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水利工程灌注桩施工技术探究

2016-05-23胡庆山赵锦

建材发展导向 2016年3期
关键词:灌注桩水利工程施工技术

胡庆山 赵锦

摘 要:灌注桩施工技术具有施工简便、投入低、适应性强、应用广泛等优点,同时也存在施工环境恶劣、施工无法观测、无法开挖验收等缺陷。在灌注桩施工过程中,一旦某道工序出现问题,必然会影响整体工程,造成经济损失,更有甚者,万一发生工程安全事故,后果更加不堪设想。因此,通过探究灌注桩施工技术以达到确保工程质量就显得尤为必要。

关键词:水利工程;灌注桩;施工技术;探究

1 灌注桩施工原理

按照规定尺寸钻孔并沉下导管,在导管内安置钢筋笼,根据泥浆粘稠度、孔径等参数计算首批混凝土用量,参照数据通过导管向孔底浇灌混凝土,通过挤压孔底泥浆,流态混凝土在孔底形成堆积,并包裹住导管底端,随着混凝土的继续浇灌,导管底端一定高度被包裹在流态混凝土中。继续浇灌并缓慢提升导管,受后续混凝土重力和密封导管高度差所形成压力的共同作用,首批混凝土被后续混凝土不断抬升,最后升至地表,此时,导管完全拔出,钻孔浇灌处形成一根深埋于地下的、直径略大于导管直径的混凝土液态桩柱,待其凝固后,就形成了钢筋混凝土灌注桩。

2 灌注桩施工勘察

2.1 选择桩端持力层。桩端持力层就是承载灌注桩的岩层或土层,即灌注桩坐落的地基及其周边范围。地质勘察人员在选择桩端持力层的时候,要依据钻探取样所获得的岩土层样品,分析岩土性质、岩土层成因,做好岩土层力学分层分析,根据桩柱类别,选择合理可靠经济适用的桩端持力层。

2.2 确定桩侧和桩端的阻力标准值。桩侧和桩端的阻力因为岩土层形态与性质的不同而不同,在施工中,受多种因素影响,会对灌注桩的成桩及质量产生影响。只有获取大量荷载试验数据,结合施工经验而获取的数据,才能称之为相对可靠,因此,在确定阻力标准值的时候,切忌简单化、机械化处理。

2.3 正确估计成桩可能性。在确定了桩端持力层,确定了桩侧和桩端的阻力标准值之后,就应该考虑成桩施工能否顺利的问题。就要对可能出现的缩径、断桩等施工质量问题估计充分,制定应对预案,以便应对可能出现的质量问题。

3 灌注桩施工技术探究

3.1 测量桩位。选择平整合格的场地,使用方木桩将各个桩位的中心与标高尺寸标示清楚。以桩位中心为圆心,以桩径+50cm为半径,埋设护桩,要求护桩顶端与地表平齐,使用砂浆做固定处理,另外,为了保证深水桩基定位的准确性,应该使用钢护筒定位架做固定处理。

3.2 埋设钢护筒。钢护筒规格根据导管的不同部位而有所不同,一般情况下,柱墩使用12mm厚的钢板卷制而成,柱墩的顶部与底部使用14mm厚的钢板卷制而成,其它部位可以采用10mm厚的钢板卷制而成。护筒高度根据工程主体与土质而定,最小不能低于整张钢板高度,2.5m,护筒内径大于钻头直径20-40cm。护筒埋设位置的位移误差要控制在距桩位中心点±50cm之内。护筒钢板连接处要连接牢固。

3.3 开钻成孔。钻杆中心必须与护筒顶面中心重合,误差在±50cm之内。在整个钻孔施工中,要保持钻杆成90°垂直,定期不定期使用线锤检查垂直度。钻杆按照抵挡、慢速的原则匀速钻进,以免造成失稳和渗漏。关注钻进深度,根据地质勘探结果,在地层变化交界处,控制住钻速和钻压,以免钻杆因侧压力不均而歪斜扭曲,对于易缩径土层需复钻。在不同性质的地层采取不同的钻速,既可以提高钻头的使用寿命,又可以提高施工效率,一般情况下,硬质地层钻速慢,软质地层钻速快。

