摘 要:隨著近年來我國鐵路事業(yè)發(fā)展進(jìn)步迅速,鐵路橋梁建設(shè)的步伐的加快,鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛,然而鉆孔灌注樁施工中樁基礎(chǔ)為隱蔽工程,施工后發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題難以處理,因此,在施工階段,加強質(zhì)量控制尤為重要,本文就如何做好鐵路橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:鐵路橋梁;鉆孔灌注樁;施工質(zhì)量控制
中圖分類號:U445.551 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)15-0130-02
1 前 言
鉆孔灌注樁以其承載力大,造價低,適用于各種土質(zhì),適用于較大直徑和各種深度,被廣泛運用于鐵路橋梁基礎(chǔ)中。然而由于施工技術(shù)復(fù)雜,工藝流程相互銜接緊密,且多為水下或地下進(jìn)行,施工影響因素多,很容易出現(xiàn)各類質(zhì)量缺陷(如空洞、夾泥斷樁、縮頸等),影響樁身完整性和單樁的承載能力,從而影響行車安全。為避免出現(xiàn)質(zhì)量事故,應(yīng)對鉆孔灌注樁施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。
2 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制
鉆孔灌注樁的施工程序為:施工準(zhǔn)備(選擇鉆機、場地布置、鉆孔定位、埋設(shè)護(hù)筒、鉆機就位及泥漿制備),鉆孔(掌握鉆孔要領(lǐng)和鉆孔事故防治),清孔,下鋼筋籠,灌注水下混凝土,成樁檢測。每一道工序的疏忽均會直接影響樁基質(zhì)量??刂茦痘A(chǔ)質(zhì)量主要包括成孔質(zhì)量、鋼筋籠質(zhì)量和混凝土灌注質(zhì)量。
2.1 成孔質(zhì)量控制
2.1.1 合理選擇護(hù)壁泥漿
鉆孔灌注樁鉆孔時需要泥漿護(hù)壁。泥漿是由水、粘土(或膨潤土)和添加劑組成的。泥漿的作用主要是維護(hù)孔壁的穩(wěn)定,懸浮鉆渣,同時還有潤滑和冷卻鉆孔的作用。而泥漿最大的特點是:循環(huán)過程中在壓差作用下能在孔壁形成泥皮而加固孔壁,在循環(huán)停止時,泥漿能很快轉(zhuǎn)為溶膠狀而懸浮巖屑,防止巖屑過多的沉淀而引起孔內(nèi)事故。反之,若片面的追求用泥漿保護(hù)孔壁,加大泥漿比重,不但會使孔壁的泥皮變厚,而且給清孔和灌注混凝土造成困難。因此要嚴(yán)格控制泥漿各項性能指標(biāo)。在一般地層鉆進(jìn)時,泥漿比重控制在1.0~1.25之間,在松散容易坍塌地層(砂性土、砂卵石層等)鉆進(jìn)時,泥漿比重一般1.2~1.6較適合。
2.1.2 成孔質(zhì)量檢查和處理
要確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。在護(hù)筒定位后復(fù)測護(hù)筒位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認(rèn)真檢查回填土是否密實,確保護(hù)筒穩(wěn)定,防止鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。鉆孔應(yīng)一次成孔,不得中途停頓,為有效的的防止塌孔、縮徑及樁孔傾斜等現(xiàn)象,除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外,還根據(jù)不同土層情況比對地質(zhì)資料,隨時調(diào)整鉆進(jìn)速度,并描述處鉆進(jìn)成孔時間曲線。
如在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)鉆孔事故,應(yīng)立即采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在透水性強或在地下水流動的地層中,會出現(xiàn)鉆孔漏漿,為防止漏漿,可加稠泥漿或則倒入膨潤土慢速轉(zhuǎn)動。當(dāng)鉆進(jìn)過程中遇到較大孤石、探頭石、傾斜巖層和粒徑懸殊的砂卵石層,鉆頭受力不均,容易出現(xiàn)彎孔,影響鋼筋籠吊裝和樁的質(zhì)量。此時應(yīng)回填粘土、砂卵石至彎孔1.0m,彎孔1.0~1.5m范圍內(nèi)回填片石,待沉積后,用低沖程糾偏,不宜用沖擊鉆孔直接修孔,以免卡鉆、塌孔。成樁后,孔位偏差不得大于10cm,傾斜度不得大于1%孔深,可采用檢孔器進(jìn)行檢測。
2.1.3 嚴(yán)格控制清孔質(zhì)量
鉆孔鉆至標(biāo)高后,孔內(nèi)泥渣一部分沉淀,一部分懸浮水中,一部分附著孔壁。同時隨著間歇時間的增加,沉渣還會繼續(xù)沉淀。清孔的目的是消除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響鉆孔樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁底沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終盡量將樁孔內(nèi)的沉渣盡量清理干凈。清孔方法主要有換漿、抽漿、掏渣、空壓機噴射和泥漿置換等。不論采用那種清孔方法,在清孔排渣時,必須注意保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔。通常清孔分兩次進(jìn)行,既在鉆孔結(jié)束后清孔一次,待鋼筋籠、導(dǎo)管安放完畢后第二次清孔,第二次清空后應(yīng)馬上進(jìn)行水下混凝土灌注。
