鉆孔灌注樁施工技術分析3篇

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鉆孔灌注樁施工技術分析3篇

鉆孔灌注樁施工技術篇1

樁基是橋梁工程重要的承重構件,決定橋梁工程的使用壽命。同時橋梁樁基也是隱蔽工程,若施工不合理會影響到橋梁的使用安全,因此,在橋梁工程樁基施工之前,開展試樁施工尤為重要。應根據試樁單樁承載力,對橋梁工程樁基礎進行施工方案的優化,從而有效確保橋梁工程樁基施工質量能夠達到預期的要求。

1工程概況

某公路橋梁結構為單塔斜拉橋,主墩位于河流的中心;水中2#主墩位于河流的中間,塔柱承臺厚2.5m。單個承臺下設25根直徑2.5m的鉆孔灌注樁,摩擦樁設計,樁長均為68m。根據《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T3650—2020)要求,對工程地質和水文地質特別復雜的鉆孔灌注樁,宜在施工前進行工藝試樁,以獲取和驗證相關設計參數的合理性以及施工工藝的可靠性,因此在2#墩承臺北側位置開展試樁施工。

1.1設計參數

根據該橋梁工程主橋2#墩樁基設計圖紙和實際鉆進情況,選取上游側第1排第2列為首根工程樁,試樁的樁徑為2.5m,樁長為69m,樁頂標高為47.500m,樁位地面標高為57.233m,主筋采用HRB400φ32mm鋼筋,主筋間距為22.9cm,箍筋采用HRB400f12mm、f16mm鋼筋,混凝土設計強度等級為水下C30。

1.2水文地質條件

根據SQKHJ-ZK01勘探孔顯示的地質情況,從上到下依次為圓礫、強風化泥灰巖、中風化泥灰巖、中風化泥巖,樁基地質勘探孔地質分層情況如表1所示。該項目影響水系主要為該河流,近年來最高水位為64.75m,最低水位為62.395m,年平均水位為62.7m。

2施工技術

2.1泥漿制備

試樁采用反循環回旋鉆機施工,配備2個泥漿池,分別為鉆渣池和泥漿循環池,單個泥漿池大小為鉆孔灌注樁方量的1/15。泥漿制漿原料采用膨潤土、水和外加劑,膨潤土有較好的分散懸浮性和造漿性,相對密度低、黏度好、泥皮薄、穩定性強、固壁能力高以及鉆具回轉阻力小等特點。為提高護壁效果,通過加入適量的工業碳酸鈉和丙烯酰胺(PHP)絮凝劑,能夠提高泥漿的膠體率、黏度和穩定性,同時降低泥漿的失水率和含砂率,使泥漿護壁效果更好。

2.2泥漿循環及凈化處理

鉆孔樁所用泥漿采取集中拌制、集中供應方式。鉆進過程中,泥漿通過泥漿分離器進行泥沙分離,泥漿回流至泥漿箱內,通過泥漿箱回流至孔內,分離出的泥沙進入鉆渣箱內,通過泥漿車運輸至指定地點處理。

2.3鋼護筒施工

根據地勘資料,地層從上到下依次為圓礫、強風化泥灰巖,中風化灰巖和中風化泥巖。為防止鉆進過程中塌孔及泥漿外漏,采用鋼護筒進行護壁。經計算鋼護筒長度取27m,沉入地下27m,鋼護筒內徑為800mm,壁厚16mm。每根護筒重量為20.7t。該項目鋼護筒施工所選用的機械為YZ400型振動錘和85t履帶吊,施打鋼護筒下放,下放到位后引入旋挖鉆機鉆孔至強風化泥灰巖。根據規范要求護筒中心與設計樁位中心的平面位置偏差不超過50mm,同時鋼護筒垂直度不得超過1%。

