菏泽鑫盛路桥公路工程有限公司山东菏泽274000
摘要:笔者在本文中结合具体的桥梁钻孔灌注桩施工实例,详细介绍了钻孔灌注桩施工技术的控制要点,并重点对如何确保桩的施工质量进行了分析和论证,阐述了钻孔灌注施工时结合实际地质情况及严格按照施工规范进行施工控制对桥梁建设的重要性。
关键词:挢梁;钻孔灌注桩;施工技术;控制
由于施工简便、对施工场地要求不高及承载能力强等特点,使得钻孔灌注桩被广泛应用于我国的桥梁工程建设中。具体来说,钻孔灌注桩的优势主要在于,可以在松散沙石,也能够在基岩等各种地质环境中成桩;施工条件简单,季节气候对施工影响不大;成桩可大可小,易于设计变更;成桩成本低,节省钢材和木材;对环境污染小,无预制桩打桩时的震动、噪音,不扰民;抗震性好,桩长可直达基岩处,与基岩结合为整体,抗震优势明显。
1工程概况
某大型桥梁位于第四系松散土类区,主要由冲积层组成,河床及河漫滩中的第四系冲积层厚度9〜Um,上部为粉砂质黏土,下部为卵砾石,第四系再往下是晚元古代变质岩,岩石风化严重。根据以上的工程地质条件及基础受力特点,设计桥梁下部结构时,桥墩采用钢筋混凝土结构;基础为桩基础,一般来讲会采用混凝土灌注桩,即强度等级为C25的混凝土浇筑,落度在180〜220mm之间,桩径有300mm、400mm、600mm、800mm四种类型可供选择,桩长为25〜35m,有效桩长要小于15m,进入持力层桩端长度为2倍桩径,以确保桩底5m范围内无软弱夹层,确保桩身与基岩融为一体,提升其承载力。
2桥梁钻孔灌注桩的施工
2.1施工工艺
其流程为:桩位测放—护筒埋设—钻机就位—成孔—清孔—成孔—验孔—安装钢筋笼—下导管—二次清孔—灌注水下混凝土—拆卸导管—成桩
2.2钻孔灌注桩施工要点
(1)施工前要做好施工准备,主要包括主要施工机械的调试及施工材料进场等。
(2)按照设计要求确定现场桩轴线控制点和标准点的定位,注意定位不要设置于施工能够影响到的区域,方便施工过程中进行测设。
(3)根据设计要求的桩型、桩长、钻孔深度并结合地质情况确定钻孔机械的型号,确保进场的钻孔机械能满足施工要求。
(4)成孔应根据实际的土壤层、地质条件调整钻速、转速以及护壁泥浆的浓度等,以防塌孔或其它质量事故的发生,每进入4〜5m需检查一次钻孔的垂直度,确保证钻孔始终垂直。
(5)检查钻进深度是否满足设计要求,确保持力层的桩长,使混凝土灌注桩的承载能力满足设计要求。
(6)钢筋笼按照设计规范进行运输、安放,安放过程中应该注意避免钢筋分散变形碰撞破坏孔壁,及时固定到位。
(7)检查孔深到达设计要求后,下放导管。并进行再次清孔。
(8)下放的混凝土导管直径不小于250mm,单节长度1.5—4m,底部管长应不小于4m,管底距桩底0.4m。
(9)导管使用前进行水压力测试,水压力控制在0.6—1.0MPa,使用后应立即冲洗导管。
(10)首批灌注前应备充足够的混凝土,施工不可间断,确保首批混凝土浇注完成后导管埋深达到2—6m。
(11)灌注时要注意导管的埋深,每次提管的最大高度不能大于混凝土顶面以下0.5m。
2.3混凝土灌注桩不同成孔工艺分析
混凝土灌注桩成孔可以分类为正循环成孔和反循环成孔,前者设备要求简单、故障率低、技术成熟、操作简便、施工噪音低、振动小、对居民影响不大,但不适用于大直径桩的成孔;后者成孔速度快、施工周期短、钻头钻速低、对孔壁影响小、孔底沉渣少、质量有保证,钻孔直径灵活,适用范围广,但对操作技术要求高,若操作不当会影响钻进速度,甚至会出现无法钻进被迫停止作业。
3桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点
3.1选择原材料的质量控制要点
为防止导管堵塞,确保混凝土的流动性,其原料中的砾石、卵石含量不能超过2%;桩径小且桩长短时,初凝时间可设为3—5h;若桩径大,应在混凝土中合理加人工缓凝剂,使初凝时间大于8h,以满足桩径较大的长桩灌注时间要求。原料搅拌时,为确保混凝土具有足够的保水性和流动性,先将水泥、砂石等物料按设计比倒入料斗中,加入不少于30%的水并启动搅拌机,一边拌和物料一边均匀加入60%的水,最后在出料前再加入10%的水,出料时间不宜大于lmin,出料时将落度控制在180—220mm之间。
3.2钻孔质量控制要点
⑴为防止坍孔和缩径的事故发生,通常采用隔空施工的方法。由于钻孔混凝土灌注桩是先成孔然后孔内灌注混凝土,而在灌入混凝土后,周围土体会对桩产生挤压力,再加上混凝土灌入初期强度低,极易导致桩距过密土体对桩的挤压过大而出现缩径现象。
⑵钻孔过程中应注意测设钻头的垂直度,及时调整钻机钻架及钻杆的垂直度,保证成孔垂直,以利于钢筋笼和导管的下放。
⑶护筒定位后要及时检查其位置是否与设计要求一致,确保桩位中心线与护筒中心偏差不大于50mm。钻具提出钻孔后,用测绳检查成孔深度,确保深度达到设计要求。
⑷为保证混凝土灌注桩的承载力,要及时清除孔底沉渣。
⑸钢筋笼制作要严格按照设计图纸进行,确保焊接质量,伸进承台部分的钢筋长度要满足设计要求。下放时注意保持钢筋笼中心与桩中心的同步性。
3.3浇筑过程中的质量控制要点
⑴首批灌注的混凝土要加入适量缓凝剂,保证混凝土灌注时间早于其初凝时间;适当増加水泥用量,保证混凝土的流动性。
⑵导管的下放深度,要严格控制在2—6m范围内,如果过小会使混凝土夹泥,过大又容易造成混凝土顶升困难,有效直径减小;导管下放深度不合理会使混凝土水平扩散不足,出现死角,进而影响桩的承载能力。
⑶为保证桩身混凝土达到设计的强度,混凝土应连续灌注,当灌注的混凝土顶面高度超出设计规定的装截面高度时方可停止浇筑。
4结语
本文结合具体的桥梁钻孔灌注桩施工实例,对桥梁钻孔灌注桩施工技术控制的要点进行了分析和阐述。就整个钻孔灌注桩施工控制过程来讲,其操作难度并不大,只要做到操作细致,注意结合实际地质情况,并严格按照施工规范及设计要求来进行施工控制,即可保证灌注桩的质量。在桥梁的建设过程中,把握关键技术,提高关键技术的施工水平,就能从根本上保证桥梁工程的质量,延长桥梁的使用时限。
参考文献:
[1]文祯.桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制对策[J/OL].交通世界,2017(36):138-139.
[2]冀士文.桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制分析[J/OL].交通世界,2017(28):106-107.
[3]卢建松.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制[J/OL].交通世界,2017(29):122-123.
[4]海宇锋.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术及质量控制解析[J].工程建设与设计,2017(05):163-165.
[5]陈陵衡.桥梁钻孔灌注桩施工技术控制要点[J].交通世界,2016(16):94-95.