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浅谈桥梁钻孔灌注桩施工

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摘要:摘要:桥梁钻孔灌注桩施工对整个工程的影响很大,本文将对钻孔灌注桩的施工工艺流程进行分析,并且对桥梁钻孔灌注桩施工过程常见的技术问题进行探讨。

关键词:桥梁;钻孔;施工

Abstract: Abstract: the influence of bridge bored pile constructionof the project, the construction process of bored pile analysis, andtechnical problems in bridge bored pile construction processcommon to.

Keywords: bridge construction; drilling;

中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言:钻孔灌注桩施工工艺在桥梁基础施工中发展很早,而且随着桥梁施工设计及技术的迅速发展,钻孔灌注桩施工在公路及桥梁施工中应用越来越广泛。钻孔灌注桩具有噪声低、无挤土效应、环境影响小、施工简单、设备投入小等特点,在桥梁桩基础中使用十分广泛。钻孔灌注桩施工基本都是在水下施工,对此过程无法时刻观察,竣工后更不能开挖验收。在钻孔灌注桩施工过程中的任何环节出现问题,都会对工程进度及质量有很大影响,严重的会造成巨大损失,同时造成社会不良影响。所以,要对施工流程严格控制,还要保证施工质量,避免一切隐患存在。

1 钻孔灌注桩的施工工艺流程

1.1护筒埋设

有效防止孔壁坍塌就能保证钻孔成功,如果钻孔很深的时候,那么水位在地下的孔壁土会在水压作用下发生孔内坍塌,严重的会出现流砂情况。此时就需要利用护筒来维持钻孔内较高的水头,同时增大孔内的静水压力,从而稳定孔壁,达到防止孔内坍塌现象。不仅如此,护筒还能将地表水隔离,对孔口地面进行保护,桩孔位置也得到固定等多个作用。

1.2制备泥浆

水、膨胀土及添加剂共同形成了钻孔泥浆,钻孔泥浆具体起到冷却钻头、将钻渣浮起、加大静水压力、使钻具更加,同时在孔壁出形成泥皮,最终组织孔内外的渗流现象,防止坍孔的情况发生。根据当地地层确定泥浆稠度,如果泥浆稠度太低,则降低排渣能力,同时起不到很好的护壁效果;如果稠度太高,会降低钻头冲击力,导致钻进速度降低。

1.3钻孔方法

灌注桩钻孔方法较多,但是每种方法需要符合适当的地层及环境。桥梁工程中多采用沉管、钻孔和挖孔灌注桩等。钻孔灌注桩中主要使用的方法有两种,第一是正循环回转法,将钻具以旋转的形式切削土体钻进,泥浆经过泥浆泵的作用被压入到泥浆笼头中,经过钻杆中心由钻头向钻孔内喷入,再经由护筒排浆孔排除,最终进入沉淀池,泥浆会流入泥浆池继续使用,而钻渣则在此沉淀。正循环回转法的特点是钻进、排渣同时运行,在泥浆槽和沉淀池适当设置的前提下,钻进速度快,但是施工所占用的空间较大,而且设备比较繁琐;第二是反循环回转法,泥浆进入到钻孔后从钻杆下口进入,钻杆中心将其排除到沉淀池,反循环回转法的排渣和钻进速率很高,缺点是钻杆接长比较麻烦,钻渣可能导致管路堵塞。钻孔要注意孔形、孔径、孔位及孔深等要求,在施工中采取适当措施避免事故发生,尤其钻进垂直度的检测。

1.4清孔及检查孔径

清孔主要是对空内泥浆抽和换,同时对沉淀层和钻渣进行清理,避免孔底因沉淀厚度过大而降低桩的承载能力,清孔还能为灌注水下混凝土建立更好的条件,保证测深精准。钻孔深度、直径及孔形对桩的质量影响很大,所以在钻孔满足深度要求后,使用适当的器具检查孔形、孔径及孔深,必须在都符合要求后方可填写检查证。

1.5钢筋骨架、导管吊装

主筋、螺旋箍筋、定位筋和加强筋共同组成了钢筋骨架,钢筋骨架设计经过检测合格后,使用吊车将其垂直置入孔内,在顶部反压并固定,避免混凝土浇筑时上浮。导管要提前进行承压、抗拉和水密等测试,吊装前需要试拼,同时保证接口牢固密实。