2.4成孔施工

根據地質勘探結果及樁基的參數,同時考慮鉆機的鉆進能力和施工效率,采用型號為ZJD-4000回旋鉆機作為首樁的主要鉆孔設備,其性能參數詳見表2。鉆孔施工采用旋挖鉆和回旋鉆相結合的成孔工藝。旋挖鉆早期于護筒施打過程中鉆進至強風化泥灰巖頂面,待護筒施打完成后更換為回旋鉆?;匦@使用直徑為2.5m的四翼刮刀鉆頭進行鉆進,鉆進過程中持續向孔內注入泥漿。為提高鉆孔效率,保證護壁效果,在鉆進過程中不斷調整泥漿比重。不同的地層應采用不同性能指標的泥漿進行護壁,泥漿的各項指標見表3.鉆進成孔分為2個階段,分別為:旋挖鉆鉆孔階段和回旋鉆鉆孔階段。鉆孔施工應密切關注地質變化,地質變化節點處應加密渣樣的收集,每2m留樣一次;地質變化處加密至每1m留樣一次,同時密切關注泥漿指標并及時調整。(1)旋挖鉆鉆孔階段(+41.434~+66.934):此階段地層分布為粉砂層、卵石層、圓礫層和強風化泥灰巖層。采用旋挖鉆結合直徑為2.5m的截齒鉆頭進行鉆進,當孔底高程為+41.434時,鉆渣第一次呈現灰白色餅狀,結合地勘資料可判定此時已進入強風化泥灰巖,護筒內的覆蓋層已全部掏除完畢,旋挖鉆鉆孔結束。(2)回旋鉆鉆進成孔階段(+21.500~+41.434):此階段地質為強風化泥灰巖、中風化泥灰巖及中風化泥巖,旋挖鉆鉆進結束后鉆機更換為ZJD-4000回旋鉆機,標準鉆桿為每節3m,鉆頭有效長度為5.05m,機高0.9m,采用直徑2.5m的四翼刮刀的鉆頭緩慢鉆進直至成孔。在鉆進過程中留存好渣樣并向孔內補充過濾后的泥漿使孔壁堅實,不坍不漏。在鉆進成孔達到設計標高后,進行第一次清孔。成孔一次清孔的泥漿性能如表4所示。清孔后采用已校驗的專用鋼絲測繩測得孔深88.53m,判定沉渣厚度滿足要求。

2.5鋼筋籠的制作與安裝

試樁的鋼筋籠主筋為HRB400f32鋼筋,箍筋采用HRB400f12、f16鋼筋。鋼筋按施工圖布置:其中主筋的間距為22.9cm,箍筋加密段的間距為10cm,箍筋非加密段的間距為20cm。鋼筋籠利用長線胎架法分節同槽加工制作,胎架間距2m,以保證鋼筋籠整體的垂直度滿足要求。每節鋼筋籠兩端主筋的接頭進行錯位布置,并且同一連接區內鋼筋接頭數量在50%以內。

2.6成樁施工

2.6.1導管安裝

鋼筋籠下放到位后,利用履帶吊將水密試驗合格后的導管下放。為防止下放過程中導管接頭勾掛鋼筋骨架,導管應置于孔位中心。導管下放前檢查導管清潔度和密封圈的完好性。在導管下放的過程中使用專門的吊具和導管固定架,對導管進行逐段吊裝接長并且保證垂直下放,直至將導管下放至離孔底30~40cm處。

2.6.2二次清孔

樁基導管安裝到位后,采用測繩和測深錘對沉渣厚度進行檢測,測繩在使用前需經過檢定后的鋼尺進行復核標定。根據終孔深度來計算孔底的沉渣厚度并且檢查泥漿指標是否滿足要求,如果孔內沉渣和泥漿指標不能滿足要求,則應立即進行二次清孔,二次清孔后的泥漿指標詳見表4。清孔后,用測繩法測量孔深,與終孔時的孔深進行比較,檢驗沉渣厚度是否滿足規定值。若沉渣厚度大于規定值,則要繼續清孔,直到符合要求為止。

2.6.3混凝土澆筑

試樁施工混凝土采用1#混凝土拌和站自拌C30混凝土,通過試驗得出混凝土配合比滿足要求?;炷翝仓饕譃閮蓚€階段。第一個階段,混凝土首封施工:混凝土封底采用拔塞法施工,采用混凝土罐車+6.0m3的小集料斗連續澆筑施工。首批混凝土澆筑完成后,立即測量導管的埋深,其埋深不得小于1m。第二個階段,混凝土澆筑:在首封混凝土灌注成功后,剩余樁基混凝土應連續灌注不得中斷。在混凝土灌注過程中,應隨時測量混凝土面的高度,并正確計算導管埋入混凝土深度,導管的埋深應控制在2~6m的范圍內,當導管埋深超過此范圍時應及時拆卸導管。當灌注混凝土超過樁頂標高0.5~1.0m時,即停止灌注并及時拆除灌注導管。

