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【摘 要】钻孔灌注桩作为桥梁的基础结构形式,在公路桥梁及其他工程领域中得到了广泛的应用。本文首先提出了钻孔灌注桩的优点,接着提出了它的施工要求,最后具体探讨了其施工技术以及要注意的问题。
【关键词】桥梁工程;钻孔;灌注桩;优点;要求;施工技术
中途分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
【引言】
随着经济社会的不断发展,我国的公路建设得到了迅速发展,施工材料、施工技术、机械设备等等日趋完善,由于地形地质方面的影响因素,大桥以及特大型桥梁不断地修建,钻孔灌注桩施工技术因而被广泛的应用到生产建设当中。钻孔灌注桩因为自身具备承载力强、抗震性能佳、作业噪音较小、能够解决特殊地基承载力等优点,在桥梁工程中占据着重要的地位,直接影响着公路桥梁工程的整体质量和水平,因此,探讨桥梁工程钻孔灌注桩施工技术具有非常重大和现实的意义。
1、桥梁工程钻孔灌注桩施工技术的优点
随着桥梁工程钻孔灌注桩施工技术的日趋完善,目前在其施工过程中不会产生较大的噪声和振动;此外,钻孔灌注桩施工技术较好地适应了不同地形和地质条件下的工程施工,因而应用面比较广;除此之外,在钻孔灌注桩施工过程当中,桩身配筋的利用空间大,能够根据不同的承重荷载和承重性质来灵活搭配钢筋桩身和适宜的桩径。
2、公路桥梁工程钻孔灌注桩施工的基本要求
在桥梁工程钻孔灌注桩施工过程当中,为了避免钻机倾斜,务必要在不同的施工条件下采取相应的措施,满足以下几个不同的要求:
2.1.当施工场地是浅水区域的时候,一般情况下用砂袋作为辅助;
2.2.当施工场地水层较深或者淤泥比较厚的时候,则需要按照实际情况,来搭设适合钻机工作的平台。
2.3. 如果遇到干旱的场地,必须保证整个施工场地的平整,就需要及时地清理杂物、夯实土地,最大程度上促使土地保持平整和牢固;
2.4.当施工场地有陡坡的时候,则应该挑选砧木和型钢等施工材料,搭建施工平台,保证施工场地的平整;
3、桥梁工程钻孔灌注桩的施工技术
桥梁工程钻孔灌注桩的施工技术过程主要为:场地准备——埋置护筒——安装钻机——制备泥浆——钻孔——成孔——清孔——钢筋笼骨架的制作以及吊装——灌注混凝土。
3.1.场地准备
施工之前,保证施工场地的平整完善是桥梁工程施工的基本要求,以方便钻机的安装。在场地准备好之后,应该先放好桩位,将钢钎插入桩位,并用混凝土浇固,最后在桩身周围安置护桩。
3.2.埋置护筒
在桥梁工程钻孔灌注桩施工中埋设护筒,一方面可以固定钻孔的位置,另外一方面是为了隔离地表水,同时在钻机内部形成一定高度的水头,增加孔内静水压力,以此来稳定孔壁;此外,埋置护筒还具有维持钻孔内泥浆表面的高度,避免坍孔的作用。在实际中,施工场地的水位通常较深,那么就要埋置钢护筒,钢护筒的直径比设计桩径大20~40cm,埋置入土的深度大于1.5m,高出地面300mm,高出水面1.5~2.0m,护筒中心和桩位相重合,但是误差不能超过10mm。在最后经过工程监理人员仔细检查之后,方可在护筒周围填土进行嵌固。
3.3.钻机的安装
在安装钻机之前首先要确定的是地基的稳固性,防止钻机倾覆。如果是带有钻塔的钻孔机,则可以先利用钻机自身的动力,配合周遭的地笼,把钻杆移动到大致的位置,再用千斤顶顶起机架,明确钻杆的位置,保证起重滑轮、固定钻杆的卡孔和护筒中心处于一条垂线之上,但是钻机的位置不能偏差2cm以上。在对准桩位后,挑选枕木将钻机横梁垫平,并在钻机塔顶对称于钻机轴线的位置上拉上缆风绳。
