摘要:鉆孔灌注樁因其適應性強、成本低、施工簡便等特點被廣泛地應用于公路橋梁項目建設領域。本文介紹了灌注樁的施工工藝,針對當前灌注與成孔過程中常見的問題,提出相應的注意事項及補救方法。
關鍵詞:鉆孔灌注樁 橋梁樁基 施工技術
0 引言
鉆孔灌注樁是應用非常廣泛的一種樁基施工技術。灌注樁屬于隱蔽工程,因此,很多因素都會對灌注樁的質量造成一定的影響,所以在對灌注樁進行施工的過程中,對每一施工環節都要進行嚴格要求,對地質因素、護壁、鉆孔工藝、泥漿、混凝土配制、鋼筋籠上浮、灌注等影響因素進行全面的研究和分析。嚴格按照設計要求進行施工,并給予高度重視,進而便于工程順利進行。
1 施工工藝
1.1 鉆孔
1.1.1 施工準備。對進入現場的鉆機及相應機械設備進行檢查和維修,并做好相應的運轉調試,確保機械設備正常運行。在樁機就位時,施工隊伍要對場地進行整理,并對場地進行合理配置,以及規劃設置鋼筋棚等。水中樁則打入木樁搭設水中平臺,或采用圍堰的方法。陸地樁采用推土機配合人工平整場地、清除雜物。對鋼筋加工場地的地面進行硬化處理,并使其高出地面10cm以上,對于成型的鋼筋籠要架空放置,同時高出地面20cm以上。相應的探孔器、測繩等也應逐步落實就位。并準備數根木樁,用來護樁。
1.1.2 測量定位。放樣采用全站儀。放樣完成后,為了確保準確無誤,通過采用換復測和拉距(縱、橫向)的辦法進行反復定測,然后設置十字型護樁。通過采用水泥砂漿(或砼)對埋設的護樁進行包裹,并對護樁進行標識,當鉆機就位時需要核實樁位。
1.1.3 鉆孔準備。埋設護筒:護筒采用鋼護筒。對于陸地樁護筒來說,其壁厚在6mm以上,埋置深度控制在2m以上,護筒高出地面0.3m;對于水中樁護筒來說,將其刃腳插入粘土中,插入深度要超過2m,護筒高出最高水位1.5m。埋設護筒的豎直傾斜控制在1%,水平偏差控制在5cm。為檢測鋼筋籠是否偏位,通過設置定位鋼筋對護筒四個方向進行對稱處理,分層夯實護筒底部和四周所填粘質土。制備泥漿:根據下列指標,通過利用粘土和水拌和制備泥漿,粘度16~22秒,比重1.2~1.05,含砂率8~4%。如果有特殊要求時可以摻入一定比例的外加劑。將沉淀池和制漿池設置在橋旁,通過循環槽進行連接。根據樁長的長短、樁徑大小,靈活地確定制漿池的尺寸。
1.1.4 鉆機就位。安裝鉆機時,要求鉆桿位置偏差不得大于2cm,轉盤中心同鉆架上的起吊滑車在同一垂直線上。為了預防鉆機傾斜或位移,在安裝鉆機的過程中,應將底座支墊平穩。鉆機就位后,鉆機護筒底標高及轉盤標高由現場技術員進行親自測量,同時利用測繩進行標驗。鉆機就位后,將鉆機的銘牌、施工樁號、施工日期,以及相應的負責人等信息填寫完整后,掛在鉆機的明顯位置。
1.1.5 鉆孔。完成鉆孔的前期準備工作后,為了確保鉆孔工作順利進行,監理工程師需要對鉆機的位置、水平度、垂直度及鋼筋籠等進行檢驗,當檢驗合格后,開始啟動鉆機進行鉆孔。在鉆機鉆孔的初期,需要對鉆桿進行稍提,讓鉆桿在護筒內旋轉進而制造泥漿,同時啟動泥漿泵讓泥漿開始循環,當泥漿均勻后,調整鉆機,以低檔、慢速的模式鉆孔,采取措施確保泥漿護壁的牢固性。當鉆桿深入護筒腳下1米后,結合土質情況調整鉆機的工作模式,按正常的速度鉆孔。在施工過程中,隨時關注土層的變化情況,通過撈取土層的渣樣,對土層的土質情況進行判斷,同時將土層的土質情況記錄在鉆孔記錄表中,并與地質剖面圖進行核對。
1.1.6 清孔。按照圖紙的規定,鉆孔達到設計的深度后,進行清孔,清孔結束后,沉淀厚度應符合圖紙要求。
1.2 灌注水下砼
1.2.1 鋼筋骨架及導管的安裝。應嚴格按設計圖紙制作鋼筋骨架,在現場采用整體制作成型,運至井邊吊裝放到井下。鋼筋骨架吊裝時,為防止鋼筋骨架在吊裝過程中變形,應有臨時加強措施。吊裝中應使鋼筋骨架緩慢下放,保持垂直穩定,不碰觸井壁;為保證定位準確,鋼筋吊裝就位后,應做好定位檢查工作。防止在砼灌注過程中鋼筋骨架上升、移位,應采取措施進行固定。導管吊裝:吊裝時導管應位于井孔中心,并始終保持垂直,不得斜靠鋼筋骨架。
