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Abstract: aiming at the Kunming subway Sheldon is village station drilling occlusive piles construction of verticality control, super retarding concrete, steel pile reinforcement cage separation processing and section construction joint processing and so on many key technologies are introduced and summarized; And in construction process to take the corresponding measures to ensure the quality of the construction of the drilling occlusive piles, insure the whole foundation pit engineering safety, quality construction, has obtained the good effect.
Keywords: pit supporting; Drilling occlusive piles; Vertical degree; Piping; Steel reinforcement cage separation; Super retarding concrete
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1引言
从2009年昆明地铁开始修建,到如今发展到修建了4条线路,几十个车站同时施工,很多车站是在建筑物密集的地区进行施工建设,而在进行这些地铁车站施工的同时,满足深基坑工程的施工安全和周边环境保护要求应作为重要目标,因此在昆明地铁首期工程中,地下车站基坑施工多采用的围护结构形式为地下连续墙、 钻孔灌注桩加水泥搅拌桩、SMW工法桩等,而首期工程地铁六标晓东村站的设计则通过对目前国内几种应用较广的围护结构形式进行多方面的分析比较(见表1),在保证施工技术的前提下,采用了钻孔咬合桩这种在昆明地区来说全新的施工工艺,来进行车站深基坑围护结构的施工。
表1各围护结构施工形式比较
2工程概况
昆明地铁首期工程2号线晓东村站位于关雨路及规划雨中路之间,站东侧为东聚建材城及东聚汽配城,南北侧为东聚汽车交易市场及鹿东家具沙发有限公司,西南侧为云南美林品牌建材城。车站平面形状主要为矩形,车站外包总长440.0m,标准段外包宽度19.1m,盾构井段宽23.2m,车站一般开挖深度约16.0m~18.6m,盾构井段深约18.3m,基坑采用钻孔咬合桩+内支撑的维护方案。地下市政管线错综复杂,共有电力、雨水、污水、电信、自来水等l4条管线穿越基坑。地下稳定水位埋深约为1.5m~2.5m。本基坑开挖范围内的土层主要为填土、粘土(2)1、(2)3、粉土(2)4、泥炭质土(2)5和粘土(3)4。钻孔咬合桩底进入(3)4粘土层。
本工程围护结构咬合桩桩长35~36.7m,桩中心间距900mm,咬合厚度为300mm,素混凝土(A)桩与钢筋混凝土(B)桩交错咬合布置,其中钢筋桩内配钢筋笼采用水下C30混凝土,素桩采用C20超缓凝混凝土。
3钻孔咬合桩的基本原理及设备组成
3.1基本原理
钻孔咬合桩是指按顺序布置的排桩间相邻两桩桩身进行切割相互咬合(桩圆周相嵌)而形成具有防渗漏作用的连续挡土支护桩墙,一般作用于建筑物(构筑物)的深基坑支护结构。作为围护结构,它一般采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩顺序相隔布置,互相咬合。
钻孔咬合桩在的施工机为钢套管护壁的全套管钻机(见图1),与普通的钻孔灌注桩外设桩间止水围护结构形式相比,套管能防止孔内产生涌砂、塌孔现象,提高套管内混凝土成桩桩身质量,避免夹渣,而且施工时桩基周边土体基本无变形或变形很小,能有效控制围护结构施工时周边建筑物的沉降 。
图1咬合桩现场施工图
3.2施工使用机械
MZ-3型捷程牌全套管钻机,功率75kW/台;
55t履带式起重机一台;
ф1000外套管40m;
锥形冲锤一只。
环形冲锤一只。
十字冲锤一只。
活瓣冲抓一只。
4钻孔咬合桩施工原理及过程
4.1导墙施工
导墙是咬合桩施工过程中的一种措施工序,在施工咬合桩的地面上浇筑一道混凝土导墙,可以控制咬合桩的平面位置和垂直度,提高钻机就位效率,保证施工时精度,同时起到挡土和支撑机具的作用。导墙平面结构见图2。
图2导墙平面示意图
4.1.1导墙质量指标
根据设计图纸导墙宽度为每边1.5m,厚度为30cm,如施工现场土层较差,可根据现场实际情况将厚度适当加大。由于晓东村站施工场地工作面狭窄,一边宽度达不到2.1m,施工时采取措施将该侧宽度适当减小,另一侧适当加大,施工机械垂直导墙方向摆放,采用横打方式施工。
施工时误差控制为:墙面与纵轴偏差为±10mm,内墙面垂直度0.3%,相邻两板高低差2mm,导墙顶面平整度5mm。
4.1.2施工过程
(1)平整场地:本工程场地为原有路面及房屋基础,能够满足咬合桩钻机的承压及行走要求。进场后清除房屋拆迁留下的建筑垃圾,平整场地。
(2)测量放线:根据设计图纸提供的坐标计算桩中心线坐标,采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样。
(3)沟槽开挖:在桩位放样合格后开始进行沟槽的开挖,咬合桩中心轴线应向外侧放30mm,防止咬合桩成桩后对主体结构造成侵线。先采用切割机对原混凝土路面、房屋基础按照导墙设计宽度进行切割,然后进行破除,再用机械开挖,人工配合清渣,直至清理到设计标高和尺寸,然后将中心线引入沟槽底,方便绑扎钢筋和支模。
