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桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见

2015-08-18佛山市三水云东海新城开发投资有限公司广东佛山528100

江西建材 2015年4期
关键词:清孔护筒粘土

■谢 阳 ■佛山市三水云东海新城开发投资有限公司,广东 佛山 528100

钻孔灌注桩施工可以改变施工方式,能变水下施工为水上施工,不但能大大缩短工期,还能有效降低成本,并且因为钻孔灌注桩发生沉降量的可能性比较小且较均匀、承载能力高,使得这种施工技术适合用于各种工程地质条件。但是,值得注意的是,钻孔灌注桩在施工时比较困难,必须确保施工质量与桥梁安全时,掌握钻孔灌注桩的正确操作技术。

1 工程概况

西南涌大桥主线全长313m,主线桥梁跨径组成为(25+30)m+2x(30+50+30)m+(30)m,共四联,仅在联与联之间及0号台处设置伸缩缝,全桥共4道,大桥墩位均与广佛肇城际轨道铁路桥墩对应按正交布设。上部结构主桥采用预应力混凝土变高度连续箱梁,引桥采用预制小箱梁,桥面连续结构体系,结构分左、右幅设计。

2 施工技术要点

本桥梁工程的施工工艺流程主要包括:测量放样——施工准备——场地平整——埋设护筒——钻机就位——钻孔——清孔——制作、安装钢筋笼——水下混凝土灌注——拆除护筒——程控验收。

2.1 护筒的制作和埋设

应该将钢护筒中的钢板壁厚控制于7mm左右,筒高控制在4m左右,再把它制作成整体圆形。为了有效的避免出现变形情况,制作时必须于护筒的上、下、中间位置的外侧部分依次都焊接上一道加劲肋。把护筒埋设于3.5m的位置,确保它的顶部高过地面50cm,在埋设时要全部挖出它周围0.5~1.0m的土壤,还要做到分层夯填粘土,应该在护筒底部夯填0.5m的厚度。倘若桩位设置于岸滩上,那么粘性土一定要在1m以上,砂类土则应该超过2m。倘若表层土出现松软情况,就要把护筒埋置在相对坚硬的土中,控制大约0.5m的埋深,然后在周围对粘土一层一层的夯实。埋设前,一定要先测量好桩基,并确保护筒平面位置误差不超过5cm,并且控制小于1%的倾斜度偏差。

如果是砂性土或者是流塑淤泥质粘土,为了防止出现漏水问题,钻进的过程中要使用粘土回填夯实,并且钻孔时要时刻关注护筒的实际情况,及时处理好护筒下沉或者偏移等问题。具体见图1。

2.2 泥浆的配制

在泥浆的配制过程中,可以选择塑性指数大于等于25、粒径不大于0.005mm、且颗粒含量大于总量的1/2的粘土。倘若施工地缺少这种粘土,可以使用略差的粘土来代替,但是提前是必须在其中加入3/10的粘土(塑性指数必须大于25)。在泥浆的配制过程中,可以把粘土直接放入钻孔中,再借助钻锥构成的冲击力进行泥浆调制。

2.3 钻孔

在钻机钻进的过程中,冲击成孔,护壁泥浆的自制比重必须控制在1.4左右,±0.1。钻孔泥浆的主要成分有粘土、水与添加剂,应当使用质优的膨润土造浆,并设计好相关的储浆池、制浆池和沉淀池,借助于循环槽连接。护筒中的泥浆要做到顶面,一定要时刻注意至少要比筒外水位或者地下水位高出1m,构成一种水头压力,确保孔壁避免发生坍塌。在桩孔进行钻进的作业中,一定要连续进行,不能断断续续的进行,要派遣专人将图层的实际变化情况记录在案,在土层有异样的地方采集土渣样品协助判断,把采集到的相关情况登记在钻渣情况一栏中,以方便到时与地质剖面进行核对。钻孔时需要是不是的对桩孔的深度、直径、位置、形状和竖直度进行检查。在钻进过程中,一定要将进尺控制在一定范围里,注意当钻进于护筒刃脚位置时保持低挡慢速,以便坚硬的泥皮来保护刃脚处的孔壁。