1.6水下混凝土灌注

先对孔底泥浆沉淀层厚度检测,如果结果偏高需要进行清孔,首次灌注的混凝土数量不能小于一米,还要满足导管底部间隙的要求,根据如图1.6所示,具体计算公式为:

其中h1表示混凝土高度为Hc时所需的混凝土柱高度

图1.6 首批混凝土计算

2.桥梁钻孔灌注桩施工常见的重点问题技术控制

2.1桥梁钻孔灌注桩施工中判定溶洞及技术处理

2.1.1桩基溶洞的判定

按照断层走向及采集的岩石样本、钟乳石碎块含量可以基本判定存在溶洞。另外,如果在钻孔过程中出现钻头进入岩体 后出现漏浆,在进入岩体一定深度之后,忽然进尺速度提高,甚至不需要提锤就会自动下降,进入岩体之后颜色渐渐发生变化,特别是从黄色改变成为黑色,就证明有溶洞存在。

2.1.2桩基溶洞的技术处理

一般采用同填片石、粘土的方法。这种方法普遍应用在溶洞较小、溶槽、溶沟的情况下。可以通过 泥浆的流失数量判断溶洞的大小。同填的数量应该以将溶洞填满为止。

灌注桩施工中如果出现了3米以上的溶洞,一般采用套用钢护筒法处理。使用的钢护筒长度是在高度基础上再加上3米,依据溶洞的层数确定钢护筒的内径大小,最下层的溶洞所设置的钢护筒内径应该不小于根基设计的孔径大小,上一层溶洞所设置的钢护筒内径应该大于最下层钢护筒内径3到5厘米,依次类推。

在遇到桥墩桩基溶洞数量较多,不能满足承受装嵌岩石深度的需求的时候,可以采用旋喷桩加固技术进行处理,对桩基基底部进行进一步固定,用以增强桩基的承受力。

2.2桥梁钻孔灌注桩水下混凝土浇注要点

想要获得预期的效果,应该掌握以下工艺控制要点:

首先,应该严格依照设计需求对混凝土进行配制。依据设计要求进行配比还应该遵循以下几点:混凝土的配制强度应该高于桩基设计强度一个级别;用水量及水泥的用量应该高于一般混凝土的用量;混凝土的含砂量及水灰比是配制重点,含砂量一般选择在45%左右,水灰比选择0.45左右;隔水层交接位置的混凝土凝固时间不能早于桩基所有混凝土的浇筑时间,普遍控制在7个小时左右。

其次,保证水下混凝土初灌封底。桩基沉渣量过多或者没有及时清理,初灌量不足,不能掩埋导管等原因都可能导致水下混凝土初灌量不能封底。因此,应该仔细清理孔洞。

第三,防止钢筋笼浮起。在进行水下混凝土浇筑过程中,为了防止钢筋笼浮起影响浇筑质量,必须保证桩孔中钢筋笼结构及位置依照设计规定进行焊接并装配到位,在钢筋笼下层浇筑时注意缓慢放料,尽可能降低导管掩埋深度,这样可以降低导管的冲击力。

3.结论

钻孔浇筑桩施工是近些年来桥梁建筑中普遍使用的一种方法,怎样把握好钻孔浇筑桩的施工流程及技术难点处理是工作的主要内容。因此,强化并提升桥梁钻孔浇筑桩施工的工艺流程,熟练解决施工中遇到的问题,严格管理各个流程这样才能建成高质量的工程。在桥梁钻孔浇筑桩施工过程中应该严格遵守每个流程操作规范,水下混凝土浇筑听从安排,对有有可能产生的问题提前预防,尽可能降低事故,提高工程质量。

参考文献:

[1]陈皎;关于桥梁钻孔灌注桩施工技术的分析;《科技致富向导》;2012年第21期

[2]赵晓峰;浅谈桥梁钻孔灌注桩施工;《交通科技》;2012年第03期

[3]肖志礼;浅谈桥梁工程中钻孔灌注桩施工工艺;《黑龙江科技信息》;2011年 第24期