(4)钢筋绑扎: 沟槽挖好后绑扎导墙钢筋,导墙钢筋采用Ф12螺纹钢,施工时按照设计图纸要求单层双向布置,钢筋间距按200×200排列,水平钢筋置于内侧。
(5)模板安装:模板采用钢模,钢管支撑加固,支撑间距不大于1米,加固应牢固,防止出现跑模现象,并保证轴线和净空的准确。为了不扰动背后的土体,导墙外侧将土壁作为侧模直接浇注混凝土;
(6)混凝土浇筑施工:导墙模板支立完毕后进行测量校核,待达到误差范围以内后方可浇筑混凝土。混凝土采用C20商品混凝土,浇筑时两边对称交替进行,防止跑模。振捣采用插入式振捣器,振捣间距为300mm 左右,混凝土振捣要密实,不漏振、也要防止过振,振动棒快插慢拔,直到无气泡冒出为止,振捣完毕后做好混凝土收面压光并覆盖及时进行养护。连续两幅导墙接缝施工时,应在先浇筑的混凝土接缝面上人工凿出新鲜混凝土面,在浇筑混凝土前充分润湿,再进行混凝土浇筑施工。
(7)拆模:待导墙混凝土养护到达设计强度后,拆除模板。
4.1.3导墙施工要点
(1)导墙施工前应对地下各种管线,地下建筑物进行调查,及时进行清除、迁改,以防成孔困难。
(2)导墙地基应人工夯实。立模时内侧圆模板直径比桩径大20mm,对导墙的表面平整度应严格把关,以方便后面钻机成孔施工时调整垂直度。
(3)混凝土浇筑要对称交替进行,严防跑模。若跑模应立即停止混凝土浇筑,重新加固模板并纠正到设计位置后,方可继续进行浇筑,
(4)等导墙到达设计强度后,拆除模板(见图3),重新定位放样桩的中心位置,将点位返到导墙顶面上,作为定位控制点使用。
图3导墙现场施工图
4.2钻孔咬合桩施工工艺流程
钻孔咬合桩采用全套管钻机进行钻孔施工,两个相邻的桩之间相互咬合形成一种封闭的基坑围护结构。桩的排列方式为一根钢筋混凝土桩和一根素混凝土桩桩间隔布置,晓东村站施工中A系列桩采用C20超缓凝素混凝土,B系列桩采用C35钢筋混凝土。开始施工时,先间隔跳打施工A系列桩2根,在A系列桩混凝土初凝前,用液压套管钻机切割已施工的A系列桩部分桩体,然后进行浇筑施工完的两根A系列桩之间的B系列桩,最终形成 A系列桩与B系列桩的咬合结构。为方便施工,使围护结构达到较好的围护效果,A系列的起始桩采用砂桩(如下图A1桩)。其施工工序是:A1A2B1A3B2A4B3A5……根据以往工程施工经验和施工现场经过试桩得出的结论,单桩成桩时间一般控制为13小时,在时间上能保证施工钢筋桩在素桩混凝土初凝前能够顺利切割成孔(见图4):
图4咬合桩施工顺序图
4.2.1单桩成桩施工工艺流程
(1)钻机定位:待导墙混凝土强度达到设计要求后,移动套管钻机到指定打桩位置,使套管钻机中心对应在已放好点的导墙孔位中心。
(2)冲抓取土成孔:套管桩机就位以后,用履带吊吊装第一节管在桩机钳口中,校正套管垂直度后,摇动压入套管,压入深度控制为2.5―3.5m,然后用抓斗从套管内取土,一边取土,一边继续下压套管,始终保持套管底口超过地下开挖面2.5m以上,套管的压入深度应根据施工现场的实际水文地质情况而定,由于晓东村站地下水水位不高,压入深度可适当减少。第一节套管压入土中后,应在地面上留1.2~1.5m方便用于后续下管接管施工,并对套管的垂直度进行检测,如不合格则进行纠偏直至符合要求,合格后则开始安装第二节套管继续向下施压取土,如此反复继续施工,直至达到设计要求孔深。
(3)吊放钢筋笼(钢筋桩):钢筋混凝土咬合桩成孔后经质检员、监理工程师检查合格后可以进行安放钢筋笼工序。在吊装钢筋笼前应先对钢筋笼进行检查,包括长度、直径、焊接等,检查合格后可开始吊装。吊装时采用履带吊双勾4点缓慢起吊,吊运时应防止拖扯、扭转、弯曲,防止钢筋笼变形。由于设计图纸上的钢筋笼过长(35~37m),因此在现场采取分段加工,分段下放。
(4)下放钢筋笼时,应慢慢对准孔位缓慢下放,钢筋笼应吊直扶稳,不得碰撞钢套管壁。在分段吊装过程中,现场的钢筋笼分两节吊装下放,将下节钢筋笼吊入孔内后,其上端应留1~1.5 m左右,采用临时固定措施固定在孔口处,然后用焊接方法将两段钢筋笼连接起来,待上下节钢筋笼的主筋对正焊接合格,监理验收符合要求后,可继续下放,安装钢筋笼前应计算并测量出钢筋笼口的正确标高,待安放到位后采取有效措施进行固定。
(5)灌注混凝土:由于施工时天气干旱,套管内无水,现场采用干孔导管法流态灌注。混凝土采用商品混凝土,将混凝土倒入吊斗内,履带吊提升到管道上方进料口,倒入混凝土,通过导管灌注至孔内,、施工过程中要连续灌注,中断时间不得超过45分钟。导管提升时不得碰撞钢筋笼,距套管口8m 以内时每1m 捣固一次。钢套管随混凝土灌注应逐段上拔,起拔套管时应摇动慢拔,保持套管顺直。
混凝土刚开始灌注时,应根据套管在混凝土中的埋深适时提升套管,每次提升高度为0.5m左右。套管提升时,用起重机大钩吊住套管,慢慢上拔套管,上拔套管需左右摇晃,使混凝土流入套管所占空间,钢筋桩要确认钢筋笼未上浮。当第一节套管提出孔口一定高度时,拆除第一节套管。第一节套管拆除后,套管提升应根据管节长度和埋深来进行确定,并应始终保持套管低于混凝土面不小于2.5m。
5关键工序质量控制措施
5.1桩的垂直度控制
为保证钻孔咬合桩从上到下能充分咬合,起到围护结构防渗水作用,应该对桩身垂直度进行严格的控制,通过参考《地下铁道工程施工及验收规范》等施工技术规范,咬合桩的垂直度偏差不宜大于3‰,因此在成孔过程中必须控制好桩的垂直度,避免出现咬合桩下部开叉渗漏水现象,在施工中应该采取以下措施:
(1)咬合桩钻机套管的检查、校正:钻孔咬合桩施工前应在施工现场的平整地面上进行套管的顺直度检查和校正,首先检查和校正单节套管的顺直度,然后按照桩长把全部套管连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正。
(2)保证导墙施工质量:全套管钻机在进行下压套管作业时,钻机应一直保持稳定状态,才能控制好套管的垂直度。由于本工程咬合桩设计桩长较大 (最长达37m),钻机施工时下压力和上拔力很大,因此必须保证钻机下部支撑基础的稳定性,在施工导墙时导墙的质量必须满足设计要求。