3質量檢驗

3.1成孔質量檢測

按設計要求對每根試樁成孔的質量進行檢測。根據《公路工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程》(JTGF80/1—2017)的規定,試樁的孔徑、孔形及傾斜度和孔底的沉淀厚度采用YT-U70(120)型超聲波檢測儀進行檢測。根據檢孔報告可知:鉆孔實測平均樁徑2.58m>2.5m;實測垂直度0.23%<0.5%;實測孔深89.8m,有效孔深為89.8?1.25(錐形鉆尖)=88.55m,成孔的各項指標均滿足設計和規范要求,首樁成孔效果較好。

3.2混凝土質量檢驗

根據規定對C30水下混凝土配合比進行檢測,經檢測,其7d抗壓強度為38.2MPa,28d抗壓強度為45MPa,所用配合比滿足設計和規范要求。首樁澆筑前,在現場對混凝土的工作性能進行檢測,經檢測混凝土的坍落度為210mm,擴展度為580mm,其工作性能良好。

3.3成樁質量檢驗

試樁直徑為2.5m,長度為69m,采用聲波透射法進行檢測,檢測結果良好且樁身完整,樁身的混凝土強度高于設計強度的70%,并且樁身強度不低于15MPa,滿足設計和規范要求。

4結論

通過試樁,可得出以下結論:(1)該次試裝檢驗了成樁過程的各個施工工序,取得了重要的施工參數,可以指導后續樁基的施工。(2)試樁的順利進行表明項目部施工資源配置(包括管理人員、施工人員及施工機具設備)滿足項目部試樁施工需求。(3)通過聲波透射法檢測試樁,判定樁身完整,為I類樁,樁身混凝土強度滿足設計規范要求,可為類似項目施工提供參考。

作者:陳新娜 單位:衡水市冀州區交通運輸局公路管理站

鉆孔灌注樁施工技術篇2

1應用鉆孔灌注樁技術施工前準備工作與作用

1.1鉆孔灌注樁施工前準備工作

(1)制定科學施工方案,保障勘察有效性公路橋梁實際建設施工開始之前,一定要深入實地現場進行勘察,在設計圖紙的時候要與勘察結果進行結合,加強對工程區域交通、地質等因素加以分析,然后制定施工有關標準要求,明確施工方案各個內容,之后有關技術人員還要對施工方案進行審核,審核過程中一般是審核施工技術以及有關措施等與要求是否相符合,并預測施工中潛在的一些安全風險,制定好應急預案,避免和預防施工中安全事故的發生,促進工程項目施工順利開展。(2)準備施工所需的各種原材料施工材料在公路橋梁項目施工占據重要的地位,也是保障工程質量與安全的重要因素。所以,在實際施工開始前,要與工程的預算結合,保障購買的材料與質量標準要求相符合。購買好的材料在進入施工現場前,要先進行化學等方面的檢驗,在確保材料不存在質量問題情況下,其才可以進入施工現場,而不合格材料嚴禁進入,從根源上控制好材料的質量。(3)加強對施工硬件設備進行優化公路橋梁其余普通工程存在不同,其對水資源需求量比較大,所以,施工正式開始前,需要對灌注樁施工水源進行檢查,檢查其余施工標準是否相符,同時還要保障沉淀池、泥漿池等硬件設備配置的合理性,使其能夠有效滿足施工需求,進而為之后的工作開展奠定基礎。(4)施工過程的監督和管理工作針對公路橋梁施工中監督管理方面,在加強上述提到的材料監管基礎上,也要對施工各項工作以及進度計算等加強監管,通過監督與管理保障樁位與標準要求相符,防止偏離等問題的出現。另外,要仔細的檢測施工中的泥漿等各項指標,防止因指標問題影響工程整體建設。

1.2鉆孔灌注樁技術在公路橋梁中的作用

鉆孔灌注樁施工技術,操作簡單,同時可以有效的控制質量,在公路橋梁施工中,該技術為其提供了良好的保障。目前,鉆孔灌注樁施工技術,已經在公路橋梁施工中得到了廣泛的應用,在實際應用過程中,具有良好的靈活性,因此,在公路橋梁施工中,可結合工程施工需求,科學合理的應用鉆孔灌注樁施工技術,使公路橋梁施工更加簡單便捷。因此,在公路橋梁工程施工過程中,鉆孔灌注樁施工技術具有十分重要的作用和地位。所以,為了使公路橋梁工程施工質量得到良好的保障,還需要科學合理的應用鉆孔灌注樁施工技術,同時在利用該技術的過程中,還要結合實踐施工需求,對其進行不斷地創新和優化。

