梅耀庭 师志通
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摘要:文章以某桥梁工程为例,就市政桥梁基础钻孔灌注桩施工过程中关键要点进行论述,并提出了施工中难点问题及处理对策,以供读者借鉴。
关键词:市政路桥;钻孔灌注桩;基础施工;护筒埋设;钢筋笼上浮
桩基施工作为市政路桥施工过程中的重要环节,是确保桥梁桩基础稳定的基础。桩基础施工质量的优劣直接影响到市政桥梁的质量。钻孔灌注桩具有承载力强、施工工序简单、经济性好、噪音小等优点,从而在市政桥梁建设中得到了广泛的应用。本文结合工程实例,就市政路桥钻孔灌注桩施工要点及相关问题进行探讨。
1工程概况
某桥梁工程,为60m+100m+60m连续梁,桩基采用承台式基础,主墩12#和13#基础采用单墩11根钻孔灌注桩,桩长70m,桩径为2m,承台尺寸为12.2m×18.8m×4.5m。边墩基础采用单墩10根钻孔灌注桩,桩长50m,桩径1.25m,承台尺寸为8.6m×12.3m×3m。
2施工准备
(1)施工方案审核。在施前,要对现场地质勘查报告、设计图纸、施工标准要求等内容予以详细了解和审查,保证各项指标数据设置的合理性。同时要做好应急处理方案,对可能存在的问题予以提前预防及合理控制,减少问题带来的影响。
(2)按照施工方案检查准备工作。在该环节内,具体检查的内容:检查泥浆循环系统中沉淀池及泥浆池设置情况;检查管道质量并做好防水试验;检查混凝土浇筑设备的质量和性能,确保其与施工要求相符;检查原材料质量,禁止劣质材料应用在工程施工中;确定桩位位置及柱间距设置情况;钻机设备在使用前,需对护筒高度及位置实行细致检查,以加强钻机工作的合理性、稳定性;在施工过程中,要对泥浆的进出指标实行检查,如果存在不符情况,要及时查找原因并做好调整工作;便于工作人员及时准确了解钻孔灌注桩施工情况。
3钻孔灌注桩基础施工技术
3.1护筒埋设
在埋设护筒时,护筒中心线与桩中心线重合,误差控制在50mm。在筑捣处要埋设时,应选用挖坑埋设的方式,保证护筒底部填充粘土的严实度,护筒应高于地面30cm。同时结合桥梁设计要求或桩位的水文地质特征确定埋设深度,一般为2m~4m。
3.2制浆、钻孔
泥浆由有粘土、水和添加剂组成。在制备泥浆过程中,为了节省搅拌时间需要先打碎粘土。若条件许可,制浆的原料可以采用膨胀土。在施工过程中,若泥浆的使用量达不到要求,将会引起基础桩底的沉渣不易浮起,这使得桩与地基之间不能很好地结合度。因此,必须按照设计标准要求来进行制备和使用泥浆。在钻孔前,先将钻机安装在钻孔的一侧,避免在钻孔时钻机发生偏移或者沉降。在钻孔开始时,要控制好开钻速度,同时开动泥浆泵进行循环,当泥浆均匀后方可开始钻进。但在钻进过程中,应控制好尺寸。在护筒底部时,需要放慢钻进速度,只有当钻头全部进入地层后才能够快速钻进。待钻孔工作完成后,应对钻孔质量进行严格检查,当达到质量要求后才能进行后续工作。
3.3清孔
钢筋笼安装完毕后,再进行清孔。清孔采用换浆法清孔,将导管提离孔底10至20cm,用比重1.10~1.20的纯泥浆,把孔内的浮渣较多的泥浆换出,直至达到清孔要求。清孔后泥浆指标应满足以下标准,孔内排出泥浆手摸无2至3mm的颗粒;泥浆比重不大于1.1;含砂率小于2%。
3.4钢筋笼制作
钢筋使用前将表面油渍、漆皮、清除干净,无局部弯折,采用单面搭接焊,焊缝长度为l0d,条件允许时采用双面焊,焊缝长度为大于5d。钢筋主筋搭接焊时须先弯曲后焊接,两根钢筋轴线必须在一条直线上。钢筋笼分节以节约材料且满足设计要求为原则,主筋接头处按错开接头面积50%考虑,错开净距为1m。为了确保钢筋笼保护层不小于7cm,钢筋保护层宜使用混凝土轮型垫块,垫块采用C40混凝土。垫块间距不大于2m,环向不少于4个,呈梅花形布置。