3.4.制备泥浆
桥梁钻孔灌注桩施工的钻孔泥浆是由水、黏土和添加剂调制而成的。在制备钻孔泥浆和经过循环净化的泥浆的时候,泥浆的稠度要把握好,要根据钻机钻孔的方法和地表层的具体情况来灵活确定。如果泥浆过稀,排渣性能就会减小,护壁的性能也会变差,但是泥浆如果过于稠密,则会削弱钻头的冲击能力,钻进速度就会大大降低。
3.5.钻孔
钻孔作业过程中的关键是要泥浆护壁,对于是流砂覆盖层的钻孔桩而言来说,显得更为重要。因此,当调制护壁泥浆以及经过循环净化的泥浆之时,工程人员应该依据钻孔方法和施工场地的实际情况选用不同的性能指标,依据施工的具体情况来灵活的调整泥浆的用量和浓度;另外,还要注意调整水头,钻孔泥浆应该要高于孔外水位1.0~1.5m的高度。工程人员在钻孔施工的过程中,要随时记录下每一项施工的工序,避免没有必要的停钻行为。当被迫停机钻孔的时候,将钻头提出孔外,防止沉渣时间过长,最后卡死钻头、导致施工事故的发生。
3.6.成孔
在最后形成孔径的时候,想要保障高质量的钻孔,则要保证孔位中心误差小于10cm,孔位对孔径的倾斜度误差要小于1%的孔深。采用5倍于钻孔直径的高度,同时外径大于桩孔的直径。如果在钻孔过程中遇到大的探头石、孤石、倾斜岩层等等地质条件时,钻头所受的阻力就会变得不均匀,易出现弯孔现象,最终影响钢筋笼的吊装以及灌注桩的质量,所以要马上回填粘土、砂卵石,并且高于弯孔1m以上,弯孔以上1.0~1.5m范围内则用片石进行。等到砂石沉积过后,再用低冲程进行纠偏,此时就不宜用冲击钻头进行修孔,否则容易引发卡钻、坍孔现象的发生。而钻孔施工务必要一次成孔,不得在中途停止。
3.7.清孔
钻孔的深度在达到了设计标高的时候,工程施工人员要仔细检查孔深、孔径和基地岩样,只有检查的结果与设计标准要求相符合的时候,才能进行清孔作业。在清孔过程中,要始终保持孔内水头的高度,避免发生坍孔现象。为了保证施工的质量和安全,禁止用深钻孔深度的方法来替换清孔作业。另外,在吊入钢筋骨架之后和灌注水下砼之前的期间,应该再进行一次清孔作业。
3.8.钢筋笼骨架的制作以及吊装
钢筋应该先在加工厂房下料,然后再运送到现场,就近制成钢筋笼,这样可以方便骨架的吊装。箍筋和主筋要用点焊进行焊接,同时,为了保证钢筋笼的设计位置准确无误,不发生偏差,需要在钢筋笼周围每相隔2m的地方安装4个砼耳环。在施工的时候,为了方便吊车操作,长度在12m内的钢筋笼需要用吊车一次性吊装,而对于那些长度大于12m的钢筋笼而言,则需要分节进行吊装,然后在钢筋笼孔口处恢复接长。需要注意的是,吊车在下吊钢筋笼的过程中,要保障钢筋笼与地面保持垂直,不能倾斜,更不能碰击孔壁,避免损毁孔壁泥皮导致坍孔。在钢筋笼到达设计的标准位置之后,把钢筋笼上端的固定杆焊接于孔口的钢护筒之上,以此来保证钢筋笼在砼灌注中避免出现浮笼或者是掉笼的现象。
3.9.灌注混凝土
钢筋笼放置完成后,即可进行水下混凝土灌注作业。灌注混凝土是钻孔灌注桩一项重点施工技术,是最后保证工程质量的关键一步,因此为了保证工程的质量,需要利用导管进行灌注混凝土作业,其内径一般为25 ~ 35 cm。导管之间采用法兰连接,吊装之前要将导管连接,做水密性试验与接头承拉试验,保证连接处不漏水,入孔时导管尽量位于与孔中央。必要时做升降试验,保证不要碰撞钢筋骨架。在灌注水下混凝土的过程中,导管埋在混凝土内的深度一般不宜小于2.0 m 或大于6.0 m。当在全套管内灌注混凝土时,应逐步提升护筒,护筒内混凝土不得过高,但也不应小于1.0 m,以防护筒内外侧摩阻力超过起拔能力,造成拔不出护筒。
