蒋广通

摘要:桥梁工程在工程规模上占道路总造价的10%～20%,它同时也保证全线通车的咽喉,桥梁工程具有非常重要的地位。钻孔灌注桩作为桥梁的基础有着至关重要的作用。由于钻孔灌注桩地下施工不可预测的因素多,质量比较难控制,稍有不慎就有可能造成质量事故。因此施工中必须严格控制质量。

关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制

在公路建设过程中桥梁的建设是重中之重。钻孔灌注桩作为桥梁的基础就不言而喻了。由于钻孔灌注桩地下施工不可预计的因素多,质量比较难控制,稍有不慎就有可能造成质量事故。因此施工中必须严格控制质量。

1 施工前期的质量控制

施工前要做好场地的平整工作,按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、临时用电、施工设施摆放、泥浆循环系统等有关布设。根据现场的实际情况选择合适的施工机械设备。

组织施工人员对图纸及施工方案进行技术交底。对施工用的原材料要进行抽样检测。

施工平台的搭建必须稳定,水中桩作业时要防止船只碰撞,要设置警示灯、救生圈以保证人身安全。

护筒的内径宜比桩径大200mm～400mm,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计有规定外,平面误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位,水域可依靠导向架定位。旱地筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1m～2m。当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2m以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先试桩, 鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。

护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2m～4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。

2 施工过程中的质量控制

2.1 钻孔

钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查;钻孔时应按设计资料选择合适的钻机和泥浆;钻机安装后底座和顶端应平稳,在钻进过程中不应产生位移或沉陷,否则应及时处理;正循环钻机开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入钻孔一定数量后方可开始钻进,进尺应适当控制。接长钻杆时,应先将钻锥提离孔底,待泥浆循环3～5min后,再拆卸接长钻杆;升降钻锥时应平稳,钻锥提出井口实应防止碰撞护筒、孔壁或钩挂护筒底部,拆装钻杆应力求迅速。

在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻的必须将钻头提出钻孔外,以防止蹋孔将钻头埋入孔中。

钻孔过程中如果发现坍孔应查明位置,如果不严重可回填土到坍孔位以上,并采取改善泥浆性能、深埋护筒等方法继续钻进;如果严重时应立即将钻孔回填,等几日后再重钻。

在任何情况下都不允许施工人员进入没有护筒或其他安全设施的钻孔中工作,如确实需要的必须等做好一切安全防范措施后方可进行工作。

2.2 清孔

清孔的目的就是要把孔内泥浆抽换,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。此外,清孔还为下一工序灌注水下混凝土创造了有利条件,使测深正确,灌注顺利,保证混凝土质量。终孔检查后,应立即清孔,不得隔时过久,以致泥浆、钻渣的沉淀增多,造成清孔工作的困难,甚至坍孔。清孔后应在最短的时间内灌注混凝土。

钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合要求后方可清孔。清空的方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。抽浆法清孔要将钻锥提离孔底钻渣面10～30cm,维持泥浆的反循环,并向孔中注入清水。应经常测量孔底沉渣厚度和孔内泥浆性能指标满足要求后立即停止清孔。在清孔过程中必须保持孔内原有水头高度。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。清孔后的泥浆性能指标:含砂率4～10%,比重1.1～1.25,粘度18～20s。

2.3 钢筋笼的制作

在制作钢筋笼之前应检查钢筋原材的机械性能及施工人员的上岗证,在正式焊接前应进行试焊。

长桩骨架钢筋笼可分段进行吊装焊接。焊接时应注意天气情况,有风的天气焊接的应采取防风措施,下雨天则不宜进行焊接,如要焊接必须保证钢筋在干燥的状态下进行,不得带水作业,焊条也应采取防潮措施。

钢筋骨架所用材料要有出厂合格证明,并根据规范要求,每批材料要做材质试验,主要是抗拉强度试验、冷弯试验及可焊接性能试验,合格后才能使用。材料要分门别类的堆放在库棚垫起的枕木上,并以标牌标识,绝对不能混放,以防钢筋锈蚀和配筋混乱,造成工程事故。

冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求,钢筋在使用前应将表面的油渍、漆皮、磷锈清除干净;钢筋无局部弯曲,成盘、弯曲的钢筋应调直,在调直的过程中不得伤害到钢筋的机械性能。

骨架成型前要对主筋进行调直,做箍筋用的盘园钢筋进行冷拉,并根据基桩桩长和施工条件合理确定每节骨架的长度,对主钢筋进行配料。钢筋的焊接一般可采用绑条焊、搭接焊,在设备完好人员技术水平较高的情况下也可采用电阻焊。焊工技术水平的高低直接影响到基桩的质量,所以对焊工一定要求持证上岗,并随机抽检每批焊件,确保产品的高质量。为了保证基桩骨架有一定的刚度和成型,一般在设计中基桩骨架每隔2～3m 左右设一道加强箍筋,加强箍筋的制做直接影响着基桩骨架的几何尺寸,所以对于胎具和弯制的箍筋要进行认真的检查,保证做出的基桩骨架直径符合设计要求。

2.4 混凝土灌注

桩身混凝土所用各种原材料必须事先经过检查,合格才能使用。混凝土拌合、灌注所用各种机械设备必须完好,计量器具准确,同时,为了防备意外情况发生,应备有满足施工需要的发电机。在每次灌注以前,都要认真地检查导管的连接情况,防止垫圈压的不紧,漏水造成断桩事故。储料斗容量应根据灌注首批混凝土时所需要的储备量参照下面公式计算。

V = h1πd2/4+HcπD2/4

h1 = Hwγw/γc

式中: h1-孔内混凝土高度达到Hc 时,导管内混凝土柱与导管外水压平衡的高度(m),

Hc-钻孔初次灌注需要的混凝土面至孔底高度(m)即导管初次埋深加间距,当孔底有沉淀时,应将Hc值适当加大;

Hw-孔内水面至初次灌注需要的混凝土面高度(m);

D-钻孔直径(m),当钻孔孔径扩大时,应按扩孔后的直径;

d-导管直径(m);

γw-孔内水或泥浆的容量(t/m3);

γc-混凝土容重(t/m3)。

拌好的混凝土运至灌注地时要检查其施工和易性,如不符合要求应进行第二次拌合,如还不合格不得使用。

水下混凝土应连续灌注,严禁有夹层和断桩。

在灌注过程中应经常探测孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深,导管的埋置深度宜控制在2～6m。

为防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。

灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5～1m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前凿除。

3 成桩后质量控制

成桩后质量控制既是对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收。首先桩身混凝土的抗压强度应符合设计及规范要求。选有代表性的桩用无破损进行检验。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。桩身结构完整及桩的承载力检测有钻心法、动测法、超声波透射法及射线法。我们这里大部分使用声波透射法,其原理明确,设备简单使用方便,检测准确可靠,能测出桩身完整性、均匀性被广泛应用。

4 资料整理

钻孔灌注桩在施工过程中涉及很多技术数据与质量标准,为了保证工程质量,必须经常进行现场质量检查与控制。如原材料的质量检查,钻孔记录、成孔检查、砼灌注记录等以便及时发现问题纠正错误。

结语

影响钻孔灌注桩质量的因素很多,所以在施工过程中要求我们一定要认真的熟悉图纸及有关施工规范。对在施工过程中发生的一些问题要及时地进行分析处理。要做到严格管理、科学组织、精心施工才能出优质工程。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范实施手册.JTJ 041-2000.人民交通出版社.

[2]公路工程质量检验评定标准.JTG F80/1-2004.人民交通出版社.

[3]邵旭东.桥梁工程(第二版).武汉理工大学出版社.