇灌水下混凝土时需要混凝土输送软管才能进行,混凝土输送软管在满足水下浇灌条件时才可以使得浇灌工作能够顺利完成,可想而知混凝土输送软管对于浇灌的重要性,所以保证混凝土输送软管的质量就是保证工程施工的质量。除了上述通过控制混凝土骨料颗粒的光滑性,保证混凝土输送软管内壁的光滑也是有必要的,如果内壁过于粗糙一样会导致颗粒没有那么大的骨料聚积成堆,形成和大颗粒混合料一样的效果,同样会堵塞混凝土造成卡管现象。同时要保证混凝土输送软管的抗压能力,如果其抗压能力不符合标准,在灌注过程中因为压力过大压扁软管,造成混凝土灌注不顺畅甚至不能从软管中下落,造成发生卡管现象。对于混凝土输送软管要拥有良好的防水渗透的能力,以防在灌注中将破坏混凝土混合比。
2.3埋管现象
所谓埋管是指混凝土输送软管无法拔出。因其软管内外混凝土已凝,导致其摩擦过大无法拔出,或者拔出时软管底部断留。因此通常为了避免出现这种状况,要严格控制埋管深度,对于有一定埋管深度要求则安装振捣器,在灌注过程停滞时进行适当的振捣防止混凝土凝固,当然在灌注过程中,第一批灌注的混凝土要加入缓凝剂以防在后续混凝土灌注过程中,第一批混凝土初凝导致埋管现象,最后在拔管时要缓慢提起,不可突然用力过大。
2.4漏浆处理措施
发生漏浆问题的成因比较多,例如泥浆稠度不达标、混合液比例不合理等,所以需要根据漏浆问题的具体成因,采用具有针对性的处理措施。当发生漏浆问题时,应该采用有效补浆措施,等到漏浆问题解决之后才可以进行钻孔作业。若是不能解决漏浆问题,则要立即停止钻孔施工,在泥浆中加入适量的黏土,并进行均匀搅拌,从而才可以继续进行钻孔施工。
2.5钢筋笼上浮处理措施
在钢筋笼发生上浮问题之后,就无法顺利完成钢筋笼下沉作业,所以施工技术人员必须密切注意,一旦发现钢筋笼上浮,就要及时地将导管进行拆除,或是通过导管慢插快拔的手段,实现钢筋笼下沉。
总之,随着交通行业的快速发展,公路桥梁工程施工要求越来越严格,钻孔灌注桩作为桥梁桩基的重要构成部分,其质量至关重要。钻孔灌注桩施工技术的运用,有效确保了桥梁工程桩基的施工进度和质量。
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