4.钻孔灌注施工中应注意的问题
桥梁工程钻孔灌注桩施工技术是一项非常严密的技术,因此在从工程的施工图设计到开始挖掘前以及到最后的工程施工时,都要嚴格把关,做到设计上无偏差,技术负责人应认真研究钻探资料,分析各种不同的地质条件,对可能出现的流砂、管涌以及有害气体等情况制定针对性的安全防护措施。例如,在对施工安全问题存在疑虑时,应事先向有关工程施工单位提出意见,探讨解决问题的方法;在工程施工过程中要做好安全防护措施,比如在孔口周围设置挡板,防止孔口杂物落下伤人;在施工现场的安全管理过程中,也需要合理操作,比如施工场地内的一切电源、电路的安装和拆除,必须由持证电工操作,禁止违规操作。总之,安全问题不仅仅设计到工程的质量和安全,还涉及到施工人员的生命安全和财产安全,所以在钻孔灌注桩施工中要高度注意这方面的问题。
结语
钻孔灌注桩施工是桥梁工程中一个重要的关键分项工程,其施工的质量直接关系到公路桥梁工程的安全和人民的生命财产。我们不仅要从重视施工技术的角度来做好项目,精心施工,保证工程的质量,还要加强管理,对钻孔灌注桩施工的每一个细节都要把好关,加强质量管理,对于出现的质量问题应及时按照相应措施进行处理,从而使整个桥梁工程的质量得以更好地控制。
【参考文献】
[1]李霞.桥梁钻孔灌注桩施工工艺和注意事项[J].福建建材,2010,(5):90-92.
[2]周波.浅谈钻孔灌注桩在桥梁施工中常见质量问题的防治[J].安徽建筑,2010,(4):94-95,120.
[3]陈卡拉.桥梁钻孔灌注桩施工中的问题处理[J].铁道建筑,2005,(9):22-23.
[4]桂业昆.邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京: 人民交通出版社,2005.
[5]陈跃庆编.地基与基础工程施工技术[M].机械工业出版社,2003.
【关键词】桥梁工程;钻孔;灌注桩;优点;要求;施工技术
中途分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
【引言】
随着经济社会的不断发展,我国的公路建设得到了迅速发展,施工材料、施工技术、机械设备等等日趋完善,由于地形地质方面的影响因素,大桥以及特大型桥梁不断地修建,钻孔灌注桩施工技术因而被广泛的应用到生产建设当中。钻孔灌注桩因为自身具备承载力强、抗震性能佳、作业噪音较小、能够解决特殊地基承载力等优点,在桥梁工程中占据着重要的地位,直接影响着公路桥梁工程的整体质量和水平,因此,探讨桥梁工程钻孔灌注桩施工技术具有非常重大和现实的意义。
1、桥梁工程钻孔灌注桩施工技术的优点
随着桥梁工程钻孔灌注桩施工技术的日趋完善,目前在其施工过程中不会产生较大的噪声和振动;此外,钻孔灌注桩施工技术较好地适应了不同地形和地质条件下的工程施工,因而应用面比较广;除此之外,在钻孔灌注桩施工过程当中,桩身配筋的利用空间大,能够根据不同的承重荷载和承重性质来灵活搭配钢筋桩身和适宜的桩径。
2、公路桥梁工程钻孔灌注桩施工的基本要求
在桥梁工程钻孔灌注桩施工过程当中,为了避免钻机倾斜,务必要在不同的施工条件下采取相应的措施,满足以下几个不同的要求:
2.1.当施工场地是浅水区域的时候,一般情况下用砂袋作为辅助;
2.2.当施工场地水层较深或者淤泥比较厚的时候,则需要按照实际情况,来搭设适合钻机工作的平台。
2.3. 如果遇到干旱的场地,必须保证整个施工场地的平整,就需要及时地清理杂物、夯实土地,最大程度上促使土地保持平整和牢固;