3.4 纠正桩位与钻孔垂直度的偏差。桩孔中心与设计中心的偏差称作桩位偏差。钻孔水平面与钻孔轴心线的夹角,称作钻孔垂直度。如果任何种的偏差过大,都可能出现桩位对接不上的情况,造成工程精度下降,留下工程质量隐患。为了避免及纠正这两种偏差,可以采取以下方法。在基坑开挖前和基坑开挖后,都可以测量检查桩位偏差。在开挖前,把相关数据牢记在心,找准场地基准线和基准点,认真布置并核对桩位线和控制点,测定桩位及地面标高,杜绝桩位偏差;在开挖后,埋设护筒前,运用十字定位法,在实测桩点外确定四个控制点,标示清楚,杜绝桩位偏差。为了保证钻孔垂直度,首先要把钻机所在地面整理平整,夯实软土,让钻机牢固可靠。其次要把游动滑轮中心、回转器中心、桩点放置成三点一线的位置,与铅垂线平行。第三在钻孔过程中,经常检查、抽查钻机工作状态,包括水平度、垂直度、振动大小、钻头钻进速度、钻进方法,避免错误操作,防止发生孔斜。

3.5 钢筋笼的制作和吊装。钢筋笼的制作包括:整体预制、分节预制。为了保证钢筋笼的刚度,在灌注混凝土时不发生变形,要根据钢筋笼总长度,起码要每间隔2m就要加焊肋条钢筋,起到固定作用;按照每1-1.5m焊接4个及以上的密度,在骨架主筋上焊接定位钢筋。为了保证钢筋笼在运送、吊装途中的稳定性,在骨架上端设置吊环以方便吊装。为了保证钢筋笼不变形,必须在混凝土初凝后,才可以拆卸固定钢筋笼的设施。最后,对制作好的钢筋笼进行细致检查,坚决杜绝不合格钢筋笼的存在。

3.6 灌注混凝土。按照工程设计要求,选用完全符合国家标准的混凝土,从原料上保证混凝土的质量与强度。在施工现场,安排专业人士对进场的每一批次混凝土做质量检查,详细造册,保护好检查档案,对于不达标者坚决退货。

根据地质情况、桩孔泥浆粘稠度,合理控制沉淀层厚度、埋管深度和桩顶高度。由于灌注桩施工的特殊性,不可避免地会出现沉淀过厚、埋管过深、导管提漏、断桩、缩径、漏失层位、导管拔不出来等施工事故,此时,要结合勘探资料、现场情况与施工经验,采取相应的对策,按照“宁早勿晚”的原则,做好预先判断、提前处理工作。另外,做好事故处理档案记录,及时总结经验,方便后期施工。

4 结语

综上所述,灌注桩施工具有很强的隐蔽性特点,后期修正错误是不可能的,因此,必须坚持一丝不苟的工作态度,在勘探中、施工前、施工中掌控住工作质量,熟记各项参数,遵守施工规则,熟练掌握施工技术,加大检查力度,做足应对预案,沉着泠静处理现场出现的各种情况,才能控制住灌注桩施工质量,保证整体工程质量和施工安全,节约工程造价,提高建设效益。

参考文献

[1] 于孟秋.灌注桩技术在水利工程施工中的应用介绍[J].科技致富向导,2015(06).

[2] 田宏昊.试论水利施工钻孔灌注桩施工技术[J].建筑工程技术与设计,2015(23).

[3] 吴国权.浅析水利工程中钻孔灌注桩的施工应用[J].工程建设标准化,2014(12).

[4] 于洪伟.灌注桩技术在水利工程中的应用[J].科技与企业,2014(11).

[5] 邢大钊.水利工程灌注桩施工工艺探讨和研究[J].城市建设理论研究,2013(22).

作者简介:赵锦,西安工业大学北方信息工程学院机电系,讲师,研究方向:高分子材料与工程。

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