鉆孔灌注樁在公路橋梁施工中是一項(xiàng)重要的施工內(nèi)容,同時也是施工難度較大的施工工藝,對于每個施工環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,從而切實(shí)保證混凝土灌注樁的質(zhì)量。本文對鉆孔灌注樁的施工工藝進(jìn)行了說明,并總結(jié)了質(zhì)量控制對策,希望對提高公路橋梁鉆孔灌注樁工藝提供參考與幫助。
鉆孔灌注樁的施工流程主要分為以下幾個環(huán)節(jié):
平整場地
平整場地是鉆孔灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作,也就是平整施工場地,并且按照設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容放樣,確定每根灌注樁的位置,一般情況下鉆孔灌注樁的每個位置都要使用木樁定位。
鉆機(jī)進(jìn)場就位
當(dāng)放樣完成之后,鉆孔機(jī)就可以進(jìn)場,并且按照施工組織方案及施工工序,對準(zhǔn)樁孔的位置就位,等待鉆孔工作。
初鉆
當(dāng)鉆機(jī)就位等待之后,按照定位進(jìn)行初鉆。在初鉆時,鉆進(jìn)壓力往往都是根據(jù)鉆頭的自重來確定,從而保證鉆孔精度。當(dāng)鉆頭中充滿砂土之后要將鉆頭旋回提出到孔洞外面,將砂土倒入運(yùn)土車中。當(dāng)鉆頭提出孔洞之后,要明確地下水的位置,當(dāng)水位線較高時,需要排水,并且通過加固措施保證邊坡不坍塌。
埋設(shè)護(hù)筒,泥漿注入
在鉆孔的過程中為了保證邊坡的穩(wěn)定性,需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,埋設(shè)護(hù)筒。一般地,護(hù)筒的直徑要比灌注樁的直徑大約100mm,從而方便鉆頭在孔洞內(nèi)自由升降。之后根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況,調(diào)配泥漿,從而方便在鉆孔的過程中進(jìn)行泥漿護(hù)壁。若是施工現(xiàn)場的土質(zhì)是黏性土,就可以不用泥漿護(hù)壁,而是直接鉆孔。
鉆進(jìn)成孔
當(dāng)護(hù)筒埋設(shè)完畢,并且泥漿護(hù)壁之后就可以完成鉆孔工作。鉆孔應(yīng)該采取多班連續(xù)的方式進(jìn)行。在鉆孔過程中,要時刻注意土層土質(zhì)的變化,并且撈渣取樣,將實(shí)際土質(zhì)與設(shè)計(jì)地質(zhì)的剖面圖對比,同時根據(jù)時間的不斷變化,而定期的檢測泥漿,若是不符合要求,則需要隨時調(diào)整施工方案。
清孔,測定孔洞深度
當(dāng)孔洞挖深到設(shè)計(jì)深度之后,需要立刻清孔工作,一般情況下,清孔都是使用抽漿清空法進(jìn)行,經(jīng)過清孔之后,孔洞的沉積厚度就會變小。在清孔工作結(jié)束之后,還要再次測量孔洞的深度,從而保證孔洞的深度滿足設(shè)計(jì)要求。
放鋼筋籠
測量孔洞深度之后,需要及時準(zhǔn)確地將鋼筋骨架放入孔洞內(nèi),并且牢固定位,避免在灌漿工作時出現(xiàn)混凝土被頂出的情況,以及避免灌注樁出現(xiàn)位移而造成事故的發(fā)生。
灌注混凝土
在按照規(guī)定要求放置鋼筋籠之后就可以灌注混凝土。一般情況下混凝土灌注使用的是不漏水的鋼制導(dǎo)管。而鋼制導(dǎo)管的直徑一般情況下是25cm~35cm。在灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管埋入到混凝土中的深度一般情況下都不應(yīng)小于2m,同時也不應(yīng)大于6m。在通過導(dǎo)管澆筑混凝土?xí)r,可以逐步提升護(hù)筒,同時保證護(hù)筒中的混凝土不能過高,但是也不能在1m以內(nèi),從而避免護(hù)筒外側(cè)的摩擦阻力過大,影響護(hù)筒的起拔能力,導(dǎo)致護(hù)筒無法拔出。
清理樁頭,沉淤回填
當(dāng)混凝土灌注到樁頂之后,應(yīng)該繼續(xù)澆筑到高出設(shè)計(jì)高度0.5m~1m的位置。當(dāng)混凝土澆筑完畢之后,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時,即可清除樁頭的混凝土。同時開挖基坑,設(shè)置模板對承臺或者系梁進(jìn)行施工澆筑,承臺及系梁的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求之后,再拆模,并且回填土方,同時夯實(shí)樁周圍的土。至此,混凝土樁基礎(chǔ)的施工就算結(jié)束了。
