李凡剛
摘 要:隨著鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用和不斷發(fā)展,特別是在大型工廠、倉庫和橋梁基礎(chǔ)的建設(shè)中,應(yīng)用越來越廣泛,本文對在橋梁工程中使用大孔徑樁基施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:橋梁;樁基;大孔徑;施工技術(shù)
1 鉆孔灌注樁施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)
1.1 優(yōu)勢
與錘擊方法相比,鉆孔灌注樁施工方法的施工噪聲和振動(dòng)要小得多。與預(yù)制樁相比,鉆機(jī)的能量很大,可以制成直徑更大、樁身更長的大孔徑樁基,還可以根據(jù)構(gòu)造、場地基礎(chǔ)條件調(diào)整樁長并減少材料浪費(fèi),可以避免預(yù)制樁無法在現(xiàn)場組裝或由于施工條件而難以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的問題。在施工過程中可以觀察到樁的情況,可以準(zhǔn)確地確定承重層的位置,在不同的地基情況中都可以使用此方法使用。而錘擊法不僅對地基不能加固,還會(huì)使樁周圍的地基松弛和軟化。
1.2 缺點(diǎn)
由于施工質(zhì)量與樁的承載力直接相關(guān),因此應(yīng)特別注意處理諸如塌方、沙土事故和重物等事故。由于混凝土是在泥漿中灌注的,完工后鋼筋質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)偏差;施工進(jìn)度比預(yù)制樁錘擊法要慢一些。
2 鉆孔灌注樁施工方法
2.1 做好準(zhǔn)備工作
在鉆孔之前必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,如設(shè)計(jì)圖紙,材料,場地準(zhǔn)備等。
2.2 護(hù)筒埋設(shè)
避免孔壁塌陷對于鉆孔成功或失敗至關(guān)重要。這是因?yàn)殂@孔通常很深,因此地下水位以下的孔壁土壤在靜水壓力的作用下坍塌。內(nèi)置的護(hù)筒可以使井頭保持高于地下水位,并增加井眼中的靜水壓力,提高井壁的剛度,避免井眼塌陷現(xiàn)象。另外,護(hù)筒的埋入還可以起到引導(dǎo)鉆頭,固定樁孔的位置,保護(hù)孔的接地以及阻擋地表水的作用。如果護(hù)筒已被埋沒但尚未打孔,或者尚未拆除樁護(hù)筒,則必須安裝護(hù)筒頂蓋或安全網(wǎng)。
2.3 調(diào)配泥漿
鉆井泥漿通常由粘土、水和相關(guān)的添加劑組成。其主要功能是防止孔塌陷,阻止孔內(nèi)外泄漏,在孔壁上形成泥膜,增加靜水壓力,潤滑鉆井工具,冷卻鉆頭并懸浮鉆渣。在鉆探泥漿調(diào)制和循環(huán)凈化過程中,有必要根據(jù)實(shí)際地層條件和鉆探過程來實(shí)施相應(yīng)的性能指標(biāo),確定泥漿的稠度以及實(shí)際的工作要求和地層變化。通常,應(yīng)盡可能選擇粘土,其顆粒含量為50或更高,顆粒尺寸小于0.002 mm,可塑性指數(shù)為25或更高。將粘土預(yù)混合并儲(chǔ)存。使用泥漿箱時(shí),用泥漿泵將其泵送至井眼。在泵送過程中,需要確保泥漿泵具有足夠的動(dòng)力以加快鉆孔速度。對于深度小于100 m的鉆孔,可以使用2 MPa或更高的泵壓。
2.4 鉆機(jī)就位
