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橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制分析

2016-04-26 08:18:38孫占棟
科技視界 2016年10期
關(guān)鍵詞:處理措施施工工藝

孫占棟

【摘 要】隨著近年來施工機(jī)具、施工技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善,灌注樁中存在的斷樁、縮頸、露筋、塌孔等主要質(zhì)量問題得到了有效抑制,但是由于施工工藝和施工方法不妥導(dǎo)致的質(zhì)量問題還是時有發(fā)生,文章結(jié)合某橋梁工程鉆孔灌注樁的施工工藝和施工方法,對其具體流程和常見質(zhì)量通病進(jìn)行了分析,以便更好的提高工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】橋梁鉆孔灌注樁;施工工藝;處理措施

1 施工準(zhǔn)備工作

1.1 平整場地

平整場地是為了安放鉆機(jī)做準(zhǔn)備,因此,施工前應(yīng)對施工場地上的雜物進(jìn)行清除,并平整壓實鉆機(jī)需要的施工平臺。

1.2 勘察現(xiàn)場

因鉆孔樁機(jī)械屬于大型設(shè)備,施工前必須對鄰近區(qū)域的地下管線及構(gòu)筑物的位置及分布情況調(diào)查清楚。對于跨越河流的還要考慮汛期防洪的安全要求。

1.3 測量放樣

施工前應(yīng)對各樁中心進(jìn)行測量放樣并復(fù)核測量,無誤后及時測放護(hù)樁。鉆孔灌注樁的施工設(shè)備主要有三種:沖擊鉆機(jī)、回旋鉆機(jī)和旋挖鉆機(jī)。在現(xiàn)場施工過程中,要根據(jù)鉆孔地質(zhì)情況、樁徑、樁長及施工條件選擇鉆機(jī)類型,同時還要兼顧施工工期和經(jīng)濟(jì)成本等因素影響。一般情況下,沖擊鉆主要用于地質(zhì)較硬、有巖石等較硬地層的施工,如黏性土、砂類土、礫石、軟硬巖層及各種復(fù)雜地質(zhì);回旋鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質(zhì)和粉砂層地質(zhì)中施工優(yōu)勢明顯,施工速度僅次于旋挖機(jī),且施工成本比旋挖鉆低,它分正、反循環(huán)兩種型號;旋挖鉆機(jī)適用于各種土質(zhì)地層,砂類土、礫石、卵石及軟-中巖石,成孔速度快,孔底干凈,可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。

2 鉆孔灌注樁施工工藝過程

2.1 平整場地

為鉆機(jī)提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺,防止鉆機(jī)偏移引起偏孔和鉆機(jī)傾覆及罐車沉陷等問題。針對場地情況采用清除雜物、換除軟土、平整壓實處理,場地位于陡坡時,也可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺。場地在淺水中時,要用筑島圍堰法施工,筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。在深水中施工時必須采取水中圍堰法。

2.2 護(hù)筒埋置

護(hù)筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個圓筒,在進(jìn)行埋置護(hù)筒前必須進(jìn)行測量放樣,因護(hù)筒已經(jīng)埋置,樁位就已確定。埋置護(hù)筒的作用:定位、避免孔口周圍雜物掉入孔內(nèi)、保持泥漿水位,防止坍孔。

護(hù)筒的埋置要求:鉆孔前在現(xiàn)場放線定位,護(hù)筒中心豎直線與樁中心線重合,平面允許誤差為50mm,傾斜不大于1%;埋置護(hù)筒要采用人工挖孔埋設(shè),外圍黏土夯填,埋置深度為護(hù)筒外徑的1~1.5倍,不得小于1m,護(hù)筒壁厚6~12mm;護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m,還應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求,在旱地或筑島時還應(yīng)高出施工地面0.5m;在水深大于3m 以上的水域沉入護(hù)筒應(yīng)利用工作平臺和導(dǎo)向架輔助,采用振動、錘擊、射水等方法沉入;多節(jié)護(hù)筒聯(lián)接時,接縫應(yīng)牢固、不漏水,筒內(nèi)連接處應(yīng)無突出物;鉆孔、吊放鋼筋籠及澆筑水下混凝土過程中不得撞擊護(hù)筒。

2.3 泥漿制備

泥漿的作用:在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、潤滑鉆具、懸浮鉆渣用于正循環(huán)排渣。它由泥漿密度、黏度、含砂率和膠體率組成,對于不同的鉆機(jī),泥漿密度有不同的要求,在實際工作中要視具體情況來選。

2.4 鉆孔施工

安裝鉆機(jī)前,底架應(yīng)墊平,保持穩(wěn)定,不得產(chǎn)生位移和沉陷,鉆頭或鉆桿中心與護(hù)筒中心偏差不得大于5cm;無論采用哪種方法鉆孔,開孔的孔位必須準(zhǔn)確,應(yīng)使初成孔壁豎直、圓順、堅實;鉆孔時,孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒底腳0.5m 以上或地下水位以上1.5~2.0m,在沖擊鉆進(jìn)中取渣和停鉆后,應(yīng)及時向孔內(nèi)補(bǔ)水和泥漿,保持孔內(nèi)水頭高度和泥漿密度和黏度;起落鉆頭速度要均勻,不得過猛或驟然變速,孔內(nèi)出土不得堆積在孔內(nèi)周圍;鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況,并與地質(zhì)剖面圖核對,留置好各地層的渣樣,鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后,應(yīng)對孔位、孔徑、孔深進(jìn)行檢查,并填寫鉆孔記錄表,孔位偏差不得大于10cm。