2.4.当施工场地有陡坡的时候,则应该挑选砧木和型钢等施工材料,搭建施工平台,保证施工场地的平整;
3、桥梁工程钻孔灌注桩的施工技术
桥梁工程钻孔灌注桩的施工技术过程主要为:场地准备——埋置护筒——安装钻机——制备泥浆——钻孔——成孔——清孔——钢筋笼骨架的制作以及吊装——灌注混凝土。
3.1.场地准备
施工之前,保证施工场地的平整完善是桥梁工程施工的基本要求,以方便钻机的安装。在场地准备好之后,应该先放好桩位,将钢钎插入桩位,并用混凝土浇固,最后在桩身周围安置护桩。
3.2.埋置护筒
在桥梁工程钻孔灌注桩施工中埋设护筒,一方面可以固定钻孔的位置,另外一方面是为了隔离地表水,同时在钻机内部形成一定高度的水头,增加孔内静水压力,以此来稳定孔壁;此外,埋置护筒还具有维持钻孔内泥浆表面的高度,避免坍孔的作用。在实际中,施工场地的水位通常较深,那么就要埋置钢护筒,钢护筒的直径比设计桩径大20~40cm,埋置入土的深度大于1.5m,高出地面300mm,高出水面1.5~2.0m,护筒中心和桩位相重合,但是误差不能超过10mm。在最后经过工程监理人员仔细检查之后,方可在护筒周围填土进行嵌固。
3.3.钻机的安装
在安装钻机之前首先要确定的是地基的稳固性,防止钻机倾覆。如果是带有钻塔的钻孔机,则可以先利用钻机自身的动力,配合周遭的地笼,把钻杆移动到大致的位置,再用千斤顶顶起机架,明确钻杆的位置,保证起重滑轮、固定钻杆的卡孔和护筒中心处于一条垂线之上,但是钻机的位置不能偏差2cm以上。在对准桩位后,挑选枕木将钻机横梁垫平,并在钻机塔顶对称于钻机轴线的位置上拉上缆风绳。
3.4.制备泥浆
桥梁钻孔灌注桩施工的钻孔泥浆是由水、黏土和添加剂调制而成的。在制备钻孔泥浆和经过循环净化的泥浆的时候,泥浆的稠度要把握好,要根据钻机钻孔的方法和地表层的具体情况来灵活确定。如果泥浆过稀,排渣性能就会减小,护壁的性能也会变差,但是泥浆如果过于稠密,则会削弱钻头的冲击能力,钻进速度就会大大降低。
3.5.钻孔
钻孔作业过程中的关键是要泥浆护壁,对于是流砂覆盖层的钻孔桩而言来说,显得更为重要。因此,当调制护壁泥浆以及经过循环净化的泥浆之时,工程人员应该依据钻孔方法和施工场地的实际情况选用不同的性能指标,依据施工的具体情况来灵活的调整泥浆的用量和浓度;另外,还要注意调整水头,钻孔泥浆应该要高于孔外水位1.0~1.5m的高度。工程人员在钻孔施工的过程中,要随时记录下每一项施工的工序,避免没有必要的停钻行为。当被迫停机钻孔的时候,将钻头提出孔外,防止沉渣时间过长,最后卡死钻头、导致施工事故的发生。
3.6.成孔
在最后形成孔径的时候,想要保障高质量的钻孔,则要保证孔位中心误差小于10cm,孔位对孔径的倾斜度误差要小于1%的孔深。采用5倍于钻孔直径的高度,同时外径大于桩孔的直径。如果在钻孔过程中遇到大的探头石、孤石、倾斜岩层等等地质条件时,钻头所受的阻力就会变得不均匀,易出现弯孔现象,最终影响钢筋笼的吊装以及灌注桩的质量,所以要马上回填粘土、砂卵石,并且高于弯孔1m以上,弯孔以上1.0~1.5m范围内则用片石进行。等到砂石沉积过后,再用低冲程进行纠偏,此时就不宜用冲击钻头进行修孔,否则容易引发卡钻、坍孔现象的发生。而钻孔施工务必要一次成孔,不得在中途停止。
3.7.清孔
钻孔的深度在达到了设计标高的时候,工程施工人员要仔细检查孔深、孔径和基地岩样,只有检查的结果与设计标准要求相符合的时候,才能进行清孔作业。在清孔过程中,要始终保持孔内水头的高度,避免发生坍孔现象。为了保证施工的质量和安全,禁止用深钻孔深度的方法来替换清孔作业。另外,在吊入钢筋骨架之后和灌注水下砼之前的期间,应该再进行一次清孔作业。
