浅谈钻孔灌注桩施工要点
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作者: 李茂平
【摘要】 结合工程实际提出了桥梁钻孔灌注桩施工要点
【关键词】 钻孔灌注桩施工方法
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的,影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难,因此对其施工过程每一环节都必须严格要求,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷。
毕业后,在新疆的路桥行业已工作了5年,经历了3个项目,其中就有两个项目的桥梁钻孔灌注桩基础施工,算下来也有近百根桩基了,对于其施工的要点、质量缺陷及其处理方法也有了一定的了解,在此就我的经历简单的说说钻孔灌注桩的施工。
一、钻孔灌注桩施工工艺
施工工艺:场地平整―桩位(基础)放线―开挖浆沉淀池及浆沟―护筒埋设―钻机就位―钻孔―清孔换浆―终孔验收―下钢筋笼和导管―灌注水下砼―成桩养护。
二、钻孔灌注桩施工方案
1、施工准备
①筑平台:用装载机或其它机械在拟开钻位置构筑成平台,用压路机碾压成型。成形后的平台顶面应高出地下水位或河流水位1.5-2.0m.
②测量放线:平台构筑完成后进行桩位放线,桩位放好后, 要采取护桩保护措施,护桩用Φ12的螺纹钢,外包C20砼。
③埋设护筒
护筒加工:护筒采用4mm的厚钢板制成,高度2.00m,护筒整体坚硬不漏水,护筒内径比桩径大20cm,护筒接头处内部无突出物,耐拉、压、不漏水。
护筒埋设:护筒埋设时护筒顶应高出平台地面0.3m-0.5m,护筒底端埋置深度不小于1.5m,并将护筒周围1.0m范围内的土挖除,换填粘性土并分层夯实至平台顶。护筒中心轴线与桩中心线重合,平面允许误差为5cm,竖直线倾斜不大于1%。
2、钻孔
①钻机就位、对中整平,就位前将钻机底部基础再次进行夯实处理,再铺设枕木,防止基础下沉、钻机倾斜。就位时在护筒上拉出十字丝 ,用锤球对中,钻孔中心与设计桩基中心偏差小于10mm,钻机底盘用水平尺调平,以保证竖直度。
②泥浆沉淀池应设在距钻孔附近合适处。
③钻孔:根据参考文件所给地质情况及设计要求,选用配套钻机。钻孔过程中对钻孔孔位、竖直倾斜度等及时进行检查,发现问题要及时调整钻机位置,保证成孔的孔位正确。在钻进过程中对钻孔过程要详细记录,在地质情况发生变化时也要做好记录,交班时填写好钻孔记录表。
④孔径检查与清孔:在钻孔达到设计深度时,使用测绳测量孔深,并使用钢尺校核。测量要多次测量取最小值。钻孔完成使用自制检孔器进行检查,成孔孔径不小于设计孔径。满足要求后进行清孔,从钻孔开始至灌注完成,孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m,以防止孔壁坍塌。清孔后检测泥浆性能指标,指标必须满足规范和设计要求。清孔后的泥浆指标必须从顶、中、底部分别取样检验并取平均值。完成后填写《钻孔桩终孔后灌注混凝土前检查记录》,写明护筒标高、孔深、孔径、孔位偏差、孔底标高、灌注前孔底标高、钻孔过程中出现的问题及处理方法、钢筋笼的尺寸等等。
⑤钻孔中出现的问题及处理方案
钻孔过程中如出现塌空现象,经查明塌方量在1-2m3以下时,加大泥浆护壁。如果塌方量较大情况下应提出钻头,将钻孔填埋密实,重新进行钻孔。
3、钢筋笼的制作
桩基钢筋应在钢筋加工厂进行加工,最好在钻孔现场的平台上进行钢筋笼的绑扎,绑扎严格按照设计图纸要求进行,对超出规范要求的及时调整,定位钢筋及加强箍筋每两米设一组,以保证钢筋笼在孔内混凝土的保护层厚度。钢筋笼加工焊接应注意以下要点:
①钢筋焊接采用搭接电弧焊,要求采用双面电弧焊,其焊接长度要满足规范要求。
②检测管的安装按照设计要求均布于钢筋笼的内部,检测管两端使用3mm钢板焊接进行密封,钢管接头先使用对焊,然后使用套管将焊接位置套好,再焊接封死。并经过气压检测,满足工作要求。
③在同一根钢筋上应尽量少设计接头。同一截面的接头数量必须少于50%。在钢筋笼下部分螺旋筋间距为15cm的区段要求点焊固定。在上部螺旋筋间距为10cm的区段内采用梅花交叉法绑扎。
4、钢筋笼的运输及吊装
不在钻孔现场绑扎的钢筋笼应采用装载机或其它合适机械吊至平板车上,由平板车运输至钻孔现场,起吊时采用木棒将起吊位置固定好,并在钢筋笼内侧绑入圆木以增加其刚度,方可起吊。防止在运输及吊装过程中变形。