(3)全过程检查。在整个成孔过程中,从开孔到终孔,应保持全过程对套管垂直度的监测、检查,根据现场施工条件和施工精度要求,整个成孔过程中垂直度监测、检查方法分为地面监测、孔内检查及终孔检查三种。
地面监测:在地面选择两个相互垂直的方向,距离钻机大概3~4m,采用垂吊线锤的方法监测地面以上部分套管的垂直度,发现偏差随偏随纠,线锤纠偏应在每根桩的钻进成孔过程中至始至终,两名垂直度观察员也应该全程进行监测;
孔内检查:每节套管下压完安装下一节套管之前,应停止钻进,用测环或测斜仪进行孔内垂直度检查,如不合格则进行纠偏,直至合格后方可进行下一节套管施工;
终孔检查:咬合桩成孔后,应按规范要求进行垂直度检查,符合要求后进行下一道工序施工。
(4)纠偏:成孔过程中通过各种检测方法发现垂直度偏差超出设计及规范范围时,应及时进行纠偏调整,纠偏的常用有以下方法:
利用钻机油缸进行纠偏。当偏差较小或套管入土深度不大于5m时,可直接利用钻机的两个顶升油缸、两个推拉油缸调节套管的垂直度(全套管钻孔咬合桩机共7个油缸:2个顶升油缸、2个推拉油缸、2个定位油缸、1个调节油缸),即可达到纠偏的目的。
如果桩在入土深度大于5m后发生倾斜时,可先采用上述方法,利用钻机油缸直接纠偏,当达不到要求时,可根据现场实际情况向套管内填砂或粘性土,一边填一边拔起套管,直至将套管提升到检查合格的地方,然后重新调直套管,对垂直度进行检查,合格后再重新下压。
当钢筋混凝土桩发生倾斜时,也可以按此方法进行纠偏,但是套管内不能填土,而应灌入与素混凝土桩相同的混凝土,填土的话容易在桩间留下土夹层,影响日后围护结构防水效果。
5.2素桩超缓凝混凝土
(1)初凝时间的确定
钻孔咬合桩施工工艺所需的特殊材料为超缓凝混凝土 (因为这种混凝土初凝时间特别长,一般应大于60小时,所以称为超缓凝混凝土),这种混凝土主要用于素混凝土桩,其作用是延长素混凝土桩的初凝时间, 给全套管钻孔咬和钻机切割素混凝土桩提供时间条件,使其相邻钢筋混凝土桩能够在素混凝桩初凝之前完成成孔,因此超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺的关键。
为满足钻孔咬合桩现场施工的需要,在正式施工前,必须确定所使用的超缓凝混凝土的初凝时间。施工前,根据以往的施工经验及查阅的技术规范,结合施工现场的实际情况,我们发现控制素桩混凝土缓凝时间,主要是控制单桩成桩的时间,而单桩成桩时间与现场实际的地质条件、设计桩长、桩径和施工时采用的钻机能力等有着直接联系。因此素桩混凝土缓凝时间可以参照以下公式进行计算。
S=3t+F
式中:
S-----超缓凝混凝土的初凝时间
F-----备用时间(为保证施工时能应付各种特殊及突况,一般取15~20 h)
t-----单桩成桩所需时间。
根据本工程地质实际情况、桩长、商混站的距离、交通情况以及我单位所施工同类地铁工程的类似经验,在现场施工试验桩得出的结论显示:一根37m的咬合桩成孔用时6.5h,下导管、安放钢筋笼、浇筑混凝土及拔管时间为6.5h,共用13h,由于素混凝土桩不用吊放钢筋笼,速度将缩短约2h。
参照上面公式,可设定每根桩的成桩时间t为13h(见表2),算出素桩混凝土的缓凝时间为60h(备用时间取大值)。要考虑到施工过程中交通运输、施工中发生意外情况等因素,为确保混凝土有足够的缓凝时间,正式施工前应要求商品混凝土厂家提供的超缓凝混凝土缓凝时间控制在60 h以上,以保证A、B桩形成咬合。
表2钻孔咬合桩单桩作业时间表
(2)超缓凝混凝土技术参数要求:
①混凝土缓凝时间≥60h
所需时间见上段阐述;
②混凝土坍落度:160±20mm
灌注桩基混凝土需要,防止出现素桩混凝土流入钢筋桩而采取的措施;
③混凝土的3d强度值不大于3MPa;
在施工过程中遇到意外情况(如停电、机械故障、地下障碍物等)导致时间延误,使得素桩混凝土终凝后才开始施工钢筋混凝土桩,由于超缓凝混凝土早期强度不高,这样素混凝土桩被切割的部分处理起来比较容易。
④最终强度满足设计要求。
施工结束28d后,桩的强度必须满足设计要求。
6常见事故预防及处理措施
6.1地下障碍物的处理
全套管咬合桩钻机由于是在地下施工,操作空间小,对地下的障碍物处理起来比较麻烦,而且由于要连续切割咬合,处理地下障碍物还受到时间限制,因此施工钻孔咬合桩前必须对施工现场的工程地质作比较详细而定排查,晓东村站由于原现场是建材市场,地下一般为10米深结构柱和条石基础,施工时遇见此类障碍物,直接用十字冲锤将其击碎,再用冲抓钻掏出残渣,继续进行桩身施工。
6.2处理素桩混凝土“管涌”措施
由于在钢筋混凝土桩成孔过程中,素混凝土身桩混凝土未凝固,处于流动状态,因此,素桩超缓凝混凝土有可能从两桩相交处涌入钢筋混凝土桩孔内,这种现象称之为“管涌”,应采取以下措施:
(1)素桩混凝土的塌落度应尽量小一些,为16±2cm,不大于18cm,减少超缓凝混凝土的流动性,钢筋桩混凝土塌落度稍大,为20±2cm。
(2)套管底口应始终保持超前于钻孔开挖面一定距离,最少要大于2.5m,用来防止混凝土的流动,如果在钻机能力许可的情况下,超前距离越大越好。
(3)当地下有障碍物而使得套管底无法进行超前时,应马上向套管内浇注入一定量的水,使其产生的水压力来平衡两侧素桩混凝土的压力,防止出现管涌现象。
(4)在钢筋混凝土桩钻进成孔过程中,现场施工人员应随时注意观察相邻两侧素桩混凝土的顶面, 当发现素桩顶面发生下陷现象必须立即停止钢筋混凝土桩钻进,此时素桩的混凝土已开始流入钢筋混凝土桩孔内,应马上将套管尽量下压,并向钢筋桩孔内填土或进行灌水,直到素桩顶面停止下陷为止,暂停施工,等素混凝土桩内的超缓凝混凝土塌落度减小、流动性降低再继续进行未完成的钢筋混凝土桩施工。
6.3分段施工接头的处理方法
由于晓东村站前期施工场地的限制,施工钻孔咬合桩要进行分段施工,后期场地拆迁完后为满足工程施工进度,需要多台钻机分段施工,因此要解决各施工段之间的接头问题。根据以往施工经验,接头处一般采用砂桩进行处理,在施工段的端头灌注一颗砂桩(成孔后用砂灌满),待后面施工段施工到此接头时按照成孔方法挖出砂浇筑满混凝土即可。由于砂桩一侧的混凝土桩已经终凝,这样在接缝处肯定会出现施工缝,为保证围护结构的防水效果,应在施工的砂桩接缝外侧补打1颗高压旋喷桩作为防水处理。
