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【摘 要】 随着国民经济的快速发展及科技技术的不断进步,我国公路桥梁事业也得到了快速发展,钻孔灌注桩技术作为公路桥梁施工的重要技术之一,在公路桥梁建设中钻孔灌注桩技术得到了广泛的应用。钻孔灌注桩施工技术水平的高低对公路桥梁工程质量的提升及使用寿命的延长具有重要意义,同时还是确保公路桥梁工程行车、运输安全的重要条件。本文主要对钻孔灌注桩的特点、钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用及质量控制进行了分析与探究。
【关键词】 钻孔灌注桩;特点;施工应用;质量控制
一、钻孔灌注桩的特点
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型,钻孔灌注桩与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多,同时能建造比预制桩的直径大的多的桩,在各种地基上均可使用。钻孔灌注桩的特点主要有以下几点:
1、适用性广。钻孔灌注桩适用于各种地层的桩孔施工,不受地下水位高低的影响。桩径3~25m之间,而且具有向大、超大桩径及超长桩发展的趋势。
2、施工灵活简便。施工工序简单噪音小,也适用于窄小场地施工,施工设备简便且方法容易掌握,培训后的地质钻工也能熟练掌握相关的施工工艺。
3、具有较高的承载力。不同的桩径和桩长,其单桩承载力在几百千牛至几千千牛之间,部份甚至超过一万千牛,可作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。
4、质量保证。钻孔灌注桩成桩质量可靠,因此,在桩基施工中被广泛使用,信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证,事故少,且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少,施工过程中主要严格按相关规范和技术要求,并认真控制相关技术指标和质量,能更好地保证工程质量。
二、钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用
1、护筒埋设
先利用全站仪坐标放样,确定桩中心位置,然后进行护筒埋设。护筒的直径一般比桩径大,便于钻头在钻孔内自由升降,护筒顶端埋设高度要高出原地面0.3m左右,埋设深度不小于1.5m。护筒埋设时要注意保持护筒垂直,护筒中心线对正测量标定的桩中心线,护筒底部和四周要填置粘质土,并分层夯实。护筒宜采用6MM钢板卷制而成,接头处内部无突出物,保证不漏水,能耐拉、耐压。
2、制备泥浆
灌注桩中的泥浆主要起护臂和悬浮泥渣的作用。在施工现场,要根据现场土质情况,调配符合要求的泥浆。泥浆一般由水、粘土(或膨胀土)和添加剂组成。泥浆稠度要根据底层变化和操作要求机动掌握,不能太稀,也不能太稠。制浆时,先将粘土打碎,然后将粘土投入护筒内,用冲击椎冲击,当粘土已成泥浆时,就可以进行钻孔了。如果现场土质是比较好的粘性土,可以不考虑注入泥浆或补水,而是直接钻进。
3、钻孔
护筒埋设、泥浆制备完成后就可以开机钻孔了,钻孔作业要采用多班连续进行,不能间断。先将钻机稳定地安装在钻孔的一侧,开始钻时,保持钻椎稳定,初开孔要坚实,应采用小冲程,慢速钻。冲击过程中,如果遇到坚硬的卵石,要换用中、大冲程,遇到表面不平的漂石、硬岩时,要先投入粘土将表面垫平后,在钻进。钻孔过程中,要注意土层的变化,捞取渣样,时刻与地质剖面图进行核对。钻孔过程中,还要随时填写好钻孔过程中的施工记录,便于后期的检查、维护。
4、清孔
钻孔完成后,并确定了桩长、直径和垂直度都相符时,要及时进行清孔。清孔的目的是清除沉渣和沉淀层,减少孔底的沉淀厚度,防止桩底过厚沉淀层,而影响桩基承载能力。在清孔排渣时要注意保持孔内水位在地下水位以上,防止塌孔。
清孔可以采用换浆法、抽浆法和淘渣法。清孔要迅速,不能间隔很久,清孔后,要尽快灌注混凝土。清孔后的孔内沉积厚度,要控制在0.3m以内;泥浆性能指标要符合:含砂率小于4%,相对密度1.05~1.2,粘度17~20Pas。
5、制作、安放钢筋骨架
根据设计图纸中的设计尺寸和钻架允许起吊高度制作钢筋笼,钢筋笼的制作应在清孔前就制作完毕。制作过程中,主筋要尽量用整根钢筋,如果需要街头,要采用对焊,两个接头的间距要大于50cm。
钢筋笼制作成型后,采用吊车安装,起吊时,根据施工现场实际情况,采用双点吊或单点吊,吊点位置要恰当,吊装完成后,应使钢筋笼和孔壁保持设计的保护层距离。
6、灌注
钢筋笼放置好后,就要进行水下混凝土的灌注。灌注混凝土的导管要足够长,管径为23cm~35cm之间,导管埋在混凝土内的深度一般不宜小于2m或大于6m。开始灌注混凝土后,要连续进行,尽量缩短拆除导管的时间;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌不得低于设计值,否则会造成夹泥现象。
三、钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的质量控制
