摘要:随着社会的发展,对交通的需求不断增加。桥梁、铁路、高速公路等现代交通设施的建设可以加强各地区的文化和经济交流,对国家经济发展具有积极意义。钻孔灌注桩施工是桥梁施工中的一项重要工程。如果不加强各技术点的控制,容易出现断桩缩颈等质量缺陷,影响钻孔灌注桩的承载力。
关键词:钻孔灌注桩;桥梁施工;质量
1桥梁钻孔灌注桩施工中的常见问题及解决方法
1.1缩颈
缩颈是桥梁钻孔灌注桩施工中常见的质量问题,这一问题会导致钻孔断面尺寸小于设计尺寸,使得桩基强度降低,无法保障桥梁的稳定性。在施工过程中,导致钻孔灌注桩缩颈的原因是水泥质量不合格,导致混凝土灌注后的凝固过程中,失水现象严重,也有可能是泥浆泵送施工不到位。为了避免这一质量缺陷的发生,施工单位应该根据钻孔灌注桩性能要求,选用高标号水泥,减少凝固过程中的失水,同时,加大水泥浆泵送量,让孔壁可以形成一层泥皮,形成防渗水保护层,从而预防缩颈问题的发生。
1.2断桩
在桥梁水下灌注桩施工中,以下几个问题都会引起断桩:
①由于混凝土中骨料大、坍落度小、和易性差,导致导管堵塞,需将之拔离混凝土疏通后才能够使用,但二次封底浇筑混凝土不成功,灌注桩中就会出现夹泥层,造成断桩;
②混凝土浇筑时导管埋深测量数据误差大,导致导管过度拔升脱离混凝土面,若施工人员未发觉继续施工,在混凝土中间也会出现夹泥层,造成断桩;
③混凝土浇筑过程不连续,前一次罐车浇筑的混凝土已经接近初凝,后续罐车不到位,导致孔内大量泥浆沉渣沉淀,再次浇筑时导管无法拔出或堵塞,造成断桩。
为了避免断桩,可采取以下措施:
①优化混凝土配合比设计,确保混凝土和易性、流动性、坍落度达标,再严格按照混凝土浇筑流程施工;
②浇筑混凝土过程中,准确测量已浇筑混凝土面的标高及导管埋深,确保拔升导管的精准性;
③协调好施工现场与混凝土搅拌站的工作,准备足够多的罐车,确保施工过程中混凝土的连续供应;
④原材料及施工设备进场时,进行质量检测,确保灌注桩浇筑中使用的导管密封性达标。
1.3钢筋笼上浮
钻孔灌注桩施工中需要制作、吊装钢筋笼,此时容易遇到钢筋笼上浮的问题,影响到桩体质量。这一质量缺陷的发生,与桩孔内残渣未清理干净、混凝土浇筑操作不当有关,这样会导致钢筋笼无法良好固定,继而松动上浮。为了降低这一质量缺陷的发生率,施工单位应该督促施工人员,严格按照混凝土灌注流程及标准施工,同时适当增大导管直径,确保集料能够顺利输注进去,不会卡在套管内壁或箍筋上。同时,施工前检查导管内壁是否清洁,及时清理导管中的杂物,确保混凝土灌注施工顺利进行。充分重视钢筋笼的固定工作,固定牢靠后再进行下一道工序,避免钢筋笼上浮。
1.4塌孔
在桥梁水下灌注桩施工中,塌孔时间发生风险较大,如果接入孔内的水管冲刷孔壁、在砂土土质地段钻孔,或者是成孔后未及时浇筑混凝土,都会引起塌孔。为防止出现塌孔现象,可采取以下两个措施:①做好施工现场地质勘察工作,根据当地土质设置合理的护壁泥浆配比,尤其是在砂性土中;②如若孔洞已发生塌孔现象,且情况比较严重,无法确定具体位置,全部孔洞都应该作回填处理,待回填土密实后,重新钻孔施工。
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2钻孔灌注桩施工技术质量控制措施
2.1钻孔施工
泥浆制备后即可开始钻孔施工。本工程施工现场勘测的地质条件表明,该地层岩石较硬,适用于冲击钻作业。由于本工程的特殊性(勘测富含地下水、埋置较深),且工期较紧,需要冲击力度大的钻机施工,因而本工程中采用型号为CK-8T的冲击钻。开钻前确保钻机的稳定性,地基应平整硬实,并使用钢板或者枕木等硬度较大、不易变形的材料进行地基衬垫,防止发生斜孔、坍孔事故;在孔内灌注泥浆,泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。