2公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的具體應用

2.1埋置護筒

埋置護筒是鉆孔灌注樁技術的基礎工作項目,在該項目環節中,主要的工作是利用各類鉆孔設備進行精準的鉆孔施工并落實對護筒的放置。在這一過程中,相關人員需注意,埋置的精準度,這也就是需要在這一過程中明確找準中性線位置,并避免誤差的過大。在埋設過程中,相關的工作人員需要注意在埋設過程中將鉆孔灌注樁和護筒的頂部中心線保持在同一位面,以此保障埋設的精確。埋設的進行也需要注意在埋設過程中,對中心直徑的關注,也就是說護筒的中心直徑相對于灌注樁的中心直徑要更大。而需要注意的是,在埋設的過程中,更需要注意埋設中對護筒的選擇,一般來說為了提升保護效果,對護筒的選擇需要選擇高強度的合金鋼護筒,并且其厚度基本保持在6mm左右。

2.2備制泥漿

這一環節的工作,顧名思義就是對工程所需泥漿材料進行配置,而在實際的配置過程中,由于工程的不同以及材料的不一,故而在實際的配置中要注重對比例的把握,以滿足工程隊材料特性的需求。而在灌注的過程中,為了起到合理的泥漿保護效果,對于泥漿的應用也需要注意其濃度的控制,避免泥漿的過濃或過稀。也因為,相關的單位部門和人員需要在配置的過程中,嚴格的進行各項材料把控,特鄙視對黏土的把控極為重要,因為黏土的質量會直接影響到泥漿的質量,進而直接對公路橋梁的施工產生長遠影響。泥漿制備中的材料種類及用量需針對工程需求選擇,但其需滿足以下幾個基本的質量要求:泥漿膠體率須>96%;泥漿相對密度須在1.2以上;具體施工中,將黏土打碎,裝入護筒,以沖擊錘沖擊原理,并進行實際的樁體擊打,通過擊打實現對泥漿的轉變,以便于后續的黏土施工工作。對于砂漿制備,則需要控制好添加劑、水及黏土配比,確保配比滿足鉆孔灌注樁技術要求。

2.3鉆孔與清孔

鉆孔有著重要的價值作用,對于鉆孔灌注樁技術來說,鉆孔的質量對于技術的應用質量有很大影響。工作人員需要在工作的過程中,加倍的關注鉆孔工作。而在實現工作中,由于地質條件和地理環境的不同,公路橋梁的施工情況也是不同的,鉆孔的進行也是不一樣的,因此施工人員需要再工作的過程中做好對合適鉆孔設備的選擇和合適鉆孔方法的規劃,以滿足當地環境和工程條件下的鉆孔工作。如果在施工的過程中地質條件為軟土地質,施工人員就需要選擇小沖擊力的鉆機設備及方法,以控制鉆孔沖擊,減少次生危害的發生。還需要注意對鉆孔的各項數據予以采集和記錄,以滿足鉆孔灌注樁技術的后期記錄對比,以及在實際施工過程中做好對公路橋梁異常情況的快速調查,這同時也需要做好對圖紙的參照,通過對圖紙和數據的共同應用,實現公路橋梁施工中鉆孔灌注樁技術的有效應用。而在完成相應的鉆孔施工后,鉆孔的孔洞必然會不可避免的存留一些渣滓垃圾,這些垃圾對于孔洞的推進和后續的施工都是不利的,因此就需要在開孔的過程中,同時落實清孔工作,通過頻繁的清孔,保障鉆孔的順暢,并保障后續施工的順利。

2.4制作與安裝鋼筋骨架

鋼筋籠的制作和安全,也是樁體施工過程中的重要工作環節之一,對于該環節內容的施工和實施,主要是注意其質量情況。因為鋼筋籠的質量決定了施工自質量。因此在實際的鋼筋籠制作前,相關的制作人員需要注意對現實需求的明確,這也就需要在制作前,做好對圖紙的審核研究以及對單位要求的明確,并在此基礎上選擇合適的制作材料以及制作人員,以此從基礎開始逐步落實鋼筋籠。而除卻基本的鋼筋籠制作外,對其的安全也同樣重要,這一安裝工作主要的注意事項,是在安全的過程中做好對安全質量的控制和安全效率的保障,并且在安全的過程中,還需要注意在安全郭恒中選擇合適的吊裝方式,因為吊裝點的不同會出現不同的吊裝穩定性,發生不同的調轉安全性。而為了提升安全性和穩定性,還需要施工人員在安裝的過程中,選擇合適的鋼板材料進行鋼筋籠的安裝,一般3mm鋼板就可以起到全面的保護效果。

