摘要:本文從護筒埋設(shè)、鉆孔、清孔、水下混凝土灌注等關(guān)鍵工序,對市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行了介紹,并且根據(jù)實際操作會出現(xiàn)的問題提出了解決方案,以提高市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工的水平。
關(guān)鍵詞:市政橋梁;基礎(chǔ)施工;鉆孔灌注樁;技術(shù);措施
前言
鉆孔灌注樁技術(shù)在市政橋梁工程中應(yīng)用廣泛,該技術(shù)的施工工具采用各種專門的鉆孔機具,施工工序是先在地基上鉆出一個符合設(shè)計標高的圓孔,然后將鋼筋骨架放入圓孔中,再向鉆孔灌注混凝土,最終得到一個圓柱體的樁基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)點在于適用于各種工程項目,技術(shù)較為簡單,施工成本也不算太高,因而得以廣泛應(yīng)用。下面分別從各個施工環(huán)境進行討論。
1市政橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)與控制
1.1埋設(shè)護筒
對護筒的要求:其內(nèi)徑超出樁徑30cm左右,并在其上中下設(shè)置3道加勁肋,上端設(shè)置溢漿口。垂直埋設(shè)且深度不能小于1.5m,頂部高出地下水位1.0m~2.0m,高出施工地面0.3m;中心與設(shè)計的樁基礎(chǔ)中心的偏差控制在±50mm以內(nèi),傾斜度誤差保持在1%以內(nèi)。在埋設(shè)護筒的過程中,要注意后期的固定,也就是對護筒調(diào)整到規(guī)定位置之后,要用粘土回填周邊,然后夯實,避免鉆孔時護筒發(fā)生位移,并且在施工中,也要時刻注意護筒的狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)護筒位移或是跑漿,要及時糾正調(diào)整。
1.2制備泥漿
用于鉆孔中的泥漿是由水、粘土和添加劑攪拌而成的,其步驟是先將粘土打碎,以縮短攪拌的時間,也可以直接使用膨脹土,然后放入水和添加劑進行攪拌。在泥漿的使用過程中,對于泥漿的比重要把握好,比重過大或是過小都會造成基礎(chǔ)樁底沉渣過多,影響樁與地基的結(jié)合力度。所以,要選擇性能好的泥漿,嚴格把握好泥漿的比重和粘度,切勿用清水置換。
1.3鉆孔
在鉆孔之前,要提前將鉆機固定在鉆孔的一側(cè),防止在鉆孔的過程中,鉆機發(fā)生位移和沉降,如果發(fā)生了這樣的現(xiàn)象,要及時對其進行調(diào)整和修正。在鉆孔初期要選擇沖程小、速度慢的鉆孔方式,以保證初步鉆孔達到堅實、方向垂直的要求,防止在鉆孔過程中鉆機與護筒發(fā)生碰撞。在鉆孔過程中,雖然遇到堅硬的卵石可以使用沖程較大、速度較快的鉆孔方式,但是還是盡量避免空錘和大松繩的情況。對于那些表面凸凹不平的漂石,要提前填入粘土或小石片,然后再進行鉆孔。鉆孔要分半連續(xù)進行,并要記錄鉆孔信息和地質(zhì)變化,每完成3m的鉆孔,就要重新測試傾斜度,然后對其進行調(diào)整。
1.4清孔
在清孔時要保持樁孔內(nèi)的水位在地下水位1.0m~1.5m以上,而且清孔的速度不宜過快,否則會出現(xiàn)坍孔和上涌的現(xiàn)象。要盡可能地清理干凈樁孔中的沉渣,確保混凝土和基礎(chǔ)之間的結(jié)合程度符合標準,以提高樁基礎(chǔ)的承載力。將清孔后的沉淀層控制在300mm以內(nèi),清孔之后要立即灌注混凝土,不然要重新清理再灌注。常用的清孔方法有以下幾種:換漿清孔法。用比重儀控制相關(guān)的操作,用正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機鉆孔,之后仍進行淺層的鉆孔,以清理其中的鉆渣;掏渣清孔法。用掏渣筒清理鉆孔內(nèi)的鉆渣;抽漿清孔法。用空氣吸泥機將壓縮空氣注入排泥管,使空氣和泥漿混合在一起,再用水柱將鉆渣和泥漿同時排出去,并且要向鉆孔內(nèi)注水,以保持樁基中的水位不變。
1.5鋼筋籠制作、安裝