混凝土灌注樁的施工質(zhì)量在很大程度上取決于成孔的質(zhì)量及灌注混凝土的質(zhì)量,為了保證成孔與混凝土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及施工要求,需要重點(diǎn)控制以下內(nèi)容:
埋設(shè)護(hù)筒的質(zhì)量控制
護(hù)筒在埋設(shè)的過程中需要嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn):護(hù)筒平面位置及垂直度是否準(zhǔn)確;護(hù)筒周圍及底腳是否緊密等。在埋設(shè)護(hù)筒時,需要定位樁位置,標(biāo)記旋孔鉆機(jī)鉆孔的位置,之后將護(hù)筒按照確定位置放入到坑內(nèi),找到護(hù)筒的中心位置,用十字線在護(hù)筒的頂部及底部作出標(biāo)記,之后,移動護(hù)筒,使得護(hù)筒的中心點(diǎn)與鉆孔中線的位置重合。同時,使用水平尺或者垂直球檢查位置,保持護(hù)筒垂直放入到孔洞中。當(dāng)護(hù)筒準(zhǔn)確地放入到孔洞之后就可以在其周圍填土,保證回填土的密實(shí)與均勻。在夯實(shí)護(hù)筒周圍的土的過程中要防止護(hù)筒的偏斜。
除了嚴(yán)格控制護(hù)筒的位置之外,還需要控制護(hù)筒的深度,要保證護(hù)筒的埋深滿足以下要求:當(dāng)在旱地或者淺水位置施工時,若是土類型為黏性土?xí)r,埋深深度要控制在1m~1.5m范圍內(nèi),若是土質(zhì)類型為砂土,則要將護(hù)筒埋深到0.5m~1m位置,并且使用黏性土夯填到護(hù)筒底部0.5m以上。當(dāng)施工地點(diǎn)為冰凍地區(qū)時,應(yīng)該將護(hù)筒埋深到凍土層以下0.5m位置;當(dāng)施工位置為深水或者河床軟土位置時,淤泥層一般都較厚,則要求護(hù)筒埋深盡可能深入到不透水層黏性土內(nèi)0.5m~1.5m位置。總而言之,對于不同的地點(diǎn)及土質(zhì)情況,護(hù)筒埋深都是不同的,在控制護(hù)筒埋深時,需要嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行。
泥漿性能指標(biāo)的控制
泥漿的制備是混凝土灌注樁施工的關(guān)鍵內(nèi)容,泥漿性能會對鉆孔的進(jìn)度及樁基混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響。泥漿若是過稀則不能浮渣,影響鉆孔的進(jìn)度,而若是泥漿過綢,則泥漿機(jī)會附著在孔壁及鋼筋骨架上,對混凝土樁產(chǎn)生嚴(yán)重影響。泥漿一般要使用膨潤土或者黏土,再加入聚丙烯酰胺、燒堿和水?dāng)嚢柚瞥伞J┕の恢猛临|(zhì)不同時所使用的砂漿性能也將有較大差別,對泥漿的性能監(jiān)控可以通過出渣情況來判斷,根據(jù)出渣情況對泥漿的性能指標(biāo)隨時調(diào)控。若是遇到松軟底層時,需要增大泥漿的相對密度以及黏度,從而保持孔內(nèi)的水頭高度滿足要求,盡可能地減少沖擊液對孔壁產(chǎn)生的影響,并且降低鉆頭的鉆速,從而滿足施工要求。
合理控制鉆頭的升降速度
由于一般地質(zhì)都是分為不同的層次,不同的構(gòu)造層其軟硬也是不同的,在鉆頭鉆進(jìn)的過程中,若是出現(xiàn)鉆桿搖晃或者鉆進(jìn)困難就說明遇到了較為堅(jiān)硬的土質(zhì)層,或者遇到硬石頭等,這時就需要立即提起鉆頭檢查,從而避免鉆孔出現(xiàn)傾斜或者偏移情況,對鉆頭造成損壞。在鉆孔時,要隨時清理孔內(nèi)的積土,若是遇到孔壁內(nèi)滲水或者坍塌情況,也要將鉆頭從孔洞內(nèi)提升起來,查明原因并妥善處理。當(dāng)鉆頭在土層交界位置施工時,則需要慢慢放緩速度,從而保證鉆桿能夠豎直進(jìn)入到土層中,保證成孔的質(zhì)量。
鋼筋籠制作的質(zhì)量控制
鋼筋籠在制作時要保證尺寸偏差符合施工技術(shù)要求,主要鋼筋的保護(hù)層厚度要在70mm以上,并且對鋼筋除銹處理。主筋搭接長度要控制在900mm以內(nèi),同一個截面鋼筋接頭的數(shù)量不能多于主筋數(shù)量的一半以上。若是主筋采取焊接的方式搭接,則搭接長度要保證單面不小于10倍鋼筋直徑,而雙面焊不小于5倍直徑。
灌注混凝土質(zhì)量控制
灌注混凝土需要滿足以下質(zhì)量要求:首先,水泥強(qiáng)度需要在42.5以上,其初凝時間不能早于2.5小時;第二,混凝土中的粗集料應(yīng)該要優(yōu)先選擇卵石或者級配碎石,從而保證混凝土強(qiáng)度要求;第三,細(xì)集料一般選擇級配較好的中砂;第四,混凝土的坍落度要保持在180mm~220mm之間;第五,水泥用量應(yīng)該要大于350kg/m。