钻孔灌注要顺利进行,就得采用一些可靠的措施。首先,混凝土灌注前应该组织专业人员对各种机械设备进行检查、维修,以确保机械设备能够正常运作,并且做好各种设备的备用,一旦发现有问题就马上采取措施并及时修理、替换,以保证基桩混凝土灌注能连续、快速地进行。其次,施工时应该准备不少于3倍基桩方量的存料。必须经常进行导管水压实验,检查导管接头连接是否牢固,有无漏水的现象。试验员和现场技术员要认真检查每盘(每车)混凝土的质量,比如是否出现坍落度过大或过小、混凝土是否严重离析或夹有水泥结块和大粒径的石子、混凝土的拌和时间是否满足规范要求、和易性是否达到要求、掺入的外加剂型号和数量是否满足设计配合比要求。
再次,准确计算首批混凝土方量,复核导管悬空情况。灌注过程中勤测孔内混凝土的上升情况,准确计算导管埋的深度,及时拆除导管,在拆除导管的时候,导管提升应该缓慢平稳。应加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责分明,确保每个参与工人的工作质量,保证基桩砼的施工质量。
最后,水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在5~6小时内浇筑完成,方量大的基桩不超过8小时。混凝土浇筑完毕后,位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。钻孔灌注桩技术在公路桥梁中的应用是一个隐蔽性的工程。对于每一道工序都是要严格要求的。为了保证其施工的质量,每一道工序都必须保证不能出现任何问题。因此在采用钻孔灌注桩技术进行公路和桥梁建设时,就要运用先进的设备,选用合格的施工人員。指挥人员要认真负责,发挥领导作用,有效安排工作流程。各个部门要相互配合,团结协作。只有这样才能保证工程的顺利进行。
四、结束语
综上所述,钻孔灌注桩作业和施工质量控制有一定难度,所以,在施工过程中要加强各个环节的质量控制,施工前要做好准备工作,认真熟悉设计图纸及相关施工和验收规范,检验地质,了解相关钻孔灌注桩的资料,对可能出现的问题进行分析并制定对策,做到科学组织、谨慎施工及严格管理,才能保证施工质量并避免钻孔灌注桩的质量通病。
参考文献:
[1]肖绍碧;李克元;;钻孔灌注桩在桥梁基础中的应用[J];轻工科技;2012年07期
[2]莫毅舟;;浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J];山西建筑;2010年06期
[3]张晖;张旭;;浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J];中国科技信息;2010年02期
[4]李鹏亮;;公路桥梁钻孔灌注桩施工及技术要点分析[J];科技创新与应用;2012年09期
[5]李峰华;;桥梁钻孔灌注桩施工及质量控制探讨[J];科技创新与应用;2012年12期
【关键词】 钻孔灌注桩;特点;施工应用;质量控制
一、钻孔灌注桩的特点
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型,钻孔灌注桩与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多,同时能建造比预制桩的直径大的多的桩,在各种地基上均可使用。钻孔灌注桩的特点主要有以下几点:
1、适用性广。钻孔灌注桩适用于各种地层的桩孔施工,不受地下水位高低的影响。桩径3~25m之间,而且具有向大、超大桩径及超长桩发展的趋势。
2、施工灵活简便。施工工序简单噪音小,也适用于窄小场地施工,施工设备简便且方法容易掌握,培训后的地质钻工也能熟练掌握相关的施工工艺。
3、具有较高的承载力。不同的桩径和桩长,其单桩承载力在几百千牛至几千千牛之间,部份甚至超过一万千牛,可作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。
4、质量保证。钻孔灌注桩成桩质量可靠,因此,在桩基施工中被广泛使用,信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证,事故少,且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少,施工过程中主要严格按相关规范和技术要求,并认真控制相关技术指标和质量,能更好地保证工程质量。
二、钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用
1、护筒埋设
先利用全站仪坐标放样,确定桩中心位置,然后进行护筒埋设。护筒的直径一般比桩径大,便于钻头在钻孔内自由升降,护筒顶端埋设高度要高出原地面0.3m左右,埋设深度不小于1.5m。护筒埋设时要注意保持护筒垂直,护筒中心线对正测量标定的桩中心线,护筒底部和四周要填置粘质土,并分层夯实。护筒宜采用6MM钢板卷制而成,接头处内部无突出物,保证不漏水,能耐拉、耐压。
2、制备泥浆
