关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工;质量控制
钻孔灌注桩施工技术由于自身具备的安全、稳定及便捷性,使其在公路桥梁施工中越来越多的被应用,然而,虽然该技术有着明显的优势,但是由于其施工过程较为隐蔽且工艺复杂,同时又容易受到材料、工艺等多方面的影响,因此,必须要加强施工中的质量控制,才能使钻孔灌注桩高水平的质量得到保障。
1钻孔灌注桩在公路桥梁工程中的施工特点
公路桥梁建设过程中常会出现许多因地理环境引起的问题,如地质不稳定、流动性大等。为了避免地质环境对公路桥梁建设的影响,常常从地基入手,采用先进的科学技术来弥补地质环境带来的隐患,从而提升公路桥梁工程的整体质量。公路桥梁建设中,钻孔灌注桩是一种普遍的下部地基结构,该结构最大的特点是适应性强、施工便捷高效、可操作性强、低噪音,且不易受气候环境的干扰,可以改善施工场地土壤结构等,很多复杂地形的桥梁建设中常引用这种结构,可以大大提升地基工程的质量。
2公路桥梁工程中钻孔灌注桩的施工流程
2.1施工放样
在进行放样之前,应搜集施工现场控制测量成果及其技术总结和有关地形图、工程建筑物的设计图与设计文件等必要的资料。再对图纸中的有关数据和几何尺寸,认真进行检核,确认无误后,方可作为放样的依据。放样工作的任何一点差错,都将直接影响工程的质量和施工进度,因此,必须按正式设计审批的图纸和设计文件进行放样,不得凭口头通知或用未经批准的草图放样。
2.2制备泥浆
泥浆的制备需要依据施工现场的实际情况,对公路桥梁的土质条件进行综合考虑之后,科学地进行调配泥浆,制备泥浆需要使用水、添加剂和黏土进行制作,为了避免在进行钻孔灌注桩施工中泥浆指标不合格导致公路桥梁施工的安全性和质量受到影响,需要严格按照公路桥涵施工技术规范标准要求来配比泥浆的黏度和比重。
2.3钻孔
⑴在松散粉砂土或流砂中钻孔时,选用较大比重、粘度的泥浆,并放满进尺速度。低锤冲击,将粘土膏挤入孔壁稳定孔壁。⑵根据不同地质,调整泥浆比重,确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差,维护孔壁稳定。⑶清孔时应指定专人负责补水,保证孔内必要的水头高度。
2.4清孔
一般清孔采用一次清孔为主、二次清孔为辅的清孔排渣原则。在切实做好第一次清孔换浆工作后,进行二次清孔时,必须及时再次分离钻渣和稀释泥浆或用清水去替换孔内循环液。若采用换浆法(即用泥浆靠泥浆泵压入托浮钻渣)清孔换泥浆,孔内泥浆比重为1.15~1.25,粘度≥18s,含砂率≤4%~8%,粘度≤28s。同时应彻底清除孔底沉渣。清孔作业时,试验人员应在现场用标准比重仪实测,达到要求即可停止清孔。另二次清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔。若利用泵吸循环则应经常测量孔底沉渣厚度、满足后应立即停止清孔,避免泵长时间工作而影响孔壁稳定、吸塌孔壁,造成塌孔等事故;
二次清孔合格后,30分钟内必须进行水下混凝土灌注。否则必须重新测定沉淤,如不合格则需重新进行清孔。
2.5放置钢筋笼
在施工公路桥梁钻孔灌注桩的过程中,需要对放置钢筋笼进行严格控制。严格按照公路桥梁施工技术规范标准要求进行各个环节施工管理工作的加强,依据事先测定好的位置进行放置钢筋笼。在放置的过程中,假如有碰到阻碍的时候,需要对施工现场的具体情况进行有效结合,及时对问题进行处理,下放过程要缓慢进行,避免强行下放,减少钢筋笼损害到孔壁和挤压到钢筋笼发生变形问题。
2.6灌注
在钢筋笼下放之后,不可以马上进行灌注混凝土施工,在混凝土灌注之前,为了保证检测泥浆指标和沉淀层厚度能够符合规格标准要求,首先是需要二次清理干净钻孔,确保钻孔灌注施工质量。在灌注混凝土之前,导管下口和孔底之间需要保持50cm的距离,导管埋设2~6m以内深度控制,在灌注施工的过程中,需要严格按照灌注混凝土顶面和钢筋底高程对导管位置和灌注速度进行合理调整。