图5分段施工接头预设砂桩示意图
6.4克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小,因此在浇筑混凝土上拔套管时,钢筋笼容易被套管或混凝土中的粗骨料等挂住或卡住,随着套管和混凝土往上升而跟着往上发生位移,这样钢筋笼就产生了上浮现象。其预防措施主要是 :
(1)调整原材料:钢筋混凝土桩混凝土的粗骨料应尽量小一点,不宜大于20mm。
(2)加焊钢板:在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径小点的钢板,增加钢筋笼的抗浮能力以防止钢筋笼上浮。
(3)固定钢筋笼:在钢筋笼底部加焊尖头定位钢筋,定位钢筋采用4Φ25,L=500~1000mm。安放时,在钢筋笼顶部适当加压,使定位钢筋进入管底土层,从而防止钢筋笼上浮,在晓东村站咬合桩施工过程中,直接在钢筋笼底部选4根对称的主筋加长1m后插入孔内,达到防止钢筋笼上浮目的。
7结语
(1)本工程在施工中采用测斜管对咬合桩的垂直度进行检测,从检测结果看均符合设计要求,成孔质量较好。
(2)2010年8月基坑降水后,对基坑进行了开挖,基本没出现渗水现象,咬合桩起到了很好的止水作用。
(3)在基坑土方开挖期间对周围地表沉降、围护桩水平位移等进行监测 ,其结果也均在设计警戒值以内,说明基坑稳定性是较好的。
综上所述,钻孔咬合桩施工技术对深基坑围护工程是一种比较有效的技术。但由于本技术对设备要求较高,施工技术在工序上要求严格,施工材料、施工时间有所限制,而且在遇到地下基础时,处理比较困难,所以在采用时应对现场的各方面因素考虑齐全后方能采取进行。
参考文献
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[2]陈冬瑞,钻孔咬合桩在地铁围护工程中的应用[J],铁道标准设计,2006(3)
[3]裴建.钻孔咬合桩在深基坑维护结构中的应用[J].隧道建设,2005(6)
中图分类号:TU74文献标识码: A
1、工程概况
码头采用高桩梁板式结构,采用φ800mm钻孔灌注桩。根据勘察报告,本工程采用天然地基,持力层灰黄色~灰色粉砂:层面标高约-23.17~-32.55m,厚度一般为7.10~14.70。顶面起伏变化及厚度变化较大,密实,含云母和铁质物,该层状态好,局部为细砂,局部颗粒较细,表现为粉土。该层平均标贯击数N63.5在水域约为55.5击,陆域约为64.2击。可作为本工程的天然地基持力层。
2、施工过程质量控制
2.1成孔过程控制
钻孔在整个灌注桩施工过程中是占用时间最长的一个重要环节。钻孔质量的好坏,直接关系到下一步施工的难易、成桩的质量及单桩承载力的高低。因此。在施工中要注意钻进速度、成孔深度等。
2.1.1孔径控制。根据桩长、桩径、地质资料及设备情况,选用QSZ150型钻机进行成孔。钻机在开钻前首先确定钻头直径,因灌注桩直径为800mm,考虑到钻进过程中钻杆晃动会扩孔,经试钻孔选用直径780mm钻头,成孔直径可控制在800~820mm之间。
2.1.2钻孔进度控制。根据本区域地质勘探资料,顶层为淤泥层,层顶标高-3.20~-6.50m,流塑状;护壁不宜成功,所以钻孔前陈设12m长的护筒,护筒底穿透淤泥层1~2m。
钻孔时应根据不同土层控制好钻机钻进速度,钢护筒下4m左右范围内钻进应低速,待各方面正常后方可加速。对于易塌孔的土层,或出现缩颈、塌孔时,钻进速度要减慢,并减少泥浆循环速度加大泥浆比重,必要时应在缩颈、塌孔段投入粘土,且慢速空转不进尺。开钻以后应连续钻进,争取以最短的时间成孔,避免粘土层的孔壁或孔底经长期浸泡而软化,导致孔壁的摩擦系数减少和孔底端承力的降低。随钻进深度,应提取相应土层样本,判断土层,与地质剖面图对照,并做好相应的记录。
2.1.3钻孔深度控制。开钻前事先核定主钻杆长度、钻杆长度、钻头长度等,终空前计算钻孔深度:
L1:主钻杆长度;
L2:每节钻杆长度;
L3:钻头长度;
n:钻杆进入护筒的节数,不足一节按进入比例进行计算。
钻孔不允许出现深度不够现象,超深控制在30cm以内,杜绝以超深来抵消孔底沉渣。孔深经检查核实无误后,才允许提钻。
2.1.4清孔质量控制。钻孔结束后,采用正循环进行第一次清孔,通过补充新鲜泥浆将孔内含沙量大、性能差的泥浆置换出来。二次清孔时宜采用正循环清孔,考虑二次清孔在钢筋笼和导管下放后进行,故采用已下放导管进行正循环清孔。孔底沉渣是影响桩承载力的重要因素,沉渣过厚则会积存桩底,甚至被混凝土挤至桩身周围,损及桩身下段之摩擦力及桩端之点承力,影响钻孔灌注桩的成桩质量。泥浆的性能指标是比重、粘度和含砂率,若泥浆过稀,则携渣能力不够;若泥浆过稠,则孔壁会形成泥皮,无形中减少了桩经。为了保证正循环清孔质量,二清时应加大泥浆的比重和粘度,但不宜过大,比重控制在1.15~1.20、粘度控制在20~24为宜,且清孔的速度要慢。待各项指标满足设计和规范要求后,及时进行混凝土浇筑,减少沉渣时间,若清孔后到浇筑混凝土的时间超过30分钟应重新进行清孔。
2.2钢筋笼质量控制
钢筋笼的制作好坏,直接影响到下笼的难易、成桩质量的好坏、单桩承载力的高低。因此在施工中,钢筋笼的制作及安装必须严格按设计要求加工。
钢筋笼的制作必须按图纸进行,本工程钢筋笼长度为28.8m,加工时分为两节,短节置于下端,保证接头处于桩身下部。
钢筋笼吊装时要保证其不变形,吊点位置应对称,保证钢筋笼呈垂直状态。钢筋笼的下端吊入护筒后,使其中心与桩中心一致。钢筋笼上端下至护筒口时,应再次检查钢筋笼的位置。第一节下放完成后用槽钢担于护筒上,第二节钢筋笼用吊车起吊后与第一节对接,两节钢筋笼的连接采用焊接,焊接时要扶正、同心,主筋搭接采用单面焊。将钢筋笼的两根主筋根据护筒标高接长,顶部与钢护筒和平台进行固定,防止在混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。