1.2.2 水下砼的灌注。灌注砼前,再次探測孔底泥漿沉淀厚度,如大于設計規定值,應再次采取清孔措施,但應注意孔壁的穩定,防止坍孔;首批砼灌注時,導管埋入砼中應不少于1m,導管下口距孔底為20-40cm,并應檢查導管內確無漏水現象;運至現場的砼應檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求不得使用。應連續進行水下砼灌注工作,中間不得停止作業或間斷操作,自起始澆注至全部樁孔澆注完成,拆卸導管時間應盡量縮短,并應事先做好夜間照明措施;在灌注過程中應隨時探測井孔內砼的位置與導管下口的位置,以計算導管埋置深度。導管埋深最大不應超過6m,最少2m。在整個灌注過程中,都應認真記錄;探測砼表面高度時使用測探錘。對砼灌注情況包括灌注時間、導管拆除、砼埋置深度、砼坍落度以及天氣情況、灌注過程中發生的問題等記錄清楚。
灌注過程中砼在不同部位時注意事項:砼面接近鋼筋骨架下口時,放慢灌注速度,使導管保持稍大的埋深,以減少砼的沖擊力,防止鋼筋骨架上浮;砼表面進入鋼筋骨架一定深度后,為增加砼對下部鋼筋骨架的埋深,應適當提升導管,以增加握裹力;應設法加大砼沖擊力,在灌注將近結束時,進一步稀釋泥漿,盡可能掏出部分沉淀渣,使灌注工作順利進行;砼最后灌注高度一般要高出設計高程0.5-1.0m,以便基坑開挖后鑿除。為防止泥漿擠入導管下孔口,在撥除最后一節導管時應放慢速度。砼灌注后,應立即撥出整體式剛性護筒。一旦出現差錯,發生事故,無論在灌注之初、灌注中期和后期發生問題,都應采取相應措施和辦法,進行處理。從灌注一開始就必須認真注意,砼灌注是整個灌注樁的中心環節,防止出現任何事故,嚴格按要求進行。
2 注意事項
雖然灌注樁在橋梁建筑項目中,有明確的規定和規范,但灌注樁施工過程中需要注意一些問題:
2.1 堵塞導管 在灌注混凝土的過程中,隨著時間的加長,上部的混凝土接近初凝,并產生硬殼,隨著泥漿中的殘渣的不斷沉淀,混凝土表面的沉淀物逐漸增多,進而影響混凝土的灌注,導致堵管被堵塞。處理方法:第一快速連續地澆注,使混凝土和泥漿保持流動狀態;第二采取措施提高混凝土的澆注速度,為了形成極大的沖擊力進而克服泥漿的阻力,開始澆筑混凝土時盡量積累大量的混凝土;第三在澆注混凝土的過程中,向導管料斗內勻速灌注混凝土。
2.2 初灌未封底 由于樁底的沉渣量比較大,影響初灌正常反漿,增大了導管與孔底之間的距離,導管因初灌量不夠沒有被埋住。處理方法:一次清孔之后,認真檢查,如果不符合設計要求,通過采取改善泥漿性能,延長清孔時間等措施進行清孔,同時利用標準的測繩與測錘進行測量。
2.3 導管拔出混凝土表面、漏水現象 造成導管提漏的原因包括:一導管堵塞時,通過上下提振法,使混凝土強行流出,此時導管如果埋置深度較淺,極易出現提漏;二泥漿過稠,在測量導管埋置深度時,判斷混凝土的澆筑高度出現錯誤,造成卸管時多提,產生提漏。處理方法:根據規程要求,對孔內混凝土表面高度用規定的測身錘進行測量,認真核對。如果導管拔出混凝土表面,需要采取措施進行及時處理。如果孔內混凝土表面的高度較小,重新進行鉆孔。如果孔內的混凝土表面高度較大,利用二次導管插入法,在導管底端加底蓋閥,將導管插入混凝土1.0米左右,當導管料斗內注滿混凝土時,將導管提升約0.5米,脫掉底蓋閥,繼續澆注混凝土。
2.4 混凝土埋住、卡死導管 導管的埋置深度過大或者灌注時間過長,在一定程度上會降低已灌混凝土的流動性,導致混凝土與導管壁之間的摩擦力增大。另外,通過法蘭盤與導管進行連接,進而增大了提升的阻力。在提升過程中,因拉斷連接螺栓或導管破裂造成斷樁。處理方法:根據攪拌混凝土的質量、澆注速度、供應速度、孔內護壁泥漿狀態決定插入混凝土中導管的深度,通常情況下,控制在2~6米。
3 結束語
橋梁灌注樁施工的質量控制是一項十分重要的工作,每道工序都必須從嚴要求,保證施工質量。從事鉆孔灌注樁的施工和監理人員嚴格控制好施工過程中的每個環節,齊抓共管,嚴格把握每道工序質量,以防為主,各部門全面配合,只有這樣才能最大限度的保證樁基的施工質量,使鉆孔灌注樁的施工技術得到更為廣泛和創新的應用。
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