進(jìn)行測量和放樣,將樁位置的中心十字準(zhǔn)線設(shè)置在護(hù)筒附近,同時(shí)在其涂上紅色油漆,并采用泵吸反向循環(huán)打孔工藝形成一個(gè)孔。在此過程中,樁的開挖和開挖至少要在5 m以內(nèi)放置每根樁后24 h,以避免對相鄰樁的開挖產(chǎn)生不利影響。鉆孔后,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)層和鉆孔的實(shí)際情況確定最佳鉆孔速度。鉆孔只能灌漿,直到遇到地下水為止。井眼要確保超過2 m。使用優(yōu)質(zhì)泥漿保護(hù)墻壁。樁的鉆孔需要在各樁之間不會(huì)相互影響,在成孔之前對孔的泥漿指標(biāo)、垂直度以及中心位置要橫踢進(jìn)行全面檢查;在鉆孔時(shí),還應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查成孔的速度、垂直度、泥漿指標(biāo)以及孔徑等;一旦出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)變化,必須馬上進(jìn)行調(diào)整,確保樁基成孔的質(zhì)量。
當(dāng)鉆機(jī)到達(dá)指定區(qū)域后,必須對鉆機(jī)和輔助設(shè)施進(jìn)行全面檢查。為了確保鉆機(jī)安裝的牢固性和穩(wěn)定性,需要在鉆探框架上安裝電纜風(fēng)繩或斜撐以提高穩(wěn)定性。
2.5 成孔
沖擊錐法形成孔是可以用于所有類型的樁基土層中的。在沖擊錐的下沖階段,部分鉆渣被擠壓到孔壁中,間接增加了樁與土壤層之間的摩擦力。對于沖擊鉆,合理構(gòu)造和使用鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)和鉆錐至關(guān)重要。在沖擊階段,應(yīng)適當(dāng)控制鋼絲繩的松動(dòng),并根據(jù)地質(zhì)變化控制鉆進(jìn)速度,以確保安全運(yùn)行,在移動(dòng)鉆機(jī)時(shí)要注意不要壓住電纜。如果下降較快,則說明護(hù)筒的底部邊緣已連接,并且與護(hù)筒沒有碰撞。
2.6 孔底清潔和最終孔檢查
鉆孔的形狀、位置、直徑和深度會(huì)直接影響樁的平直度和樁的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上,除了必要的嚴(yán)密監(jiān)督之外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范深度之后,還必須對孔直徑、孔形狀、孔位置和孔深度進(jìn)行全面檢查。在確保滿足相關(guān)要求之后,可以開始后續(xù)過程。清潔孔的底部后,需要檢查是否有泥漿沉積。
2.7 鋼框架的緊固、開孔、安裝和生產(chǎn)
必須將鋼框架建造在施工現(xiàn)場,并根據(jù)其在井眼中的切割方式,用起重機(jī)將其抬起。在施工過程中,將骨架的第一部分插入孔中后,利用支架將骨架牢固地固定在油井的中心,然后舉起骨架的下一部分,以便對骨架進(jìn)行焊接。第一部分需要單面焊接工藝。在放置鋼筋框架之前,必須預(yù)先在孔中添加四根引導(dǎo)鋼管,以確保對稱舉升并防止損壞保護(hù)層和孔壁。安裝鋼框架后,必須將其固定在四個(gè)點(diǎn)上,以防止混凝土澆筑過程中框架浮起,從而影響施工質(zhì)量。
3 鉆孔灌注樁施工中的安全事故的預(yù)防與處理
3.1 預(yù)防措施
及時(shí)檢查鉆具、鋼絲繩和鉆頭直徑,如果超過磨損極限,則要堅(jiān)決更換。卸下鎮(zhèn)流器后,每次都要檢查孔。更換鉆頭時(shí),檢查孔的底部。制作泥漿時(shí),一次不要制作太多,應(yīng)逐漸增加。檢查起吊點(diǎn)的位置并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
3.2 安全事件處理