2.3灌注过程控制
混凝土灌注是一个连续的过程,质量控制难度较大,通常是通过成桩后的低应变动测来检查成桩质量。如果此时发现存在质量问题,则为时已晚。因此在混凝土灌注过程中应着重于以下几方面质量控制:
2.3.1防止钢筋笼上浮
钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大时钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮;由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。所以钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近钢筋笼时,控制导管埋深在1.5~2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~5m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。
2.3.2防止导管堵塞。导管堵塞事故,会造成桩身夹泥、夹砂而形成断桩,甚至造成导管埋置,堵塞事故的发生,主要与混凝土的和易性、粒径与级配、泥浆比重等有关。
和易性是混凝土拌合物性能的综合反映,包括流动性、粘聚性和保水性。和易性差的混凝上表现为:拌合物松散、不易粘结、流动性差;拌合物粘聚力大、成团、不易灌注,拌合物在出料运输灌注过程中,容易造成分层离析或泌水。造成此现象的原因是:①水灰比配合不当。在骨料用量不变情况下,水灰比越大,拌合物流动性增大;反之则减小。但水灰比过大,会造成粘聚性和保水性不良;水灰比过小,会使拌合物流动性过低而影响混凝土灌注,发生堵管。所以在根据混凝土设计强度,计算配合比时,合理选用水泥标号,确定最优水灰比。②拌制混凝土时,坍落度太小,或搅拌时间过短,混凝土拌合不均匀,流动性差。合理选择混凝土拌合物的坍落度,坍落度宜在18~22cm范围内;还要严格把握搅拌时间,每盘自装料到出料时间不小于120S,以保证搅拌均匀。③灌注混凝土过程中,运输距离过长或道路不平,引起混凝土离析和泌水。为保证混凝土灌注桩灌注的混凝土不产生离析和泌水,混凝土输送道路应平整和畅通,尽量缩短运输时间。
成孔过程中为稳定孔壁,采用的护壁泥浆都具有高比重(1.35~1.45)、高粘度(多在25s以上)的特点;选用原土造浆并辅以膨润土造浆,易造成附在孔壁的泥皮较厚。这些因素对于水下混凝上导管灌注都是极不利的。导管灌注混凝土工作原理是靠混凝土柱的压力来顶升导管外混凝土柱和泥浆柱的压力,其力学原理可用以下关系式表:
h1×rc>hw×rw+ h2×rc(1)
h1:导管内混凝土面到导管底高度;
h2:导管在混凝土内的埋深;
hw:导管外混凝土面以上泥浆的高度;
rc:混凝土的比重;
rw:泥浆的比重;
上式成立时,才能顶升管外混凝土,形成连续灌注。这样,在导管有一定埋深的情况下,降低泥浆的比重就显得极为重要。因为随着混凝土的灌注,将不断挤出孔壁周围的泥皮进入孔内上部泥浆和混凝土的泥浆中,造成孔内泥浆比重(rw)增大,造成灌注顶升的不畅而形成堵管。孔内泥浆比重越大,混凝上流出导管顶升的受阻滞作用也随之增大,若加上混凝土拌合不充分或骨料级配不合理等现象,更易造成堵管。故在灌注混凝土之前,一定要保证二次清孔质量,以确保导管灌注的顺利进行。
2.3.3防止初灌量不足。初灌量要能保证导管底部混凝土埋深和导管内平衡管外泥浆压力量。所以初灌时要能保证满足:
V≥πd12h1/4+πd22h2/4(2)
V:混凝土初灌量;
d1:导管直径;
d2:桩孔直径;
h1:桩孔内砼面高度达到h2时,导管内砼需要达到的高度(由式(1)确定);
h2:首灌混凝土时,混凝土面必须达到的高度(满足导管埋深≥1m);
为了保证隔水塞能顺利排出,导管底口距孔底距离应在30~50cm,所以在灌注时应准备一些短导管,保证此间的距离。
2.3.4 防止导管埋深不足。通过对初灌量的控制,保证首批混凝土的埋管深度不小于1m。在以后的混凝土灌注的过程中,埋管深度保持在2~6m。在施工过程中,操作人员在灌注不畅时,常常先采取提升导管的办法;如果此时控制不好,极易造成将导管提出有效混凝土面的质量事故。针对这种情况,对每立方米混凝土的灌注高度,应有预先的估算,并注意积累现场经验数据。由于偶然性因素的存在,在提拆导管前,应测定混凝土面实际高度,保证导管埋置深度大于2m。应特别注意在提拆导管时,实际操作的导管提升高度,防止提升至最高点时导管底口高出混凝土面。
2.3.5灌注混凝土质量控制。由于灌注桩混凝土的灌注是在水下进行,比一般的浇筑较难控制混凝土的质量,因此要加大水下灌注混凝土的质量监控。
在混凝土灌注前,首先要核实混凝土的供应是否能够保证 ,待一切准备工作均已就绪方可进行混凝土灌注。混凝土应连续灌注,不得中断并应尽量加快灌注速度。混凝土首灌量应能保证混凝土灌人后,导管埋入混凝土深度不小于1m,另外还应考虑到导管底部离孔底30~50cm的距离,导管内混凝土柱与导管外泥浆柱要平衡,以及保证适当的充盈系数。
混凝土灌注过程中,导管应始终埋在混凝土内,严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面深度控制在2~6m,最小埋入深度不得小于2m。导管应勤提勤拆,一次提管拆管不得超过6m。为了保证桩顶质量,混凝土实际灌注高度应比设计桩顶标高高出0.8m,经测定合格后才可停止灌注。
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
建筑工程施工中合理运用科学技术是工程质量和安全的根本保障,当前建筑工程出现大体系、多结构的发展趋势,建筑工程追求安全和稳定的需要越来越显著,要以更为严谨而全面的技术应用来实现对这些需求的满足,这是建筑行业和整个社会的共同认知。钻孔灌注桩技术在这一趋势下被开发出更多的功能,很多现代化的建筑工程都选用钻孔灌注桩作为基础,这扩大了钻孔灌注桩技术的应用范围,而且实现了对钻孔灌注桩技术应用范围的扩展。
