【摘要】鉆孔灌注樁可將所有上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的動(dòng)載和靜載均勻地傳遞至深層穩(wěn)定的土層中,具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便、工期短等優(yōu)點(diǎn),在港口工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。文希望通過(guò)對(duì)鉆孔灌注樁施工方法的研究,能夠給予現(xiàn)實(shí)工程建設(shè)一定的幫助,從而保證工程質(zhì)量的安全性,避免事故的發(fā)生,從根本上提高工作效率,促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】港口工程;鉆孔灌注樁;施工;質(zhì)量控制
前言
在港口發(fā)展的初期,許多港口建筑物施工時(shí)都受到技術(shù)、設(shè)備等因素的限制。隨著我國(guó)各大港口的不斷發(fā)展,我國(guó)的航運(yùn)建設(shè)也取得了一定的成就,各種適應(yīng)港口工程的新技術(shù)層出不窮,鉆孔灌注樁施工方法由于它自身的優(yōu)越性而受到大眾的青睞。要想保證港口工程的質(zhì)量,必須注重對(duì)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制,從而實(shí)現(xiàn)港口工程的經(jīng)濟(jì)效益。
1、鉆孔灌注樁施工的準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行鉆孔之前的準(zhǔn)備,首要的就是準(zhǔn)確放樣并埋設(shè)護(hù)筒,埋設(shè)護(hù)筒一定要在放樣準(zhǔn)確的前提下展開(kāi)。至于對(duì)于護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)的要求和方法,可以按照《港口工程灌注樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JTJ248-2001的相關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行和執(zhí)行(下文對(duì)此簡(jiǎn)稱為“規(guī)程”)。在這個(gè)《規(guī)程》中,對(duì)于這些要求和方法都做了進(jìn)一步詳細(xì)的規(guī)定。在水上進(jìn)行的鉆孔,就要通過(guò)采用錘擊打入的方式埋設(shè)護(hù)筒,這樣才能更為穩(wěn)妥和快捷。需要注意的是,一定要在護(hù)筒上口作好相應(yīng)的樁中心的標(biāo)記作為基本前提,從而利于鉆機(jī)的對(duì)中處理。在鉆孔的全部過(guò)程里,一定要對(duì)于鉆孔機(jī)的垂直度和水平度的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)關(guān)注,并且在實(shí)際操作人員并不熟練,還有自制鉆孔機(jī)這兩類(lèi)情況下,對(duì)于鉆孔機(jī)垂直和水平度問(wèn)題的關(guān)注應(yīng)該更為重視。
2、鉆孔階段
2.1施工前的工作檢查 鉆機(jī)就位以后,對(duì)鉆機(jī)相關(guān)的工作進(jìn)行全面檢查,包括機(jī)具的安裝、配套設(shè)備的就位、場(chǎng)地的布置、水電的供應(yīng)等。若進(jìn)行鉆孔部位的潮水漲落較大時(shí),就要對(duì)場(chǎng)地附近的氣象和水文資料進(jìn)行調(diào)查,如有問(wèn)題發(fā)生時(shí)可通過(guò)相應(yīng)措施對(duì)鉆孔內(nèi)的水頭進(jìn)行固定。