图1 护筒埋设示意图

2.4 清孔控制

当钻孔进行到设计标高后,报请监理工程师检验,得到其批准后,方可开始清孔。清孔注意可以使用淘渣法与换浆法,淘出那些大粒径的钻渣,以便降低泥浆的稠度,再使用换浆法进行清孔,以中等速速压到小比重的泥浆中,置换出钻孔内比重稍大的泥浆,将泥浆比重降低至规范中的要求标准。在清孔的过程中,要确保钻孔中的水位比地下水位或河流水位高出1.5米~2.0米,以免出现塌孔等现象。在浇筑混凝土的准备阶段,要先使用空压机风管来扰动孔底,以便泥浆不会过多的沉淀于孔底,直至泥浆沉淀量跟相关设计标准相符合为止。

2.5 钢筋笼的制作和吊放

钢筋笼直径应符合设计尺寸,如果太长,在吊起的过程中就会发生弯曲变形,太短就会需要较久的焊接时间,对成桩造成很大的质量威胁。普遍来说,现在都会使用到法兰接头导管,加劲箍宜设在主筋外侧,主筋一般不设弯钩,根据工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露,以便避免导管挂钩出现钢筋笼上浮的状况。应该将制作好的钢筋笼平卧放置于干净平整的场地上,将堆高控制在两层以内。

钢筋笼应逐节吊装,孔口焊接,钢筋笼主筋焊接方式为立焊,要求施工人员具有相当高的焊接技术,方能保证焊接质量。再者,在钢筋笼接长时要尽快焊接,以便尽快的开展沉降作业,防止出现本来可以避免的麻烦。吊放前,要先检查好焊缝,对于出现不合规格的,要及时予以补焊处理。吊放的过程中要防止钢筋笼碰撞孔壁。倘若在吊放的过程中比较困难,切忌不可强行吊放,而要对引起这个问题的原因作深入而准确的分析,最终再结合原因找出正确的吊放方式,千万不可暴力施工,以免造成塌空或者钢筋笼变形等情况。

2.6 水下混凝土灌注

应该使用导管法灌注水下混凝土,导管要平顺光滑,直径控制在33cm左右。在灌注水下混凝土前进行导管水压和接头抗拉试验。

水下混凝土灌注要连续进行,孔中要保持稳定的水位。应该将导管底部距孔底距离控制在25cm~40cm,在混凝土灌注时,应该在导管上的漏斗中装满混凝土,一旦放下时能使混凝土压出管内之水,并把导管埋到混凝土1m甚至更深的深度中,随灌注随提升导管,提管速度要均匀适当,不得过快或过慢。

当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架1m时,放慢灌注速度,避免钢筋骨架上浮。当混凝土拌合物上升至骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,而后恢复正常灌注速度。

3 钻孔灌注桩技术安全措施

3.1 桩径的控制

从某种意义上说,桩径也可以作为衡量灌注桩质量的主要参考因素和重要的指标。在施工准备阶段,就应该对钻头直径的大小进行仔细的检查,一定要确保钻头的直径≥桩径,并将之记录在案。

3.2 泥浆质量

泥浆主要由水、粘土与添加剂构成,在钻孔灌注桩施工的时候,泥浆的主要作用是护壁,并且避免孔壁发生坍塌。判断泥浆的质量好坏,可以主要从下列要素来判断:粘度、密度与含水率等。如果泥浆太稀,就没有有效的裹握力;泥浆太稠,则孔壁上会构成很厚的一层泥壁,这就在一定程度上使得桩径变少了。

[1]白万民.谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点[J].商品与质量:建筑与发展,2012(5).

[2]郭良纯.浅谈公路桥梁工程的桩基础工程施工的发展[J].商品与质量:学术观察,2011(8).

[3]王谦.桥梁钻孔灌注桩施工技术常见问题与对策[J].中小企业管理与科技,2011(19).

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