一、钻孔灌注桩施工技术的重要意义
房屋建筑工程中的钻孔灌注桩施工技术,是灌注桩施工技术的一种。施工质量的好坏对整个房屋建筑工程质量有着直接的影响,轻则对房屋建筑的外观和使用功能产生一定的影响,重则对住户的生命财产构成严重的威胁。由于钻孔灌注桩施工技术具有震动小、噪音低,尤其是能在复杂的地基上应用,所以在房屋建筑工程中得到了广泛的应用。但同时具有施工隐蔽性强和施工技术难度大以及在水下进行的特点。此外,还受到房屋建筑工程所在地的地质水文条件的限制,在房屋建筑工程中应用钻孔灌注桩施工技术既是重点也是难点,因而必须引起我们的高度重视,严格控制每一道施工工序,方能确保房屋建筑工程的质量。由此可见,在房屋建筑工程中应用钻孔灌注桩施工技术具有十分重要的意义。
二、钻孔灌注桩施工的准备
1、钻孔灌注桩施工的技术准备
应该在钻孔灌注桩施工前对相关的施工人员和技术人员进行水平和素质的考核,要避免素质不高、没有钻孔灌注桩施工经验的人员进入到施工领域,特别对于重要的环节要做好资质的检查,这样才能够将钻孔灌注桩质量置于技术的管控范围内。
2、钻孔灌注桩施工的机械准备
机械和设备是进行钻孔灌注桩施工的物质条件,要确保钻孔灌注桩设备的性能完好,并要对钻孔灌注桩施工机械进行严格检测,确保钻孔灌注桩施工机械和设备处于状态安全、性能良好的状态,便于在钻孔灌注桩施工中充分发挥机械和设备的功能和作用,形成钻孔灌注桩施工质量的客观保障。
3、钻孔灌注桩施工的场地准备
要在钻孔灌注桩施工前对施工环境和施工场地展开全面地调查与分析,得出科学而可靠的钻孔灌注桩施工方案和场地准备设计,重点对钻孔灌注桩位置、深度和直径进行测量和定位,在此基础上形成钻孔灌注桩场地的准备,这是确保钻孔灌注桩施工安全和施工质量的必要前提。
4、钻孔灌注桩施工的材料准备
在钻孔灌注桩施工中要对材料进行必要的技术检验与质量检验,这样可以确保钻孔灌注桩过程的顺利,也可以确保钻孔灌注桩质量的稳定。
三、钻孔灌注桩施工
1、测定桩位
在施工之前,首当其冲是充分的清理现场和做好准备工作,其标准是确保现场的平整性,这项工作虽时常被忽略但却是非常重要的准备工作。在完成清理工作之后,应当根据施工图纸和桩位的平面布置图进行施工。首先要对水准点以及桩基轴线的定位点进行精确的测定,同时要做好相应的标记,其目的在于确定每一根灌注桩的准确位置。正式开始施工时,我们需要多加注意预防桩基位置的偏移,同时安排好相应的工作人员对灌注桩的桩位进行检验复查工作,从而确保灌注桩处于规定的位置上。
2、泥浆的制备
施工过程中最为关键环节就是泥浆的制备了。在施工过程中,泥浆主要功能是用于排土护壁、切土以及冷却钻头。在护壁时,施工人员需要依据当地土质的具体特征来制备相应的泥浆。例如,如果是在土质以及粉质的土质中进行成孔工作,那么就需要加入适量清水,但切记要将排渣泥浆密度的范围控制在1.1g/cm3至1.3g/cm3以内,最重要的是要用原土来造浆。此外,还有一种情况就是在夹砂层较厚的土质中进行成孔。如果是这种情况的话,施工人员就需要将泥浆密度的范围控制在1.1g/cm3至1.3g/cm3以内。除此之外,如果是在其它的土层中进行成孔时,那么在进行泥浆配置时应当采用塑性较高的膨润土和粘土制备。正因泥浆的密度关系着整个钻孔灌注桩的施工质量,所以在施工时一定要安排专业工作人员进行泥浆密度的测定工作。为进一步保证工程质量,还需要定期对泥浆的含砂率、胶体率以及粘度进行测定,将泥浆的含砂率控制在8%以内、胶体率控制在90%以内、粘度范围控制在18s至22s。另外,只有在充分了解同泥浆的具体质量情况后,方可加入适量增粘剂、分散剂以及增重剂等,只有这样才能进一步提高泥浆的质量水平。最后,要按照相关环保规定处理好施工中产生的废弃泥渣以及泥浆等。
3、造孔
(1)钻孔需要的临时设备:按桩位放样位置要求在平整好的施工场地进行轨道的铺设。紧接着安装好钻机(钻机选用SPJ-300型水文水井钻机,数量是4台)。此外,需要注意的是邻桩孔必须在中心距5m内桩砼浇筑完毕24小时后方可钻孔。
(2)护筒埋设:要求施工人员在进行施工时在孔口需埋设Φ1200mm高度1~1.2m的钢护筒,护筒口高出地面0.3m,其目的在于保持孔口稳定不坍塌。
(3)泥浆固壁钻进:通常施工人员会采取原孔造浆和人工制浆相结合方式,但在施工时需根据当前工程的地质情况而定。如遇细砂地层则需制备泥浆,在造孔钻头可选用上主要有两种,一种笼式,另外一种是棒式。在钻进过程中,如果没有严格控制泥浆比重,则极有可能导致坍孔。另外,钻机铺设的轨道必须垂直于泵房中心线。
(4)清孔:只有当钻井达到设计深度,方可停止钻进,并进行孔内换浆清孔,需注意的是置换的泥浆比重要控制在1.15~1.25,含砂率不大于8%,必要时可采取空压机抽吸法清孔。
4、钢筋笼项目的技术要点
钻孔灌注桩钢筋笼的主要关键步骤是制作,应利用规范的方法和精密的仪器对钢筋质量进行严格检验,必须突出钢筋直径、长度和强度的检验,使其不但符合钻孔灌注桩施工的需要,而且能够抵御施工中意外情况的影响。制作钢筋笼时要选用平整的场地,要将规格相同的钢筋对方在一个区域,将标准和长度一致的钢筋按设计堆放,这样有利于对钢筋笼制作过程的控制。将钢筋笼安放在钻孔的过程中要注意钢筋因自重或外力的影响出现的变形,要采用必要的措施减少对钢筋笼的碰撞与拉动,必要时对关键部位采用加筋处理。
5、混凝土项目的技术要点
灌注混凝土前应该对钻孔进行清理,同时要做好混凝土的坍落度检验,这是一个不可或缺的重要技术过程。必须要保证混凝土可以在规定的时间内搅拌成,要保证其灌注的时间要低于10min,高于8min。灌注混凝土时要保证每一次灌注中间相隔30分钟。在浇筑混凝土时要将导管进行及时的拆除,同时导管要在混凝土下两米处的位置。对钻孔灌注桩桩身的混凝土进行定期的养护,一般是在7d~14d之间,要保证混凝土质量、表面、规格都符合相关的规范要求。
结束语