2.5灌注

在進行橋梁工程施工的過程中,灌注工作也極為重要,良好的灌注工作是保障公路橋梁工程施工質量提升和施工效果發展的重要基礎,而對于灌注的實施,主要是在灌注的過程中,做好對灌注工序的保障。而在實際的施工中,需要注意的是,在鉆孔灌注施工的過程中,施工人員要注意對混凝土的配比情況進行檢測,確?;炷翝M足灌注樁的需求,并且在澆筑的過程中,還要注意對混凝土灌注的均勻和連續,避免灌注過程中出現中斷和存在差別情況。而在灌注的過程中,一些灌注設備也是必不可少的,而在這些設備使用的過程中,需要注意控制設備的使用情況,例如灌注導管就需要保持25~30cm的直徑,并進行4cm左右的埋設,以此起到灌注設備作用性的最大發揮。在灌注的過程中,施工人員同樣需要注意是否存在灌注溢出或漏頂情況的出現,如有相關問題,則需要及時的進行處理控制。

3公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的應用注意事項

3.1鉆孔偏斜

在施工中,對于鉆孔偏斜這個問題,需要在實際鉆孔作業的時候,對鉆孔機器狀態進行仔細檢查,同時保障有關零件的安裝不存在差錯,以及零件老化等問題。在實際鉆孔的時候,如果是鉆孔交淺,可以利用黏土把多余部分來進行填充起來。鉆孔之前,要先勘探分析地層,如果鉆孔中遇到了比較硬的障礙物,可以使用鉆機等將障礙物給進行清除,之后還要將混凝土給進行填平,保障鉆進工作正常開展。

3.2孔壁坍塌

在實際工程施工中,孔壁坍塌事故也是施工中常見的問題,一定要對這個問題加以重視起來。導致這種問題發生的主要原因是工作人員操作過程中操作錯誤引起的,并且沒有對護筒進行預埋,進而使得護筒設置存在深淺不一樣的現象,這樣就容易使得孔壁發生坍塌。因此,為了避免這個問題的發生,要對護筒預埋加以重視起來,嚴格的根據有關要求和標準安防護筒。而且為了防止坍塌現象的發生,還要深入了解施工具體情況,護筒通過拆除,并進行重新埋設,當塌陷事故發生時,技術人員一定要及時采取措施解決,并做好回填工作,在保障其壓實之后再次的進行鉆孔。

3.3卡鉆掉鉆

因為鉆孔灌注樁施工技術應用存在特殊性,在實際鉆進的過程中容易發生掉鉆以及卡鉆等問題。一般施工中大部分的施工人員對鉆頭都不仔細檢查,如果鉆桿安裝結構不緊密,或者是其本身質量就存在問題,這種情況下就是在施工中存在掉鉆或卡鉆等現象。所以,為了有效解決這方面問題,需要在使用前對其進行仔細的檢查,保障有關零件的正常使用。如果檢查中發現存在零件質量問題,一定要第一時間進行處理。

4公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工常見質量問題分析

4.1地基承載能力不足

在鉆孔灌注樁施工技術開展期間,公路橋梁整體穩定性,會受到灌注樁施工周圍地基承載力水平的影響。而一旦工程現場的地基承載力不足,那么會影響整個公路橋梁工程結構。在鉆孔灌注樁施工技術實施的時候,因樁底土質較為松軟,因此,使得其周圍的承載力也比較弱,這樣鉆孔灌注樁樁底豎向的承載力也會降低。而且當樁底是密度較低砂層的時候,這個時候也會降低其地基的承載力,進而影響公路橋梁施工質量。

4.2縮孔問題

鉆孔灌注樁技術在公路橋梁工程實施的過程中,通常會出現縮孔現象,這種現象發生的主要原因是由于,樁孔周圍塑性較大而引起的,在加上樁孔周圍土體中的水含量相對比較高,在實際鉆孔的過程中,其孔壁就容易發生回縮,并且當鉆孔完成之后,實際的孔徑比設計的孔徑要小,所以,就會影響后續的施工。需要注意的是,在進行鉆孔灌注樁施工技術時,一旦出現塑形回縮現象,那么就一定會發生縮孔現象。