2.2 鋼筋籠吊裝及保護(hù)層設(shè)置
清孔后,應(yīng)立即吊放鋼筋籠,以免時間過久沉渣厚度超過規(guī)定。鋼筋籠應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、起重設(shè)備能力,整體或分節(jié)制作。分段吊放時,上下段必須焊接順直。為保證鋼筋籠主筋保護(hù)層厚度,在主筋每隔2m左右對稱設(shè)置4個“鋼筋耳環(huán)”。為防止鋼筋籠在灌注混凝土過程中發(fā)生掉籠,應(yīng)在其上端焊接4根與主筋直徑相同的鋼筋,固定焊接在護(hù)筒頂部或施工平臺上。此時應(yīng)檢查鋼筋骨架的標(biāo)高是否與設(shè)計標(biāo)高相符,偏差不大于5cm。當(dāng)灌完的混凝土開始初凝時隔斷吊環(huán),使鋼筋骨架不影響混凝土的收縮,避免鋼筋與混凝土的粘結(jié)力受損失。
2.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制
切實保證混凝土的質(zhì)量:
為確保成樁質(zhì)量,要嚴(yán)格檢查驗收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書,對不合格的原材料嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。
鉆孔灌注樁水下混凝土的施工主要采用導(dǎo)管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會存在,因此,現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石材規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整,為保證每根樁的配合比都準(zhǔn)確無誤,在攪拌混凝土前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準(zhǔn)確性,嚴(yán)格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。
在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制,坍落度宜在18~22cm范圍內(nèi)。灌注混凝土前,應(yīng)認(rèn)真測量孔深和導(dǎo)管長度,準(zhǔn)確計算料斗、導(dǎo)管容量及首批混凝土量并嚴(yán)格控制導(dǎo)管懸空。導(dǎo)管懸空控制在20~40cm,范圍內(nèi),首批混凝土量應(yīng)埋住導(dǎo)管不小于1.0m。在校準(zhǔn)混凝土過程中,導(dǎo)管埋入混凝土的深度,一般宜保持在2~4m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。灌注中,應(yīng)準(zhǔn)確測量混凝土面的上升高度,隨時與實灌混凝土量理論上升高度驗證。計算時結(jié)合地質(zhì)資料考慮必須要的充盈量及擴孔、縮徑等因素。為防止鋼筋籠被混凝土頂托上浮,當(dāng)混凝土面接近和初進(jìn)入鋼筋籠時,應(yīng)保持較深埋管,并減小混凝土灌注的速度,以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力?;炷凉嘧⒌母叨葢?yīng)高出樁頂設(shè)計標(biāo)高0.5~1.0m,以便清除浮漿,保證樁頂質(zhì)量。同時灌注過程中,要認(rèn)真進(jìn)行記錄,這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁和評價樁的質(zhì)量有很大的作用。
3 結(jié)束語
鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質(zhì)量檢查比較困難,要保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,其關(guān)鍵還是在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度的責(zé)任心,以防為主,對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。
綜上所述,我國鐵路運輸建設(shè)事業(yè)一直以來都是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)注的重點,國家政府在鐵路橋梁施工建設(shè)中投入了大量的人力物力資源,因此我國鐵路橋梁建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速,鐵路橋梁工程數(shù)量也隨之日益增多。樁基礎(chǔ)施工是鐵路橋梁工程施工的主要環(huán)節(jié)之一,同時這一環(huán)節(jié)工程是施工中的一個重難點,為了確保施工過程安全性,首先一定要確保施工的規(guī)范性、正確性和統(tǒng)一性,其次就是提高工程相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時性,以便對整個施工進(jìn)行有效的全方面的控制。
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[4]《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10752-2010).
收稿日期:2018-4-24
作者簡介:姚仲良(1985-),男,工程師,本科,主要從事鐵路、地鐵方面工程建設(shè)工作。