對于搶救鉆頭的錨鉤要隨時(shí)準(zhǔn)備好。出現(xiàn)卡鉆后,要及時(shí)查明原因和情況,不能直接強(qiáng)提鉆頭,避免增加事故的嚴(yán)重性。如果需要清除泥漿,則應(yīng)采取防塌落措施,例如將泥漿返還,以防止沉淀物堆積并觸發(fā)“填埋場鉆探”。應(yīng)當(dāng)對救援設(shè)備的強(qiáng)度進(jìn)行檢查和計(jì)算,并采取救援措施以確保安全。在整個(gè)鉆探過程中,孔中至少應(yīng)有高于地下水位1.5 m的穩(wěn)定泥漿。如果發(fā)現(xiàn)漿液泄漏,必須查明原因并立即處理。
萬一發(fā)生輕微泄漏,可以將粘土碎石扔進(jìn)孔中,壓碎并填充墻,或用粘土代替孔來密封。如果保護(hù)管嚴(yán)重?cái)嗔?,則必須將其插入并加固。如果由于孔的塌陷而導(dǎo)致保護(hù)管未對準(zhǔn)的危險(xiǎn),則必須加強(qiáng)導(dǎo)向支架。在孔洞嚴(yán)重塌陷或漿液滲漏嚴(yán)重的地區(qū),土壤和小塊巖石被反復(fù)壓碎,以重新硬化塌陷的孔壁。
混凝土的混合比必須確保以下幾點(diǎn):必須具有足夠的強(qiáng)度;必須將混合物裝入料斗中并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,以在注入管道期間保持足夠的流動(dòng)性。(坍落度應(yīng)調(diào)整為18 cm~
22 cm。)在澆筑水下混凝土之前,應(yīng)做好準(zhǔn)備。不得損壞混凝土攪拌、運(yùn)輸、起重和澆筑設(shè)備,以確保其正常運(yùn)行,必須安裝管道、繪制尺寸、通過7 kg/cm的液壓測試,取出的導(dǎo)管部分必須立即清潔。
在施工前,應(yīng)進(jìn)行安全意識(shí)培訓(xùn),在雨天和夏季應(yīng)采取防護(hù)措施,停止施工,并明確責(zé)任制度。電機(jī)、混凝土攪拌、測試人員、操作人員、測量記錄儀和工作技術(shù)人員都必須有明確的工作分工,在檢查完成后才能繼續(xù)工作。
混凝土一旦開始注入,就應(yīng)該一次澆筑完成,中間不要停,以盡可能避免發(fā)生樁頭破裂事故。在灌注過程中,必須嚴(yán)格確定導(dǎo)管的埋入深度。不允許發(fā)生諸如管道泄漏、噴水、鐵籠懸掛或因被鐵籠卡住而無法舉起的管道之類的事故。嚴(yán)格防止管道因機(jī)械和電氣問題升起混凝土表面或使樁停住。失敗時(shí)間太長。澆注4 h后,把鋼筋籠的掛鉤損毀。
準(zhǔn)備建筑用紙,以防止過大的聚集體顆粒進(jìn)入混合器。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在澆筑過程中及時(shí)檢查混凝土混合物的流動(dòng)性,不得將不符合要求的混凝土混合物倒入管道中。并且需要在溢出之前保留泥漿管道的穩(wěn)定性,管道的鋪設(shè)深度和混凝土表面的高度必須由兩個(gè)人進(jìn)行測量和檢查。
對于施工過程中的有疑問的部分,應(yīng)進(jìn)行鉆孔和檢查,并在取樣后對圓柱混凝土芯進(jìn)行識(shí)別,然后確定處理措施。
4 結(jié)語
在高速公路施工過程中,T梁施工得到了廣泛的應(yīng)用,并占有非常重要的地位,對施工質(zhì)量的要求也比較高。在施工過程中要嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工工藝和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來約束規(guī)范,保證高速公路橋梁T梁建設(shè)能夠順利安全的竣工,以及建成之后能夠安全平穩(wěn)的使用。
參考文獻(xiàn):
[1]周強(qiáng)華,周偉華.探究公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技,2014(3):114+116.