在制作鋼筋籠之前,要提前根據(jù)設(shè)計的尺寸和鉆架的最高起吊高度,設(shè)計好制作的順序和方式,并且要在清孔之前完成制作。為了保證鋼筋籠不發(fā)生變形,要進行分節(jié)制作,并且將每一節(jié)的接頭錯開來。在鋼筋籠外側(cè)放置墊塊,墊塊的布局為豎向間距應(yīng)為2m、橫向分布超過4個,目的是保持保護層不發(fā)生位移。因為鋼筋籠的接點如果沒有處理好,極容易發(fā)生變形,在灌漿時會引起上浮現(xiàn)象,所以在制作過程中,一定要嚴格控制加工的準確度。除此之外,在吊裝時,要保持鋼筋籠與樁基礎(chǔ)中心的一致,避免發(fā)生碰撞。安放時,不能敲打其頂部,在鋼筋籠達到一定高度時,要將其固定在樁孔口。
1.6混凝土灌注
在混凝土的配制時,不僅要嚴格挑選原材料,還要嚴格控制水灰比和含砂率等參數(shù)。原材料首選卵石以及級配良好的中砂,水灰比控制在0.5~0.6的范圍內(nèi),含砂率控制在40%~50%。另外,如果卵石和石子的含泥量超過2%,混凝土的流動性就會降低,會導(dǎo)致管道堵塞。將混凝土的初凝時間控制在3h~4h之間,只能滿足較淺、樁孔較小的樁基礎(chǔ)要求,對于那些較深、樁孔較大的樁基礎(chǔ),就要再添加緩凝劑了,以延長混凝土初凝時間。
水下混凝土灌注時,將導(dǎo)管插入至孔底上方30cm~40cm的位置,在導(dǎo)管上口接入漏斗,并且放置隔水球。在漏斗里裝滿混凝土,拿開隔水球,混凝土會進入孔中,并且排走泥漿。首次灌入混凝土的數(shù)量要提前計算好,要求是混凝土能夠?qū)⒛酀{排走,并且埋入孔中深度超過1.0m。
灌入混凝土的過程應(yīng)該是連續(xù)的,并且要盡量減少拆除導(dǎo)管的時間,如果導(dǎo)管里的混凝土沒有注滿時,要放慢灌注混凝土的速度,防止管內(nèi)形成高壓空氣囊,影響混凝土的灌注。水下混凝土灌注要更加謹慎,需要專門人員測量混凝土高度和導(dǎo)管埋入的深度,并且要做好灌注記錄。在混凝土接近和進入鋼筋籠的期間,要放慢灌注的速度,避免混凝土造成較大的沖擊力。
2、市政橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工中的常見問題與解決措施
在實際的施工中,會常常出現(xiàn)一些問題,比如樁孔的偏斜現(xiàn)象、孔壁的坍塌等,以下分析了一些常見的施工問題,并提出了具體的解決方案。
2.1孔壁坍落
造成孔壁坍落的原因有:第一,護壁泥漿的護壁效果不明顯;第二,護筒埋設(shè)的位置不正確;第三,成孔速度太快,靜水壓力過低;第四,孔壁遭到碰撞,泥膜損壞。
孔壁坍落的預(yù)防方法:如果地下水位變化幅度過大時,要升高護筒或者是增大水頭。成孔速度要結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)進行設(shè)計,要重視鋼筋籠的綁扎等操作??妆谔涞慕鉀Q方案。首先要掌握坍塌的具體位置,再用砂和粘土混合物填補破損處,直到全部填充為止,最后才能進行鉆孔。
2.2樁孔偏斜
樁孔偏斜的原因:第一,鉆桿彎曲或連接不到位;第二,鉆桿偏離原來的方位;第三,鉆機底座的偏斜。
樁孔偏斜的預(yù)防與解決方法:首先要保持場地的平整,鉆架設(shè)置好之后發(fā)生偏移要及時調(diào)整,使鉆盤與底座處于水平的狀態(tài),在過程中也要經(jīng)常檢查,發(fā)生異常要及時糾正。然后要提前檢查地下是否有障礙物,并且及時清理掉,接著就是控制進尺的速率,最后要仔細檢查鉆桿、接頭處,存在問題的要及時更換或是調(diào)整,在進行多方位掃孔時,要注意保持孔徑處于豎直的狀態(tài)和粘土回填的情況,沉積密實后再進行鉆孔。
2.3混凝土堵管
在安裝灌注導(dǎo)管之前,要安排專門人員對灌注導(dǎo)管的規(guī)格和完整程度進行檢查。在正式使用之前,要進行試驗,但是不能用氣壓進行檢驗,最好選擇水密承壓和接頭抗拉試驗,其中要嚴格按照標準進行水壓設(shè)置。對于混凝土的拌合和運輸,也要嚴格按照要求進行,避免事故發(fā)生。
2.4夾渣或斷樁
將導(dǎo)管的埋置深度定在2~6m的范圍內(nèi),安排專門人員指揮混凝土灌注的拔管,拔管長度根據(jù)理論灌注量計算孔內(nèi)混凝土面和重錘實測孔內(nèi)混凝土面的最低值確定。
3、結(jié)語
以上是對鉆孔灌注樁施工技術(shù)以及施工中常見的問題進行了分析和解決,但由于實際工程情況復(fù)雜多變,相關(guān)的工作人員仍要深入探究,盡可能地提高鉆孔灌注樁實際施工技術(shù)水平。
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作者簡介:
楊武(1980.3-),男,漢族,身份證號碼:320881198003087811,江蘇宿遷人,大專學歷,助理工程師職稱,主要從事市政公用工程施工及管理工作。