2.5 成孔質(zhì)量檢測

成孔后的質(zhì)量檢測可從垂直度、孔深孔徑、沉渣厚度三個方面進(jìn)行。現(xiàn)在有一種鉆孔灌注樁垂直度檢測儀,可以檢查孔徑、孔深、垂直度及傾斜度及指標(biāo),由水準(zhǔn)儀、折射管、導(dǎo)引筒、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成,是一種比較精確的測量儀器。最常規(guī)的辦法是自制1 個3m 長外徑與設(shè)計孔徑相等的鋼筋籠,用吊具吊起,中心對準(zhǔn)孔頂軸心,緩緩下落,每隔3~5m 檢查一下吊繩的偏位情況并做好記錄。這種方法直觀簡單,在實際中經(jīng)常應(yīng)用。對于沉渣厚度的檢查,首先要準(zhǔn)確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應(yīng)采用丈量鉆桿長度的方法測定,取孔內(nèi)鉆桿長度加上鉆頭長度,鉆頭長度取至鉆尖的2/3 處。沉渣底標(biāo)高通過鉛垂直接測量,測繩下到底后上下手一掂可以感覺到觸到巖石那種感覺,或者有一定的停滯感,說明到達(dá)沉渣位置了,鉛垂線長度直接用鋼卷尺測量,用鉛垂線測量后的長度與鉆桿長度相比較,差值就是沉渣厚度。

2.6 清孔

鉆孔過程中會有一些泥漿和鉆渣沉于孔底,必須將這些沉積物清除干凈,才能使灌注的混凝土與地層或巖石緊密結(jié)合,保證樁的承載能力。清孔常用的方法有抽渣法、吸泥法、換漿法和泵吸反循環(huán)清孔等。

2.7 鋼筋籠的制作和安裝

鋼筋籠必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙加工,主筋焊接前應(yīng)進(jìn)行彎制,確保主筋焊接后同軸線,搭接長度不小于5m,主筋焊接使用502 以上焊條,焊縫飽滿、無砂眼,焊渣或焊瘤要及時敲除。鋼筋籠的安裝,根據(jù)護(hù)筒頂及樁頂鋼筋籠的標(biāo)高計算吊筋長度,吊筋懸掛于鋼管或方木上,鋼管或方木上支撐于堅實的地基上,防止其下沉以保證鋼筋籠底位置符合設(shè)計要求。

2.8 灌注混凝土

在灌注混凝土前,要注意聲測管的安裝位置及安裝方法,以保證正確安裝。首盤混凝土的灌注時,需要驗算混凝土料斗的體積,即第一斗混凝土的體積必須使封底后導(dǎo)管埋入混凝土面不少于50cm。每車混凝土灌注前,灌注人員需加強(qiáng)監(jiān)測其質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)離析、泌水、和易性差的混凝土應(yīng)退回拌合站。首批混凝土灌澆正常后,應(yīng)緊湊、連續(xù)不斷地進(jìn)行灌注,嚴(yán)禁中途停工。灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度,并適時提升拆卸導(dǎo)管,一般保持導(dǎo)管的合理埋深2~6m。澆注完畢后,應(yīng)對樁身進(jìn)行完整性的檢驗,可采用超聲波檢驗法、抽芯法、低應(yīng)變檢測和動測法。

3 施工過程容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病及處理措施

雖然在施工的過程中采取了相當(dāng)嚴(yán)格的施工工藝,鉆孔灌注樁的施工工藝也比較成熟了,但在具體的施工過程中還中存在著大量的施工風(fēng)險,比如塌孔、卡鉆、掉鉆、浮籠、斷樁等一系列事故,給我們的施工帶來諸多不便?,F(xiàn)將常見的事故原因及處理措施介紹如下:

3.1 塌孔

在澆注的過程中,泥漿、黏土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),孔內(nèi)水頭高度不夠,清孔后放置時間過長都有可能導(dǎo)致塌孔。出現(xiàn)塌孔情況后,要視具體的情況采取不同的措施,可重新設(shè)置護(hù)筒、采用加長護(hù)筒、位置較深不嚴(yán)重時,可繼續(xù)鉆進(jìn)等。

3.2 掉鉆

掉鉆的原因有鉆桿連接處有損傷、轉(zhuǎn)速不當(dāng)或扭轉(zhuǎn)彎曲折斷、超負(fù)荷等情況。處理措施,掉鉆后要及時摸清情況,制定切實可行的打撈方案。

3.3 斷樁

灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、阻管及其他一切情況都可能造成斷樁。導(dǎo)管拔出混凝土面或?qū)Ч芙宇^處漏水等是其主要原因。

應(yīng)對措施:在灌注混凝土開始不久出現(xiàn)的問題,應(yīng)迅速拔出導(dǎo)管和鋼筋骨架,將可吸出的混凝土盡量吸出,重新注入混凝土;發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水或其他故障時,如有充足時間,在灌注混凝土不初凝的情況下,可將導(dǎo)管拔出,修理后采用管底堵塞的隔水方法,重新插入導(dǎo)管,去掉底塞恢復(fù)灌注或直接將導(dǎo)管插入已灌注的混凝土中,將導(dǎo)管內(nèi)的水和表面稀松的混凝土吸出后重新灌注。

4 結(jié)語

樁基是橋梁的基礎(chǔ)工程,是保證橋梁正常使用,不發(fā)生安全事故的先決條件。作為1名橋梁鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)工作者,不僅要在實際的工作中有過硬的現(xiàn)場操作技術(shù),還要掌握具體的施工工藝要求及施工方法,以便能打好橋梁的基礎(chǔ)樁,保證橋梁工程的質(zhì)量和安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀光俊.關(guān)于公路橋梁路基路面的施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(05).

[2]安清,陳磊.淺述土質(zhì)路基填挖方案[J].科技信息(科學(xué)教研),2008(24).

[責(zé)任編輯:楊玉潔]

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