4.3鋼筋籠上浮

公路橋梁在進行鉆孔灌注樁施工技術過程中,會經常出現鋼筋籠上浮問題,導致這種問題發生的原因有兩個,第一,在灌注混凝土的時候,鋼筋籠和底部之間的距離過小,這樣在澆筑混凝土的時候,給鋼筋籠產生了一定的沖擊力,進而使得鋼筋籠出現上浮現象。第二,澆筑混凝土過程中,由于導管埋深比較大,且混凝土灌注的時間又比較長,從而使得導管上升無法及時的上升,而最終導致鋼筋籠上浮現象的發生。

5結語

綜上所述,在公路橋梁工程項目施工的過程中,若想實現對鉆孔灌注樁施工技術的有效應用,相關的工作人員就需要注意在施工的過程中,注意做好對各項技術細節的實施,包括埋置護筒、配置泥漿、澆筑等,并且還需要注意在施工的過程中,做好對各技術應用事項的關注,包括鉆孔偏斜、孔壁坍塌、卡鉆掉鉆等,并且也需要注意對人員的培訓以及對施工前工作的準備,以此實現全面且有效的工程項目施工技術落實。

作者:楊鐵軍 單位:山西路橋第八工程有限公司

鉆孔灌注樁施工技術篇3

1引言

在進行水下鉆孔灌注樁施工時,由于水下環境的復雜性、施工條件等諸多因素的制約和影響,會增加施工難度,從而影響工程質量[1]。因此,在實際施工中,技術人員要具有豐富的實踐經驗和專業的施工技術,并結合工程的實際情況分析應該采取什么樣的施工技術方式,才能確保鉆孔施工各環節實現有效銜接,從而提升灌注樁施工的效率,確保工程質量達標。

2鉆孔灌注樁施工技術的優勢

2.1抗震和承載力優良

鉆孔灌注樁法是一種能使橋面結構和基礎之間達到較好的結合,提高基礎穩定性的方法。通過加固地基,并與橋面上部基礎進行組合,可以增強橋面上部結構的承載力,提高整體的抗震能力。

2.2操作簡便、成本低

隨著施工技術的進步,鉆孔灌注樁的施工工藝日趨成熟,在橋梁工程中得到了廣泛的應用。合理配置施工人員、材料和機械設備,既能確保施工質量,又能降低造價。該技術具有操作簡便、易于掌握的特點,可以加速施工,保證項目的按時完成。

3鉆孔灌注樁法施工技術要點

3.1施工準備階段

為了保證工程施工的順利進行,在施工之前必須進行以下工作:首先,根據設計圖紙和施工現場的實際情況制訂相應的施工方案和應急處理方案,并明確施工流程,解決施工中存在的問題。對于工程地質、水文地質或技術狀況等十分復雜的灌注樁,在進行施工之前必須進行工藝試驗,并獲得相應的技術參數。其次,通過對施工人員進行培訓,使施工人員了解灌注樁的施工工藝、注意事項和常見問題,從而提高施工質量[2]。再次,加強對建筑材料的管理,由專業的技術人員負責材料的采購,并在進場之前進行質量檢查,以保證其質量符合有關規范要求。最后,在工程勘察、設計和施工環節中,技術人員要注意對樁位誤差的控制,保證樁位誤差在規定的范圍內[3]。

3.2埋置護筒

護筒采用鋼板制作,并按安裝地點選擇尺寸、長度和壁厚符合要求的護筒。在正式安裝護筒之前,施工單位必須通過放樣確定其坐標,以確保護筒的埋設位置與設計圖紙一致。準確標明樁位,使護筒與樁心的水平誤差≤50mm,護筒垂直傾斜率不能超過1/100,深水地基的護筒垂直傾斜不得超過1/150,但可以適當調整水平誤差,使其不大于0.8cm。護筒的直徑應大于樁身,厚度應視地質情況而定。通常旱地或筑島埋設深度為2~4m,護筒頂部應高于地表30cm。護筒的內徑比鉆頭的直徑要大20cm。如有需要,若在水中或特殊條件下需參照設計要求或樁位的水文、地質參數進行計算后確定深度,護筒頂端需高出水面1.0~2.0m。