3.8.钢筋笼骨架的制作以及吊装
钢筋应该先在加工厂房下料,然后再运送到现场,就近制成钢筋笼,这样可以方便骨架的吊装。箍筋和主筋要用点焊进行焊接,同时,为了保证钢筋笼的设计位置准确无误,不发生偏差,需要在钢筋笼周围每相隔2m的地方安装4个砼耳环。在施工的时候,为了方便吊车操作,长度在12m内的钢筋笼需要用吊车一次性吊装,而对于那些长度大于12m的钢筋笼而言,则需要分节进行吊装,然后在钢筋笼孔口处恢复接长。需要注意的是,吊车在下吊钢筋笼的过程中,要保障钢筋笼与地面保持垂直,不能倾斜,更不能碰击孔壁,避免损毁孔壁泥皮导致坍孔。在钢筋笼到达设计的标准位置之后,把钢筋笼上端的固定杆焊接于孔口的钢护筒之上,以此来保证钢筋笼在砼灌注中避免出现浮笼或者是掉笼的现象。
3.9.灌注混凝土
钢筋笼放置完成后,即可进行水下混凝土灌注作业。灌注混凝土是钻孔灌注桩一项重点施工技术,是最后保证工程质量的关键一步,因此为了保证工程的质量,需要利用导管进行灌注混凝土作业,其内径一般为25 ~ 35 cm。导管之间采用法兰连接,吊装之前要将导管连接,做水密性试验与接头承拉试验,保证连接处不漏水,入孔时导管尽量位于与孔中央。必要时做升降试验,保证不要碰撞钢筋骨架。在灌注水下混凝土的过程中,导管埋在混凝土内的深度一般不宜小于2.0 m 或大于6.0 m。当在全套管内灌注混凝土时,应逐步提升护筒,护筒内混凝土不得过高,但也不应小于1.0 m,以防护筒内外侧摩阻力超过起拔能力,造成拔不出护筒。
4.钻孔灌注施工中应注意的问题
桥梁工程钻孔灌注桩施工技术是一项非常严密的技术,因此在从工程的施工图设计到开始挖掘前以及到最后的工程施工时,都要嚴格把关,做到设计上无偏差,技术负责人应认真研究钻探资料,分析各种不同的地质条件,对可能出现的流砂、管涌以及有害气体等情况制定针对性的安全防护措施。例如,在对施工安全问题存在疑虑时,应事先向有关工程施工单位提出意见,探讨解决问题的方法;在工程施工过程中要做好安全防护措施,比如在孔口周围设置挡板,防止孔口杂物落下伤人;在施工现场的安全管理过程中,也需要合理操作,比如施工场地内的一切电源、电路的安装和拆除,必须由持证电工操作,禁止违规操作。总之,安全问题不仅仅设计到工程的质量和安全,还涉及到施工人员的生命安全和财产安全,所以在钻孔灌注桩施工中要高度注意这方面的问题。
结语
钻孔灌注桩施工是桥梁工程中一个重要的关键分项工程,其施工的质量直接关系到公路桥梁工程的安全和人民的生命财产。我们不仅要从重视施工技术的角度来做好项目,精心施工,保证工程的质量,还要加强管理,对钻孔灌注桩施工的每一个细节都要把好关,加强质量管理,对于出现的质量问题应及时按照相应措施进行处理,从而使整个桥梁工程的质量得以更好地控制。
【参考文献】
[1]李霞.桥梁钻孔灌注桩施工工艺和注意事项[J].福建建材,2010,(5):90-92.
[2]周波.浅谈钻孔灌注桩在桥梁施工中常见质量问题的防治[J].安徽建筑,2010,(4):94-95,120.
[3]陈卡拉.桥梁钻孔灌注桩施工中的问题处理[J].铁道建筑,2005,(9):22-23.
[4]桂业昆.邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京: 人民交通出版社,2005.
[5]陈跃庆编.地基与基础工程施工技术[M].机械工业出版社,2003.