钻孔灌注桩浆技术是一种较好的建筑桩基施工技术,对高层建筑、桥梁以及要求大吨位承载力的基础设施有着十分积极的意义,由于它克服了钻孔灌注桩自身的先天不足,使桩底,桩侧土体得到加固,从而大幅度提高桩的承载力,由于单桩承载力的提高,可减少桩数、桩径、桩长、缩短工期、节省投资,有着明显的经济效益和社会效益,因而受到桩基工程界的欢迎。
参考文献
1.工程概况
宜昌港枝江港区姚家港综合码头工程位于湖北省宜昌市枝江姚家港镇,建设3000吨级泊位4个,码头结构为高桩梁板式。码头平台长410m,宽25m,共31榀排架,排架间距7m,共分3段,变形缝为20mm,边横梁悬臂1.5m,排架基础采用芯柱钢管桩复合桩型,每榀排架6根芯柱钢管桩,全部为直桩,钢管桩为Φ1000mm,钻孔桩芯柱为Φ800mm。上部结构采用现浇横梁节点浇筑预制纵梁系,面层采用预制叠合板,板厚250mm,现浇面层250~300mm。排架前沿设Φ800钢靠船构件兼作下层系缆平台的基础,根据水位差的要求,设三层系缆平台。工程设五座固定引桥,采用Φ1000mm钻孔灌注桩,桩基上现浇地梁,其上现浇立柱、联系梁,预制安装空心板,现浇面层。水工建筑物安全等级为Ⅱ级。工程地质情况及主要力学参数见表1所示。
其中,设计选取⑦砂卵石(中密-密实)为本工程持力层,该层以砂和卵石为主,中密-密实状态,卵石含量45~70%,直径一般5~10cm,卵石成分主要为白云岩、大者大于17cm,成分由变质岩、花岗岩、白云岩等组成,且分选性和磨圆度较好,该层未穿透至基岩。
2.桩芯钢管桩施工重难点
根据设计以及试桩资料,本工程未穿透至基岩的砂卵石层⑦为工程桩基础持力层,因工程为水上施工工程,钢管桩沉桩完毕后还要作为后续芯柱钻孔桩施工平台的桩基基础,这就需要钢管桩在砂卵石层中要沉入4.5m以上,从而保证桩身有足够的侧阻力(根据试桩资料,其余地层桩身侧阻力非常低,只有砂卵石层可以提供足够的侧阻力,桩基端承力较小,同时考虑芯柱钻孔桩施工过程中可能的扩孔,端承力不计入桩基承载力)来支撑钻孔平台的使用和施工荷载,但一般在卵石层中,钢管桩沉桩通常还未沉入本工程设计所要求的卵石层4.5m,钢管桩的桩尖就会因反复的大能量锤击在卵石层中发生卷边和变形,导致无法顺利沉桩至设计标高,对芯柱钻孔桩的施工也会造成很大麻烦,这就是本工程的重难点之一:如何使钢管桩顺利沉入所需的设计标高,又确保钢管桩桩尖不至卷边变形。另外,在芯柱钻孔桩钻进至钢管桩桩尖标高以下后,又可能面临着密实度不理想的中密卵石层,透水性好,并有着一定的松散度,卵石和卵石之间的砂缝隙较大,在钻头的作用下易产生一定的液化和移动,很可能产生漏浆和扩孔甚至塌孔的问题,这是本工程痘施工的另外两个重难点。
3.施工方案和解决措施
3.1钢管桩桩尖发生的卷边变形问题
因本工程钢管桩须沉入卵石层至少6m,但钢管桩具有一定的柔性,在沉桩过程中反复的大能量锤击,钢管桩尖和卵石层中的卵石不停的冲击、挤压和摩擦,易使得钢管桩桩尖产生卷边变形,甚至可能撕裂,这对后续桩芯钻孔桩的施工将带来极不利的影响。
对于钢管桩在卵石层中的沉桩,项目借鉴了公司在附近区域已完工工程施工总结中的成功经验,采取钢管桩桩端外加强的方式,钢管桩的壁厚由18mm在桩端3m处改变为外加强壁厚25mm,结合试桩过程中的具体数据及周边类似地质工程的沉桩经验所确定的合理贯入度5mm/击,根据地勘图纸对地层标高的准确把握,采用打桩船重锤轻打的方式进行钢管桩沉桩施工的控制。经后期芯柱钻孔桩工序施工的论证,以上几个措施相结合,既达到合理的桩尖标高,同时又避免了桩尖卷边变形的问题,为码头由桩基施工转上部结构施工奠定了良好的基础。
3.2芯柱施工过程中漏浆问题
因本工程卵石层卵石含量下限仅为45%,其余空间均为泥沙所填满,整体性相较其他码头桩基工程的岩基类嵌岩桩地质就钻孔桩的护壁提出了更高的要求。在施工过程中,钻孔桩孔内泥浆很可能沿稳定性较差的卵石之间的缝隙流失,形成漏浆的现象,这一点在初期芯柱钻孔桩钻进过程中确实时有发生。经讨论和总结后采取如下解决方法使该问题得到较好的改善和解决:施工过程中发现,在芯柱施工至刚出钢管桩桩尖时,发生漏浆的现象最为严重,经过经验总结发现,若卵石之间的缝隙被泥浆等粘性填充物填满,漏浆的情况就会改善很多,所以在施工过程中,项目部针对芯柱施工,准备了比普通钻孔桩泥浆需求量多出3倍的优质泥浆。而在芯柱施工至快出钢管桩桩尖时,先暂时提高泥浆浓度,保证孔内有高浓度的泥浆填充卵石缝隙,同时降低钻进进尺效率,提高孔内护壁形成的效能,待孔内泥浆浓度稳定后,再增加适当提升进尺速率。若漏浆现象更加严重,除了及时补充泥浆以外,还采用适量的水泥粉、优质膨润土和黏土进行紧急封堵,此方法效果较好,见效也较快,施工如图1、图2所示。
3.3桩芯钻孔桩塌孔的问题
在施工过程中,因卵石层的不均匀性和不稳定性,除了漏浆,还发生了塌孔的现象,严重时还容易造成已沉桩完毕的钢管桩向下“溜桩”。针对此问题,施工中发现孔内泥浆浓度和孔内水压力对塌孔是最大的两个影响因素,适当提高水头以及泥浆性能,基本可以避免塌孔现象的发生。施工过程中要保持孔内水头始终高于地下水位3m以上,钻进过程中始终保证足够的高质量泥浆,定时对水头进行监测,避免因漏浆导致水头突然下降最终发生塌孔。优质的泥浆可使护壁更加牢靠,在孔壁形成粘结性好、渗透性差的泥浆皮,这层皮既可防止漏浆,也可大大降低塌孔的可能性。
此外,在卵石层进尺过程中,若有钻机停机时间长、泥浆配置和循环不合理、清孔后砼浇筑等待时间长等,也容易造成塌孔的现象,所以在钻孔前还需对钻机、钻头的进行及时维护和保养,钻孔中准备足够的泥浆材料和场地,成孔后提前合理安排钢筋和砼浇筑工序的衔接。
4.结束语
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A 文章编号:
引言