3.3泥漿的配制

在橋梁鉆孔灌注樁施工過程中,所需要的泥漿量非常大。泥漿的作用是保護孔壁和懸浮泥渣,因此,需確保泥漿的質量。在開展泥漿制備作業時,要求施工作業人員根據工程現場的實際情況,科學應用有限的資源,以此為基礎,根據配合比要求,開展泥漿制備作業。通常來講,鉆孔灌注樁所使用的泥漿主要由水、黏土以及添加劑配制而成,通過攪拌機器或者人工的方式對其進行攪拌而成,將攪拌好的泥漿存至泥漿池中,然后通過泥漿泵將泥漿傳輸至每個鉆孔中。通過試驗確定水泥漿的配合比,將水泥、軟土、膨潤土、添加劑等按配合比配制出水泥漿,以保證鉆井液性能與鉆孔工藝和土層條件相匹配。為了更好地保護周邊環境,防止泥漿污染環境,進行鉆井作業時,必須對廢棄的泥漿進行相應的處理,然后用車輛將它們運送到荒廢地區。

3.4鉆孔

鉆進是鉆孔灌注樁工藝的關鍵環節。為了保證施工質量,在鉆進之前要做好充分的準備,以避免出現鉆孔中斷的情況。首先,根據孔徑、孔深、樁位處的地質水文條件、施工環境等因素,選擇合適的鉆機機型和施工技術。無論采用何種鉆孔技術,都必須保證開孔位置的精確性[4]。在開鑿過程中,要緩慢鉆孔,直到部分或全部鉆頭鉆入地層。在鉆孔施工過程中,如果護筒中排出的水分或泥漿中有氣泡或者護筒突然出現不均勻沉降,證明筒壁已經發生了坍塌問題[5]。筒壁坍塌的主要原因是施工區域周邊的土質黏聚力較小,導致泥漿構成的護臂承壓較大[6]。由于鉆機在鉆孔過程中的旋轉速度較快,鉆孔過程至成孔時間較長,此過程中要經常檢查護筒的穩定性,如果發現護筒埋設區域的土層較為松散,需要對回填土進行夯實。在前期鉆孔階段結束后,為了保證樁基礎的抗壓能力,必須進行泥漿補水。在鉆井工藝中,要依據地層條件進行合理的鉆孔速率調節[7]。在鉆機安裝之前,鉆機的基座要平整,并保證其穩定,保證在鉆井施工期間,鉆機不會發生位移、塌方??锥次恢靡_,保證孔壁垂直、光滑、牢固,開孔時要輕壓慢進,鉆機的速度不得超過10r/min,在所有的主動鉆桿都進入孔洞后,才能加快鉆進。在鉆孔作業時,停止鉆井和取渣作業后,必須及時向鉆孔中注入大量的泥漿。保證鉆頭的起落速度一致,不能有突然的變化,也不能有太大的壓力,當孔內渣土被挖出來時,必須把它移開,不能有任何的堆積,也不能影響到孔壁,防止塌孔[8]。在鉆進期間,要經常檢查鉆孔的直徑、垂直度,并將其變化情況與地質剖面進行對比,定期派人進行地質資料、鉆進速度、泥漿狀況等檢查。根據土層的不同,鉆壓、鉆速、泥漿的比例、泥漿的比重、泥漿的比重都有很大的差異,在土層中進行鉆孔時,推薦使用較慢的鉆速,并在孔內增加泥漿的比重和水頭。在施工過程中,如果出現鉆孔傾斜、擴孔、縮孔等不正常情況,要立即查明原因,并采取相應的措施。當鉆孔達到設計高度后,首先檢查孔徑、孔深和孔眼傾角,達到標準后,進行清孔,清除孔底殘留的鉆渣,提高樁體的承載力。根據設計規范、鉆孔工藝、機械設備狀況、地層條件等因素,選擇適宜的鉆孔方法。在清孔排渣時,應注意控制孔內的水頭,防止塌孔。清孔完成后,將由專門的人員進行沉渣厚度的檢測,確保達到設計要求后,才能進行下一步的工作。

