桥梁钻孔灌注桩混凝土施工质量控制研究论文_张欣娥

张欣娥

(山东省高唐县交通局,252800)

【摘 要】混凝土工程质量,在桥梁的质量控制中占有很重要的位置,但由于施工环境的复杂性,质量控制具有极强的特殊性,本文依托实际桥梁工程,重点论述了灌注桩混凝土的质量控制过程。

【关键词】灌注桩;混凝土;质量

1.引言

钻孔灌注桩是公路桥梁桩基础中常见的一种形式,具有施工速度快、相邻干扰小等优点, 由于钻孔灌注桩工艺环节较多,容易出现质量事故,施工人员须保持认真的工作态度,加强对钻孔灌注桩各个环节的质量控制(3)。混凝土灌注施工具有系统性强、综合性强、较为隐蔽的特点,这些特点的存在注定了在施工的时候很难发现存在的问题(1)。灌注桩混凝土的质量与浇筑,会对整个桩的施工造成很大的不利影响,严重者则会破坏之前的所有施工(1)。施工企业就应严格做好对混凝土施工质量的管理工作,当企业的质量控制能力有所提高时,企业的竞争力自然就会提高(2)。

2.工程概况

该桥为新建,四孔,每孔跨度13米,结构形式为灌注桩空心板,桩径120厘米,净桥面宽度净2*13+2*2米,全桥长度54米。下部结构为柱式墩台。

3.灌注桩混凝土质量控制

(1)水下混凝土灌注

①导管采用壁厚6mm、直径250mm的钢管,分节制作。为防止导管漏水而出现断桩事故, 在灌注水下砼前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。

②安装导管,放入孔内,导管下口离孔底25~40cm,上口与储料斗相连,储料斗的容积按首次埋管深度不小于1.0m设计,漏斗上口应高出护筒顶面2m。

③首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要,所需混凝土数量用下式计算:

V≥(πD2/4)(H1+H2)+(πd2/4)h1

式中:V――灌注首批混凝土所需数量(m3);

D――桩孔直径(m);

H1――桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;

H2――导管初次埋置尝试(m);

d――导管内径(m);

h1――桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=Hwγw/γc;

Hw、γw、γc――意义同上式。

④漏斗底口在灌注水下混凝土末期应高出井孔水面或桩顶一定高度。当桩顶低于井孔中水面时,漏斗底口宜高出水面2~4m;当桩顶高于井孔中水面时,漏斗底口宜高出桩顶2~4m;按下式计算时,如果计算值大于上述规定时,应按计算值设置漏斗底口高度。

hc=(P0+rwHw)/rc

hc—漏斗底口至预计灌注的桩顶以上所需高度,m;

Hw—预计灌注的桩顶至孔内水或泥浆面的深度(m),当预计桩顶高出水面时,此项不计入;

rw—孔内泥浆或水的重度,KN/m3;

rc—混凝土拌和物重度,可取24 KN/m3;

P0—使导管内混凝土下落至导管底并使导管外的混凝土被顶升时所需的超压力,灌注桩采用100~150Kpa,桩径1~1.5m时取低限,等于或大于2m时取高限。

⑤安装好导管后,应再次探测孔底沉渣厚度,柱桩沉渣厚度不大于5cm,承摩擦桩沉渣厚度不大于10cm。如大于要求,则应进行第二次清孔处理,确保沉渣厚度不大于设计要求。

⑥砼采用强制式混凝土拌和站,电子计量系统,要求拌制混凝土配料时,各种衡量应该保持准确,对骨料的含水率应该经常进行测定,雨天施工应增加测定次数,据以调整骨料和水的用量。砼塌落度,控制在18~22cm。

⑦导管口采用沙袋做成球状隔水栓堵口,隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满漏斗后,剪断铁丝,混凝土即下入到孔底,排开泥浆,进入孔内。

⑧在水下砼灌注过程中,可采用测锤探测。锤宜为锥形,锤重不宜小于40N,当有条件时,宜采用可靠测深仪探头,探测桩孔内混凝土面高度。在灌注过程中,导管的埋置宜控制在2~6m。

⑨水下砼灌注,应连续有节奏地进行,中途不得中断,并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内砼不满时,应徐徐灌注,以防产生高压气囊压漏导管。并防止灌注过程中发生坍孔、缩孔,经常保持孔内水头高度。

⑩灌注过程中作好灌注测量,专人负责监测砼的顶面高程,保持导管埋入深度2~6m,灌注过程中勤提动导管,使混凝土充填密实。每根桩在灌注过程中,按要求制作试块。为保证桩头质量,灌注到桩顶标高加0.8m的高度。以保证桩与承台、柱之间的砼联接质量。

⑩在水下混凝土灌注过程中,每根桩的桩体砼均应按要求做抗压试件。并每车检测其坍落度,使之符合设计要求。

表6.8.3 钻、挖孔成孔质量标准

(2)砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理

①如首批砼灌注失败:用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出,重新按要求浇筑。

②导管进水:如因导管埋深不足而进水,则将导管插入砼中,用小型潜水泵抽干导管内的积水,再开始灌注;如因导管自身漏水或接头不严而漏水,则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管,然后按前面做法处理;如上述两种方法处理不能奏效,则应拆除灌注设备,用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出,清孔后再重新浇筑砼。

③卡管:初灌时隔水栓卡管,或因砼自身卡管,可用长杆冲捣导管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落,则将导管连同其内砼提出钻孔,另下导管重新开灌。如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大,孔内首批砼已初凝,宜将导管拨出,用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出,重下新导管灌注。灌注结束后,此桩宜作断桩予以补强。

④埋管:若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拨。如仍拨不出,已灌表层砼尚未初凝时,可加下一根导管,按导管漏水事故处理后继续开灌砼。当灌注事故发生处距桩顶砼面小于3m时,可考虑终止灌注砼,待护筒内抽水后按施工缝处理,接长桩柱。

4.结论

依托案例,对混凝土浇筑过程质量控制,给出具体的数据参考量化标准。对混凝土常见质量问题给出具体处理措施。

参考文献:

[1]混凝土灌注桩施工质量控制措施,樊 萌,中国高新技术企业,2015年第15期,p119。

[2]简述水工混凝土施工质量管理措施,李伟东,科技向导,2015 年 06 期,p242。

[3]浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制技术,赵康,科技向导,2014年26期,p330。

作者简介:

张欣娥,女,1975.10.08,中级工程师,高唐市政路桥有限公司经理。研究方向:市政桥梁。

论文作者:张欣娥

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿

论文发表时间:2016/1/26

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