2.2鉆進(jìn)的實(shí)施 施工過(guò)程中,孔深與沉碴的控制是施工的關(guān)鍵內(nèi)容,同時(shí),針對(duì)端承樁,在終孔時(shí)還要進(jìn)行一次孔深的測(cè)驗(yàn)?;炷凉嘧⒅皩?duì)孔深進(jìn)行測(cè)量,對(duì)孔底沉碴厚度進(jìn)行有效確定,孔底沉碴厚度還要依據(jù)孔深的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行確定,避免多打少報(bào)現(xiàn)象的發(fā)生。通常利用測(cè)繩對(duì)孔深進(jìn)行測(cè)量,由于測(cè)繩遇水會(huì)收縮,在使用前,要在水中進(jìn)行一段時(shí)間的浸泡,通過(guò)鋼尺的校正之后方可使用,用鉆桿長(zhǎng)度在終孔時(shí)進(jìn)行測(cè)量來(lái)確定孔深,同時(shí)與測(cè)繩測(cè)量的孔深深度進(jìn)行對(duì)比。成孔鉆進(jìn)中,有效控制孔壁泥皮和泥漿,若鉆進(jìn)的粘性土層不容易引發(fā)塌孔問(wèn)題時(shí),可以利用清水進(jìn)行鉆進(jìn);若砂層厚度較大,容易發(fā)生塌孔時(shí),就必須使用泥漿。成樁時(shí),樁周會(huì)有泥皮的形成,而這也是不可避免的,當(dāng)泥皮有一定厚度時(shí),就會(huì)降低樁的側(cè)摩阻力。在理論上,泥皮厚度應(yīng)越小越好,而厚度的具體數(shù)值還需要通過(guò)對(duì)泥漿性能、成孔方法的分析,對(duì)其進(jìn)行確定,以確保設(shè)計(jì)的有效單樁承載力。
3、鋼筋籠的制作
3.1加勁箍筋 在鋼筋籠主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置加勁箍筋,對(duì)于較小直徑的樁而言,采用導(dǎo)管法水下灌注砼時(shí),就容易發(fā)生掛籠事故,此時(shí)鋼筋籠就會(huì)上串。如果不能夠有效的對(duì)其進(jìn)行處理,法蘭式導(dǎo)管的法蘭邊緣就會(huì)將加勁箍筋掛住,如果砼埋籠比較的深,且砼流動(dòng)性較差,掛籠后的導(dǎo)管就會(huì)受到活動(dòng)的限制,嚴(yán)重時(shí)則會(huì)發(fā)生卡管現(xiàn)象,此時(shí)就會(huì)形成斷樁問(wèn)題。所以,施工之前必須認(rèn)真查閱施工圖紙,若樁徑較小,加勁箍筋在設(shè)計(jì)過(guò)程中,就要做出相應(yīng)的變更,通過(guò)與設(shè)計(jì)方的良好溝通和交流,在鋼筋籠主筋外側(cè)進(jìn)行加勁箍筋的放置,使施工事故得以消除,并確保對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。
3.2鋼筋籠的連接 鋼筋籠的制作分段進(jìn)行時(shí),連接過(guò)程中,應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)相鄰的主筋接頭,其一般距離為500mm以上,同時(shí)確保同一截面內(nèi)接頭數(shù)不超過(guò)主筋根數(shù)的50%。吊放入孔過(guò)程中,垂直連接兩段鋼筋籠,垂直度測(cè)量滿足之后進(jìn)行焊接。如果強(qiáng)行實(shí)施入孔,就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的孔壁坍塌現(xiàn)象,成樁后的鋼筋也會(huì)外露。此外,使用法蘭式導(dǎo)管時(shí),主筋接頭應(yīng)沿籠的圓周進(jìn)行排列,避免每段籠的下接頭向籠內(nèi)突出臺(tái)階,灌注砼時(shí)掛卡導(dǎo)管法蘭盤(pán)。
3.3保護(hù)層的設(shè)置 水下進(jìn)行砼主筋的灌拄,其保護(hù)層厚度為50mm,部分設(shè)計(jì)要求將鋼筋彎制成“耳朵”形,并在主筋外側(cè)進(jìn)行焊接,促使對(duì)主筋保護(hù)層厚度的確保。但“耳朵”形鋼筋擠入孔壁非常的容易,此時(shí)保護(hù)層的厚度就會(huì)偏小。如果利用鐵條彎制成的“耳朵”形在主筋外側(cè)進(jìn)行焊接,對(duì)主筋保護(hù)層厚度的確保有著較好的效果,但這樣的方式形成的材料損失比較的嚴(yán)重。我們可以砼制作輪形保護(hù)塊,在中間穿上鋼筋并在兩根主筋外側(cè)進(jìn)行焊接,就可以達(dá)到較好的工程效果,其中具體數(shù)量依據(jù)分段情況、籠長(zhǎng)、籠徑進(jìn)行確定,這樣一來(lái),吊放入孔時(shí)的鋼筋籠就不會(huì)容易擠入孔壁,同時(shí)能夠避免對(duì)材料的大量耗費(fèi)。
