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摘 要:钻孔灌注桩作为一种常见的深基础形式,具有适应性强,承载力大,施工简便等优点,在我国桥梁工程中得到了广泛的应用。在广东省限制使用人工挖孔灌注桩后,钻孔灌注桩在广州地区市政桥梁基础工程中几乎唱起了独角戏。作为桥梁基础,其强度与稳定性是整个桥梁正常使用和安全稳定的根本保证。因此,严格控制钻孔灌注桩的施工质量,是整个桥梁工程施工质量控制工作的重中之重。文章主要结合笔者的工作实践,针对某桥梁灌注桩施工质量控制相关技术要点进行了详细地分析。
关键词:桥梁钻孔灌注桩施工质量控制技术要点
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
钻孔灌注桩施工简便,通过就地钻孔,置入钢筋骨架后再浇灌混凝土而成桩。但由于其深埋在土中,施工质量效果不可直接观察,同时受现场地形、地质条件、水文条件等影响,极容易出现成桩质量问题,而一旦出现缺陷桩,处理起来异常的麻烦,往往影响工期,增加投资。本文主要结合广州市科韵路北延长线(北环高速~云溪路)工程跨岑村河大桥钻孔灌注桩施工质量控制谈几点体会如下:
1 工程概况
广州市科韵路北延长线(北环高速~云溪路)工程跨岑村河大桥共有三座,分别为K1+698.376、AK0+100.970和AK0+277.713大桥,桥梁基础均采用钻孔灌注桩。其中K1+698.376大桥的0#墩采用Φ150cm的灌注桩基础,而1#、2#、3#、4#、5#、6#墩采用Φ160cm的灌注桩基础;AK0+100.970大桥的0#、4#墩采用Φ150cm的灌注桩基础,而1#、2#、3#墩采用Φ160cm的灌注桩基础;AK0+277.713大桥的0#、4#墩采用Φ150cm的灌注桩基础,而1#、2#、3#墩采用Φ160cm的灌注桩基础。
2灌注桩施工质量控制技术要点分析
2.1场地准备
首先平整场地,整修道路,满足设备停放和进出要求。其后进行桩位放样及复核。根据设计图纸的测量坐标及现场导线控制点,用全站仪和经过检定的钢尺,定出桩位中心,测放出孔位桩及护桩。经复核无误、监理工程师认可后,交桩基施工班组,并注意保护现场桩位。
2.2埋设护筒
钻孔前应埋设护筒,护筒可用钢或混凝土制作,应坚实、不漏水。一般均采用钢护筒,护筒内径应比桩径大20~40cm,护筒顶端留有高0.4m,宽0.2m的出浆口,护筒下端设刃脚。钢护筒埋设时先在桩位处挖出比护筒外径大80~100cm的圆坑。然后在坑底填筑30~50cm左右厚的粘土,分层夯实,然后安设护筒,周围用粘土填筑,钢护筒埋置深度不小于1.5m,护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并宜高出施工地面0.3m。
2.3钻机就位及钻(冲)孔
2.3.1钻机就位
护筒埋设好后即可进行钻机就位,就位时钻机底盘中心与钻孔中心对准,其平面误差不得大于5mm。钻机就位后,必须用支腿将机身支撑稳固,钻机底盘保持水平,以保证钻杆中心与桩位中心重合。
2.3.2钻(冲)孔工艺
钻孔桩施工前,必须提前准备有足够数量的粘土和膨润土,掏碴后应及时补水。采用泥浆护壁时,泥浆在循环使用时应经过沉淀池最后才能回到钻孔使用,使孔内泥浆始终稳定地护壁和悬渣。
泥浆补充与净化:开钻前调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失,应予补充。并按有关技术规范检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
现场应备齐泥浆比重计、含砂率测定仪、粘度计等指标测试工具。施工过程中根据本工程特点采用指标范围见下表1:
表1 施工过程泥浆控制表
比重(r) 粘度(s) 静切力(pa) 含砂率(%) 胶体率(%) PH值
1.1~1.5 22~30 3~5 <5 ≥95% 8~11
开始钻孔时保持钻锥稳定,应采用小冲程,慢速,使初开孔坚实、坚直。能起导向作用,避免碰撞护筒,钻锥在孔中能保持坚直稳定时,可适当加速钻进。
钻孔施工中严格按施工规范进行,并定时定人记录观测数据。钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。对孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀易于塌孔。每进尺2~3m或地层变化处,应检查孔直径及竖直度,确保钻孔直径和竖直度符合要求。在泥浆中捞取钻碴样品,查明土类记录,以便与设计资料核对。
在钻进过程中,钻孔往往会产生一定程度的偏斜,若偏斜较大,继续施工会发生困难,改变桩的受力状态,甚至钻孔不能使用。钻孔偏斜主要因地质条件、技术措施和操作方法等因素影响。如发现钻孔偏斜,多采用扫孔方法,将钻杆提升,使钻头到达发生偏斜位置,上下反复进行,使桩孔正位。
在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。
钻孔达到设计标高后,应及时清孔排渣,填好施工记录,标好岩样,经终孔验收之后吊放钢筋笼。
验收终孔后,在钢筋骨架安装前进行第一次清孔,清孔时以正循环结合的方式清渣,泥浆比重调整到1.1~1.2之间,捞取返渣上来的渣样,反复灌回泥浆,应同时测孔内渣土厚度及泥浆比重,将孔内渣土基本清理干净及泥浆合格后才能进行钢筋骨架安装。
清孔质量直接影响桩端阻力的发挥,为防止沉渣层超厚,可采取以下措施:
(1)清孔完毕,应测定沉渣厚度,如渣土超厚,则再次清孔至规定要求;
(2)及时清理孔口积土,防止孔口土回落到孔底,钢筋笼、砼漏斗应竖直小心轻放,防止把孔壁土碰塌掉到孔底;
(3)为避免塌孔,清孔完毕后,孔内应保持足够的水头。
(4)严禁用加深钻孔深度的方法代替清孔。
2.4 钢筋笼的制作和吊装就位
2.4.1 钢筋笼的制作
进场钢筋必须具有出厂质量证明书,并在开工前将所用材料的型号、规格、总用量进行抽料,并将各种型号的钢筋按规范要求在现场抽样送检,同时制作钢筋的焊接构件送检,全部钢筋的相关试验项目合格后才能制作钢筋笼。
钢筋骨架的制作应先抽出加劲筋的规格、数量、流水生产,整个笼的制作要在平台上严格按设计要求和施工规范进行。
钢筋笼进行分段制作、分段吊装组合安装。制作钢筋笼时,对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根,需要对接时,采用搭接焊接头。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确,其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工偏差应符合规范允许范围。
2.4.2 钢筋笼的吊装
为保证钢筋笼外混凝土保护层的厚度符合设计要求,在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。
钢筋笼吊装之前,先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符,主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物,如突出尖石、树根等,以确保钢筋笼的安装。
钢筋笼安放前必须经检查验收,安放时避免碰撞孔壁;钢筋笼节间驳接应注意同一截面的焊接不超过50%,焊接长度、宽度、高度均应符合规范要求。
钢筋笼吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落,无效时,立即停止下落,查明原因后再安装。不允许高起猛落,强行下放。入孔后牢固定位,并使钢筋笼处于悬吊状态。灌注砼过程中钢筋笼需用吊筋固定在孔口,防止钢筋笼上浮和下沉。