钢筋笼用吊车起吊时,为保证骨架不变形,应运用两点吊,主勾第一吊点设在骨架的上部,副钩第二吊点应设在骨架的二分之一处。起吊时,先起吊第一吊点,使骨架离开地面后,再起吊第二吊点,使钢筋骨架顺直后,两吊点同时起吊直至钢筋笼垂直,取二吊点入孔由一吊点独立完成。对于较长的钢筋笼应分段绑扎吊装,等第一段钢筋笼入孔固定后,起吊第二段钢筋笼,将两段焊接好后放入孔内,依次类推将钢筋笼全部调入桩孔后,根据计算护筒与钢筋笼的相对距离,进行钢筋笼的定位。焊上定位筋将其固定在孔口。焊接要扎实固定要牢靠,防止灌注过程中钢筋笼下降。
5、水下混凝土拌合
混凝土按工程需要的数量拌合,混凝土拌合站设备自动控制混合料的配合比,以及进料和出料,自动控制混合料的拌合时间,在水泥和石料进缸前,应先加一部分拌合料,应在混凝土拌合站设置专职试验员与质检员经常进行粗、细骨料级配检查分析,对骨料进行含水量的分析并相应地修正配合比。成品混凝土应进行坍落度检测,不满足要求的倒掉处理,直至满足要求为止。在拌合过程中随时对混凝土坍落度进行抽检,不合格的倒掉处理。
混凝土采用混凝土罐车运输至灌注现场,(下转第80 页)
(上接第92 页)在运输过程中保持车的平稳运行,避免振动产生的离析。可使用吊车配合进行桩基的灌注。在桩基灌注现场,灌注前也要对坍落度进行检测,不合格的一律不得使用。
6、下导管灌注水下砼
导管应坚固、内壁光滑、顺直、光洁和无局部凹凸,各节管径大小一致,偏差不大于±2mm。管节组合后做好气压检测试验。气压检测试验采用空压机来完成,要求压力满足10Mpa,如不满足,必须对不合格的段落进行更换以满足密封性能的要求。
导管的吊装:导管采用吊车分节拼装吊入。导管底端距孔底以25～40cm为宜。导管长度充分考虑孔深进行拼装。导管的吊装要考虑到对钢筋笼及检测管的损伤,应竖直、缓慢吊入,尽可能避免与检测管或钢筋笼的碰撞,如发生较大碰撞必须将钢筋笼提出校正或予以更换。
灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意,钻孔经成孔质量检验合格后方可开始灌注工作。灌注前,对孔底沉淀层厚度进行再一次测定,如厚度超过规定,应再一次进行清孔,清孔到位后,再次检测泥浆的技术指标。满足后立即灌注水下砼。
导管吊装到位后,在导管顶部安放漏斗,漏斗内设10×10cm篦子,防止较大骨料堵塞导管。首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度计算出导管埋置深度,导管埋置深度满足规范要求。灌注过程必须紧凑、连续作业,严禁中途停工。在灌注过程中,自始至终保证导管底部埋入混凝土下2-6m,同时防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测深不准确。灌注过程中注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确计算导管的提升、拆除。孔深测量采用测绳测量,并使用钢尺校核。测量应对称多次检测,以保证测量的准确度。
在灌注过程中,当导管内砼不满,含有空气时,后续砼要徐徐灌入,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。为确保桩顶质量,灌注混凝土工作开始后坚持连续灌注,中间不得停顿,灌注至桩顶设计标高后再高出0.5-1.0m以上,以保证有效桩长混凝土的质量。
为防止钢筋骨架上浮,在护筒周围打上地锚用铁丝锚住钢筋笼。在灌注将近结束时,由于导管内外砼高差减小,压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现砼上升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注顺利进行。在拔出最后一段导管时,拔管要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。砼浇筑完毕后,立即拔除护筒,桩顶的预留部分在基坑开挖后凿除,凿除时要防止损坏桩身。机械凿除时要在桩顶设计标高以上预留30cm高度,改用人工凿除。
正常灌注时如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故,立即停止灌注作业,立即采取相应处理措施。一般处理方案有以下两种:
(1)如首批混凝土灌入就出现导管进水,立即拔出导管及钢筋笼,立即就位钻机,在混凝土初凝前再次钻到符合设计及规范的标高,重新浇灌。
(2)如导管堵塞处理后仍不能通畅,则按断桩处理。拔出导管,将桩孔填埋密实,使用冲击钻重新打孔。
三、结束语:
个人认为钻孔灌注桩的施工要点有其具象性,针对其地质条件的不同,其施工要点也应有所不同。这就要求我们广大施工人员在实际施工中多总结经验,有意识的储备有针对性、科学、实用的施工方案。
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