4、混凝土的灌注
4.1清孔換漿 混凝土水下灌注之前,需進(jìn)行二次清孔換漿,清孔過(guò)程中不能上下活動(dòng)導(dǎo)管,而是前后左右的活動(dòng)導(dǎo)管。清除孔底四周后進(jìn)行混凝土澆注,在澆注前注意對(duì)泥漿的檢查和驗(yàn)收,包括孔底沉碴厚度、泥漿手感等。如果泥漿要求不符合規(guī)定,即使在沉碴達(dá)標(biāo)的情況下也要進(jìn)行清孔換漿。相對(duì)密度、粘度過(guò)大的泥漿在灌注時(shí),容易發(fā)生導(dǎo)管內(nèi)混凝土的阻塞問(wèn)題,此時(shí)就需要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行提動(dòng),而導(dǎo)管底部與孔底距離過(guò)大時(shí),混凝土就會(huì)被稠泥漿托住,使其無(wú)法下落到孔底當(dāng)中。若導(dǎo)管提動(dòng)前已落下一部分混凝土,就需要提動(dòng)導(dǎo)管繼續(xù)促使混凝土的下落,而將導(dǎo)管提出混凝土面,就會(huì)促使夾泥的形成,斷樁的發(fā)生也就會(huì)非常容易。所以,清孔工作非常重要,同時(shí)對(duì)孔底沉碴厚度引起注意,并確保泥漿的性能。
4.2坍落度 灌注混凝土水下施工時(shí),坍落度的控制要求比較嚴(yán)格,通常數(shù)值為180mm~220mm之間,攪拌過(guò)程中對(duì)水量進(jìn)行控制。若用水量偏大,水灰質(zhì)量比就會(huì)被改變,樁身的強(qiáng)度混凝土的標(biāo)號(hào)都會(huì)受到影響,同時(shí)混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生也是非常容易,此時(shí)也就容易造成斷樁事故;若用水量較少,就會(huì)影響坍落度和流動(dòng)性,灌注起來(lái)難度較大。為此,混凝土攪拌過(guò)程中,應(yīng)對(duì)用水量進(jìn)行有效控制。
4.3導(dǎo)管的提拉 混凝土的灌注過(guò)程中發(fā)生下落不暢的問(wèn)題時(shí),就要上下活動(dòng)提拉導(dǎo)管,如果較大幅度的提拉導(dǎo)管,就會(huì)使空氣埋進(jìn),其樁身局部的混凝土就會(huì)松動(dòng),發(fā)生空洞、蜂窩等問(wèn)題。尤其是灌注至樁頂部時(shí),過(guò)長(zhǎng)的灌注時(shí)間、較差質(zhì)量的混凝土攪拌都會(huì)對(duì)混凝土的流動(dòng)性造成嚴(yán)重影響。提拉導(dǎo)管時(shí),管外混凝土面就會(huì)上升,管內(nèi)混凝土面的高差為一定程度時(shí),管外的混凝土面就不會(huì)再上升,如果快速的放下導(dǎo)管,就會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的流動(dòng)。灌注過(guò)程中要對(duì)混凝土的攪拌質(zhì)量進(jìn)行有效控制,盡量縮短連續(xù)灌注的灌注時(shí)間,不能快速提拉導(dǎo)管,至樁頂部灌注時(shí),需要慢起慢落,數(shù)次之后再緩慢提出導(dǎo)管,以避免樁頂部中心混凝土空心現(xiàn)象的發(fā)生。
5、結(jié)束語(yǔ)
由于港口的工程建設(shè)非常的復(fù)雜,所需的投資較為巨大,為此出現(xiàn)重大事故時(shí)就會(huì)嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。所以,在實(shí)際的工程施工中,應(yīng)該注重鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制,只有這樣才能確保港口工程質(zhì)量的有效維護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1]尚凡剛.淺談當(dāng)前港口工程中水下鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].科技與企業(yè),2014(03)