钻孔起初用冲击锥以小冲程反复冲击造浆,使孔壁坚实、竖直、圆顺,待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击。为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上做好标记。每钻进3~5m应当进行一次验孔并做好相应的记录,钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在再次开钻时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。整个钻进过程中,应始终保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。
2.2成孔及清孔
成孔是整个钻孔施工中最关键的一个环节,成孔后应当对钻孔的深度、直径、孔位偏差及垂直度进行认真检查,确保符合施工要求后,及时进行清孔施工。本工程中清孔使用换浆法,即往孔内注入清水,在压力的作用下将孔底沉渣冲刷出来,经过清孔后的孔内泥浆密度应介于1.03~1.10之间,对应的粘度应介于17~20Pa·s之间,同时含砂率不超过2%。对于摩擦桩要求孔底沉渣厚度不超过20cm,对于柱桩要求沉渣厚度不超过5cm。
2.3钢筋笼骨架的制作及下放
对于钢筋笼的制作应符合相应设计要求,长节段钢筋笼通常采用分段制作安装的方式,分段长度由吊装条件及运输环境确定,同时保证相邻接头处错开。钢筋笼外侧设置砼垫块以保证保护层厚度,骨架顶端安装吊环。钢筋笼下放时应以孔位中心线为基准,缓缓下放,最终通过固定顶端吊环下放到设计标高。
2.4导管下放及二次清孔
导管水密性试验在开钻前进行,导管内水压力不得小于计算得出的管壁最大内压力值的1.3倍。导管安装时确保丝扣连接紧密并拧紧密封圈,确保灌注时不漏水。二次清孔保证泥浆指标和孔底沉渣符合设计要求。
2.5水下混凝土灌注
水下混凝土灌注施工前首先应确定首灌混凝土的用量,漏斗大小不得小于此方量。即将放满混凝土时将漏斗阀门打开,以确保混凝土下落的冲击力,增强混凝土灌注的紧密程度。首灌一旦开始中途不能停止,必须进行连续灌注,首灌结束后,也不能出现长时间灌注停滞,避免混凝土凝结,出现工程质量问题。在混凝土上升过程中,需要对导管进行不断的提升拆卸,控制好导管埋置深度在2~6m为宜,确保灌注质量。
3钻孔灌注桩施工中的注意事项
3.1泥浆护壁
在钻孔灌注桩施工过程中,应做好泥浆护壁工作,全面提升灌注桩的稳定性。对于市政桥梁工程而言,其对泥浆质量提出了极高的要求,一旦泥浆质量不符合工程标准,则会给成孔及清孔质量造成直接影响。当沉渣大量堆积在孔底后,将会在桩基与地基之间形成软弱夹层,从而削弱桩基承载力,严重时还会引发断桩等工程事故。在当前的市政桥梁施工作业中,通常将施工场地上的原土作为制浆原料,同时严格控制浆液配比,若原土造浆不能满足施工要求,须选择优质膨润土造浆。施工中应根据实际变动对配比进行适当调整,需要加强泥浆护壁的监管力度,为钻孔灌注桩施工打下良好基础。
3.2桩身混凝土的断桩问题
在进行灌注桩施工时,以测量出的混凝土液面为基准,计算导管埋置深度,从而确定拔管的具体长度。为避免桩身混凝土发生断桩现象,应合理控制导管的埋置深度,以2~6m为宜。
结语
只要选择合理的施工工艺、掌握工艺质量控制要点、不断完善质量问题的对策,就能有效避免施工过程中的质量问题进一步扩大,从而保证桩基工程整体的施工质量达到设计与规范要求。
参考文献:
[1]谷文汉,温小非,赵如泉,汪尔乾,章思奇,余海龙,张松,吕浩.钻孔灌注桩孔位及钢筋骨架新型定位技术研究[J].混凝土与水泥制品,2018(03):93-95.
[2]陈君炜.城市道路桥梁钻孔桩灌注桩施工及其质量问题处理要点[J].西部交通科技,2018(09):152-158.
论文作者:章天雨
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/16
标签:混凝土论文; 钻孔论文; 导管论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 桥梁论文; 沉渣论文; 《防护工程》2019年11期论文;