3公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工的质量控制措施
3.1桩孔的孔壁坍塌现象
钻孔灌注桩在施工过程中,成孔前后常发生孔壁不同程度的坍塌问题。例如,成孔前后常出现泥浆不断有气泡排出,或护筒内部水位不明原因的突发降低等现象,这都预示着钻孔孔壁的坍塌。造成这种情况的原因有以下几点:(1)钻孔施工操作未按照规范的技术要求进行,造成操作不规范;(2)护筒埋置的深度可能不够深;(3)钻孔形成后混凝土灌注前时间间隔太长或混凝土灌注过程周期太长。采取相应的质量控制措施及治理方法:⑴发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。坍孔部位不深时,可用深埋护筒法,将护筒周围土夯填密实,重新钻孔。⑵发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1-2m,如坍孔严重时应全部回填。
3.2掉钻、卡钻现象
钻孔灌注桩在实际施工过程中,可能出现掉钻、卡钻的问题。造成这种情况的原因有以下几点:(1)钻杆安装时砖头接头处不是很紧密,造成结构安装不牢固;(2)钻机的钻头与滑丝在接触时接触不牢。结合分析原因,采取相应的质量控制措施:定期查验和保养维护钻机、钻杆及钢丝线等零部件,一经发现损坏的零件应马上更换。此外,对于卡钻情况应杜绝强行拉扯钻头而引起空打情况,掉钻情况需请专业工程技术人员采用专业打捞工具(如打捞叉、偏勾等)进行处理。
3.3孔底沉渣太多的问题
钻孔过程中孔底沉渣太多原因如下:(1)泥浆浓度低,清孔时未清理干净;(2)吊放钢筋笼时未与桩中心垂直对准,刮碰孔壁造成泥土坍落;(3)清孔后混凝土待灌时间太久,引起泥浆产生沉淀。结合分析原因,采取相应的质量控制措施:选择优质的泥浆进行清孔,成孔后提离钻头至10~20cm,低速空转清孔>30min;确保钢筋笼垂直缓慢置入孔中,减少对孔壁的损坏;清孔后即刻开始混凝土灌注,灌注过程中导管应埋设至距混凝土面深1m,借助混凝土的冲击力去除孔底沉渣。
3.4钢筋笼上浮原因
原因如下:(1)钢筋笼初置位置不合适;(2)混凝土流动性太小且导管埋设太深造成混凝土将钢筋笼顶托;(3)导管上提太猛,造成混凝土沉降太快,产生瞬间反冲力使得钢筋笼上浮;(4)钢筋笼质量差且吊装不合理引发变形等。结合分析原因,采取相应的质量控制措施:严格保证钢筋笼放置初始位置无偏差且与孔牢固固定;为控制混凝土注入钢筋笼时的流动性,可以适当增添缓凝剂或降低混凝土浇灌周期;对于反冲力引起的上浮,需认真计算导管埋设深度及混凝土面高,结合实际情况实时控制混凝土浇灌,提升导管时要缓慢进行。对于钢筋笼的制备精度要严格把控,安放钢筋笼时要严格控制竖向准确度,偏差在允许范围内才可进行吊放。
3.5断桩的问题
断桩主要是混凝土凝固后出现间断的、钻孔使用的冲洗液等疏松体及泥土填筑引起的间断桩。分析断桩原因如下:(1)混凝土配合比选择不当,造成孔壁坍落度高;(2)混凝土浇灌过程不是连续进行。结合分析原因,采取相应的质量控制措施:严格遵守相关规范要求进行混凝土试配和计算,选择最佳配合比,保证混凝土的质量;对于浇灌不连续的情况,需严格控制灌注过程,保证其快速连续,杜绝灌注过程中发生其他埋管、卡管等问题。
4结束语
综上所述,由于钻孔灌注桩本身具有的隐蔽性较为明显,因此,为了保证工程的施工质量,需要做好施工前的质量管理工作,严格按照施工设计要求进行施工,控制好每一个环节的施工质量,保证钻孔灌注桩的施工质量达到要求。
参考文献
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