3.5鋼筋籠施工

鋼筋籠由吊車起吊放入孔洞內。在鋼筋籠外側對稱放置數量充足、牢固的防護層墊片,墊片應由與樁身混凝土相同等級的混凝土預制。為了防止鋼筋骨架在澆筑時出現上浮現象,必須在鋼筋籠的上端設置相應的拉桿或拉環,同時還要對準中心線,防止鋼筋框架的運動和傾斜。按照工程中鉆孔灌注樁的設計要求,制作鋼筋籠,焊接完畢后,對鋼筋籠進行平整度測量,保證誤差不超過5cm。鋼筋籠尺寸達到要求后,應進行全面清洗,采用分段式安裝方法將其固定在適當的地方。在鋼筋籠制造期間,施工人員應加強對有關原料的質量檢驗。如果發現鋼筋材料沒有任何質量問題或者性能上的問題,可以在靠近鉆孔的地方進行鋼筋籠的制造,以便于以后鋼筋籠的吊裝工作。在籠體主筋、箍筋的加工中,施工人員要選擇合適的焊接工藝。在鋼筋籠成型并且質量檢驗合格后,可按工程施工中鉆孔灌注樁的施工規模決定鋼筋籠的處置方法,分為分段或不分段。大型鋼筋籠一般采用分段法,利用吊裝機械進行吊裝。只有在達到一定的高度后,才能進行安裝。注意在施工時,工人應注意鋼筋籠與地面之間的間距,并應滿足有關規范,防止鋼筋籠發生傾斜,并防止鋼筋籠接觸鉆孔。當鋼筋籠進入安裝施工區后,首先要對鋼筋籠定位參數進行核實,當滿足要求后,對鋼筋籠的對應部分進行焊接。

3.6混凝土灌注

完成鋼筋籠安裝作業后,進行導管下放施工。在下放導管前,首先應對導管的水密承壓、接頭抗拉性能進行檢測,同時還要檢測孔底部分的沉淀厚度和泥漿情況是否滿足施工要求,在確保上述各項內容符合標準要求的前提下,才能進行混凝土灌注作業?;炷凉嘧⑦^程中的原材料配比需要通過實驗室試驗結果確定,并嚴格按照混凝土配比進行配制,以確?;炷临|量。在試驗過程中,混凝土的強度必須高于設計標準。在混凝土的配比過程中,需要將水灰比控制在一定范圍內,而粗骨料可以選擇棱角少的礫石材料,以確?;炷辆哂辛己玫暮鸵仔?,坍落度控制在180~220mm。目前,混凝土灌注的方式種類多樣,可以直接采用混凝土輸送泵進行灌注工作,條件允許地段也可采取混凝土罐車直接卸料的方式。這兩種輸送灌注的技術在橋梁工程的樁基施工中應用較廣。在混凝土灌注施工環節中,必須要對導管的分解長度進行有效控制,便于后期對導管的拆卸工作,同時,也要確保每一節導管連接部位不能出現縫隙,確保導管的嚴密性。在對水下混凝土進行灌注施工之前,必須先利用測錘以及測繩對成孔質量進行檢測,測定成孔的孔徑、垂直度、孔深、沉渣厚度等。需要注意的是,在灌注工作之前還應對混凝土原材料的攪拌質量進行檢測并保留試塊。同時,還需要考慮孔底的沉渣厚度,摩擦樁沉渣厚度控制在300mm以內,端承樁沉渣厚度控制在100mm以內,如果沉渣的厚度不能滿足規范要求,需要進行二次清孔。在混凝土進行灌注前,要對導管連接進行水密承壓試驗和接口抗拉試驗,導管入料口加隔水栓,以檢測導管的密封性。導管底口距孔底控制在約500mm。混凝土灌注前,通過計算確保料斗內混凝土量,灌注后導管底口埋深1~2m,灌注過程中導管底口嚴禁提出混凝土頂面,確保埋深4~6m,混凝土灌注拔管長度要經計算和實測,避免超拔導管出現斷樁。灌注成樁的混凝土頂面要高出設計樁體頂面高程0.5~1m,以確保樁頭灌注質量。水下混凝土灌注時,首先將混凝土運輸至施工現場的灌注位置,同時需對混凝土的均勻性、坍落度等進行檢測,若檢測結果不滿足灌注要求,應進行二次拌和,如仍不滿足灌注要求,嚴禁用于灌注施工中。在灌注過程中,導管口和孔底的間距應控制在0.3~0.5m,導管一次性埋置于混凝土灌注面1m以下,一般要求導管埋深在2~6m,整個灌注過程應保持連續,與此同時,還要嚴控導管的提拔速度,避免因提拔過猛而將導管移出混凝土灌注面。

4結語

綜上所述,在進行橋梁水下的鉆孔灌注樁施工過程中,在受到施工環境和條件的影響,在實際的施工過程當中,要求相關的施工操作人員具有較為豐富的工作經驗,同時在施工過程中需要保證每一個重要施工環節的施工質量,將每一個施工環節之間進行有效的銜接,最大限度地保證施工周期的縮短,提高了灌注樁的施工質量和施工效率。

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[7]王琰.分析橋梁水下鉆孔灌注樁施工技術應用[J].黑龍江交通科技,2019,42(8):101+103.

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作者:劉方 李云浩 單位:濟南城建集團有限公司

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