3.5导管安装
在导管安装前,首先需要做好导管的水密承压与接头抗拉部位的试验工作,不能采用压气的方式进行试压。在水密试验过程中水压不能小于孔内水深1.3倍的压力,且要大于导管壁与焊缝所承载灌注混凝土最大内压力的1.3倍。
3.6混凝土灌注
在混凝土调配前,应先进行混凝土配合比,按照配合比的材料与数量要求进行搅拌均匀。水泥的初凝时间要确保大于2.5h,强度等级确保在42.5以上。在进行集料选取时,首先要考虑的是卵石,且集料的最大粒径要确保不大于导管内径的1/6~1/8,钢筋最小净距要控制在1/4左右。在选用细集料时,首先要选用级配优良的中砂。在桥梁工程混凝土灌注过程中,需要采用汽车泵运送混凝土的灌注方式。当第一批混凝土灌注完成后,要确保不能中断,再进行下一步的灌注。在灌注过程中,应避免混凝土拌合物出现遗漏,因为水泥的存在而变粘稠,从中导致测量时出现误差。同时,要及时以孔内混凝土的高度进行测量,以维持导管的深度在合理状态范围之内。对孔内混凝土面高度的次数进行测量,以确保其多于所用导管的节数,并且确保在导管起升之前进行。在进行导管提升时,需要使轴线处于竖直状态并居中,如果发现导管被钢筋笼卡住时,可转动导管使其脱离钢筋笼,并移至钻孔中心,当孔内混凝土上升时要逐节拆除导管。在导管拆除过程中,需要确保操作迅速到位,拆下之后应及时冲洗干净。
4钻孔灌注桩基础施工中相关问题及对策
4.1钢筋笼上浮
在钻孔灌注桩施工时,钢筋笼上浮问题时有发生,其直接影响到施工的质量。故在混凝土浇筑时,就加强混凝土浇筑速度控制,以推动钢筋笼的上浮运动。当灌注桩的桩径越小时,钢筋笼上浮就越容易发生。因此,需要在钢筋上采用钢管进行套压,同时还要对混凝土的灌注速度进行控制。
4.2孔壁坍落
孔壁坍落的原因如下:(1)护壁泥浆的比重出现严重失调,进而影响到护壁的整体效果。(2)成孔速度较快,孔壁上未能形成泥膜,孔内水头高度不能满足要求。(3)在钢筋笼安放时,经常与孔壁发生碰撞,从而导致泥膜损坏。处理对策:在松散砂土钻进的过程中,要控制好钻进速度,同时合理地优选泥浆。如果地下水位变化过大,应通过增大水头、升高护筒等措施来控制水位变化。同时要重视钢筋笼的绑扎、吊插与定位垫板的安装步骤。为此,若发现孔壁有坍塌时,我们要先了解和掌握好坍塌的位置,然后将砂回填到坍孔2m以上,若发现坍孔过大,应全部将坍孔填充密实后才能进行钻孔。
4.3混凝土堵管
在灌注导管安装前,需要派专人进行检查,检查的目的是为了确保灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否封闭、厚度是否合格。在使用灌注导管之前,应对水密承压和接头抗拉进行试验。同时,要依据相关规范的要求进行混凝土的拌合、运输等,防止混凝土由于塌落度过小、流动性差、拌合不均匀等问题而引起混凝土本身质量问题或发生卡管事故。
5结语
钻孔灌注桩施工具有施工方便、承载力强、相邻干扰更小等优点,从而在市政路梁工程中得到了广泛的应用,目前此施工技术已成熟。但时钻孔灌注桩属于一种隐蔽工程,隐藏着许多的问题,因此,我们需要不断地加强施工过程中质量控制,避免质量事故的发生,确保施工人员的安全,提升工程的效益。
参考文献:
[1]高大永.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术探讨[J].黑龙江科技信息,2011(32).
[2]高锋金.桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术浅析[J].中小企业管理与科技下旬刊,2011(7).