灌注桩中的泥浆主要起护臂和悬浮泥渣的作用。在施工现场,要根据现场土质情况,调配符合要求的泥浆。泥浆一般由水、粘土(或膨胀土)和添加剂组成。泥浆稠度要根据底层变化和操作要求机动掌握,不能太稀,也不能太稠。制浆时,先将粘土打碎,然后将粘土投入护筒内,用冲击椎冲击,当粘土已成泥浆时,就可以进行钻孔了。如果现场土质是比较好的粘性土,可以不考虑注入泥浆或补水,而是直接钻进。
3、钻孔
护筒埋设、泥浆制备完成后就可以开机钻孔了,钻孔作业要采用多班连续进行,不能间断。先将钻机稳定地安装在钻孔的一侧,开始钻时,保持钻椎稳定,初开孔要坚实,应采用小冲程,慢速钻。冲击过程中,如果遇到坚硬的卵石,要换用中、大冲程,遇到表面不平的漂石、硬岩时,要先投入粘土将表面垫平后,在钻进。钻孔过程中,要注意土层的变化,捞取渣样,时刻与地质剖面图进行核对。钻孔过程中,还要随时填写好钻孔过程中的施工记录,便于后期的检查、维护。
4、清孔
钻孔完成后,并确定了桩长、直径和垂直度都相符时,要及时进行清孔。清孔的目的是清除沉渣和沉淀层,减少孔底的沉淀厚度,防止桩底过厚沉淀层,而影响桩基承载能力。在清孔排渣时要注意保持孔内水位在地下水位以上,防止塌孔。
清孔可以采用换浆法、抽浆法和淘渣法。清孔要迅速,不能间隔很久,清孔后,要尽快灌注混凝土。清孔后的孔内沉积厚度,要控制在0.3m以内;泥浆性能指标要符合:含砂率小于4%,相对密度1.05~1.2,粘度17~20Pas。
5、制作、安放钢筋骨架
根据设计图纸中的设计尺寸和钻架允许起吊高度制作钢筋笼,钢筋笼的制作应在清孔前就制作完毕。制作过程中,主筋要尽量用整根钢筋,如果需要街头,要采用对焊,两个接头的间距要大于50cm。
钢筋笼制作成型后,采用吊车安装,起吊时,根据施工现场实际情况,采用双点吊或单点吊,吊点位置要恰当,吊装完成后,应使钢筋笼和孔壁保持设计的保护层距离。
6、灌注
钢筋笼放置好后,就要进行水下混凝土的灌注。灌注混凝土的导管要足够长,管径为23cm~35cm之间,导管埋在混凝土内的深度一般不宜小于2m或大于6m。开始灌注混凝土后,要连续进行,尽量缩短拆除导管的时间;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌不得低于设计值,否则会造成夹泥现象。
三、钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的质量控制
钻孔灌注要顺利进行,就得采用一些可靠的措施。首先,混凝土灌注前应该组织专业人员对各种机械设备进行检查、维修,以确保机械设备能够正常运作,并且做好各种设备的备用,一旦发现有问题就马上采取措施并及时修理、替换,以保证基桩混凝土灌注能连续、快速地进行。其次,施工时应该准备不少于3倍基桩方量的存料。必须经常进行导管水压实验,检查导管接头连接是否牢固,有无漏水的现象。试验员和现场技术员要认真检查每盘(每车)混凝土的质量,比如是否出现坍落度过大或过小、混凝土是否严重离析或夹有水泥结块和大粒径的石子、混凝土的拌和时间是否满足规范要求、和易性是否达到要求、掺入的外加剂型号和数量是否满足设计配合比要求。
再次,准确计算首批混凝土方量,复核导管悬空情况。灌注过程中勤测孔内混凝土的上升情况,准确计算导管埋的深度,及时拆除导管,在拆除导管的时候,导管提升应该缓慢平稳。应加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责分明,确保每个参与工人的工作质量,保证基桩砼的施工质量。
最后,水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在5~6小时内浇筑完成,方量大的基桩不超过8小时。混凝土浇筑完毕后,位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。钻孔灌注桩技术在公路桥梁中的应用是一个隐蔽性的工程。对于每一道工序都是要严格要求的。为了保证其施工的质量,每一道工序都必须保证不能出现任何问题。因此在采用钻孔灌注桩技术进行公路和桥梁建设时,就要运用先进的设备,选用合格的施工人員。指挥人员要认真负责,发挥领导作用,有效安排工作流程。各个部门要相互配合,团结协作。只有这样才能保证工程的顺利进行。
四、结束语
综上所述,钻孔灌注桩作业和施工质量控制有一定难度,所以,在施工过程中要加强各个环节的质量控制,施工前要做好准备工作,认真熟悉设计图纸及相关施工和验收规范,检验地质,了解相关钻孔灌注桩的资料,对可能出现的问题进行分析并制定对策,做到科学组织、谨慎施工及严格管理,才能保证施工质量并避免钻孔灌注桩的质量通病。
参考文献:
[1]肖绍碧;李克元;;钻孔灌注桩在桥梁基础中的应用[J];轻工科技;2012年07期
[2]莫毅舟;;浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J];山西建筑;2010年06期
[3]张晖;张旭;;浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J];中国科技信息;2010年02期
[4]李鹏亮;;公路桥梁钻孔灌注桩施工及技术要点分析[J];科技创新与应用;2012年09期
[5]李峰华;;桥梁钻孔灌注桩施工及质量控制探讨[J];科技创新与应用;2012年12期