为了更好的解决人们的居住问题,房屋的设计早已由原来的横向发展变为纵向发展,楼层变得越来越高,为了进一步提高城市土的利用率,缓解人口的压力。随着我国建筑行业的不断进步,新型施工材料及其施工工艺不断的被研制和进一步推广,为我国建筑业的进一步发展提供了坚实的技术支撑。然而受到了设计、施工技术、材料、监督等因素影响,高层建筑后期使用的过程中常常会出现裂缝、脱落甚至倒塌事故等事故,有时甚至会带来严重的人员伤亡事故,严重影响着建筑物的功能及使用寿命,危及公民的人身财产安全。
一、房屋建筑的钻孔灌注桩施工技术的介绍
(一)钻孔灌注桩施工前期准备工作
1、杂务处理
建筑工人在正式作业前,首先要把现场杂乱的物品处理掉,各种旧建筑物、地上地下的无用电缆等,都应该及时清理干净,为施工过程提供方便。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
2、桩位放样
现场准备工作完成后,依据施工图纸,通过测量与定位将图纸上桩的位置在地面上标示出来,挂上线(用卷尺配合),进行检查,并对控制点进行检查(经纬仪),允许偏差不超过5公分。由施工队埋设十字护桩,十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护,以备开挖过程中对桩位进行检验。最后需要根据实际要求制定一套完善的规划制度。
(二)钻孔灌注桩施工技术
1、泥浆配制
在实际施工过程中,泥浆配制是非常关键的一步。泥浆可以携砂排土、护壁、冷却钻头、切土等作用。其中护壁是它最主要的作用。要选用高塑性粘土或膨润土,将普通粘土与水进行搅拌形成泥浆,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,采用高压泥浆泵注入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,泥浆会借用其上升流速不断的在孔壁内部涂抹,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。
泥浆制备时应依据土质的条件制备泥浆,其比重应控制在1.05~1.2之间,采用泥浆比重计检验;粘度应控制在17~22s,采用50000/70000漏斗法检验;含砂率是新制泥浆不大于8%,用量杯法检验。
2、钻孔
钻孔前,要根据施工设计的要求,针对不同的地质层选择合适的钻头,根据实际情况调节钻进压力与速度,调节泥浆的比重等。做好钻孔过程中的施工记录,及时发现钻孔时地面情况的变化,并及时采用相应的措施处理。
钻进过程中,钻杆的垂直度与深度、钻头的旋转度、钻进的速度等,都应该有很好的控制。一般情况下,通过观察与测绳来调节钻杆的垂直情况,用测绳来测量钻孔深度。钻头的旋转情况要根据实际情况而定,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min。
3、清孔
清孔时,钻孔深度达到要求后,采用灌注桩孔径检测系统进行检查,达标进行清孔,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。当成孔深度与标高要求相符,利用至少两个小时的时间来清洗孔内,采用换浆法施工,抽渣或吸泥,将孔内残留的渣子排出,保持孔内水位,以免发生坍塌现象。在孔内清洗完毕后,将钢筋笼与导浆管及时放入,并将导浆管的接口密封,同时进行水密实验。等到导浆管安装成功之后,质量监督人员应对孔的实际深度进行测量,如果沉渣厚度大于200mm时,则需要进行二次清孔,二次清孔的流程主要是用高压风冲射孔底沉淀物,以此排出孔内沉渣,使其干净,清孔完成后立即浇注水下混凝土。要确保桩基的顶部承载力与设计要求相符,只有这样,钻孔桩的施工整体质量才会得到很大的提升。
二、关于施工中常见问题及防治措施研究
(一)防止坍孔问题
在钻孔过程中,坍孔问题发生时一般表现为孔内水位急剧下降,并有气泡伴生,出碴量显著增加,钻机进尺不动,钻机负荷明显增大。坍孔问题的产生,可能是由于施工前地层情况分析不清,没有制定合理的施工方案,在泥浆制备方面做得不够到位,泥浆比重、黏度、胶体率等调配不当。也有可能是由于孔壁水压不平衡和护筒埋置太浅漏水造成坍孔。
坍孔的预防在于要对各地层地质情况做到心中有数,随时注意钻进情况,随时观察水位情况。当钻进松散,粉砂土或流砂中时,要及时补充较大比重粘度的泥浆,甚至可补充投入掺片石或卵石的粘土。此外,要有专人负责补水,以保证钻孔内必要的水头高度。坍孔发生后,如坍塌部位不深,可采取深埋护筒法继续施工,若坍孔严重,应立即回填密实后重新钻孔。
(二)孔位偏移或孔身倾斜
孔位偏移或孔身倾斜出现的原固可能是桩架不稳固,钻杆不垂直或土层软硬不均。也可能是由于导向不严格或遇到探头石及基岩倾斜所引起的。应该在钻孔的时候,充分做到一人一机严格监督,将桩架重新安装牢固,使其平稳垂直。如果孔的偏移过大,应填入石子粘土,重新作业使其成孔;如果有探头石,可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎;如果遇基岩倾斜,可以投入毛石于低处,再开钻或是密打。
三、钻孔灌注桩施工安全及环保要求
所有工作人员必须持证上岗,严禁酒后上岗,在施工工地不能出现易燃易爆物品,以确保人生安全。所有施工人员必须严格按照有关安全规章、规程、规定进行施工。所有的施工工具,例如钻机、钻具、起吊设备、卡具等必须符合设计要求,并有专业人员人进行检查维修。泥浆池应该设在偏僻的地方,或者设置防护栏,以防不知者坠入。加强对各种施工机械擦操作人员的安全操作规程教育,使其能熟练地掌握有关技术。
四、总结
房屋建筑的钻孔灌注桩的施工技术现在已经十分成熟可靠,它已经被很多大型的施工企业所认可,并且积极投入各个工程领域中去。然而想要很好的控制钻孔灌注桩技术也不是一件容易的事,它受很多因素的影响,来自地形地层、施工材料以及工作人员自身的素质也有关。为了很好的避免发生质量事故,我们必须大量的总结经验,并且大胆的开发创新更好的施工办法。将理论与实践相结合,具体问题具体分析,严格控制和管理好施工中的各个细节。同时也不能呢个忘了对施工企业人员的思想教育,努力做到不偷工减料,认真负责,严格按照规程和规范施工。加强对钻孔灌注桩施工过程的控制,不断积累和总结经验,不断加以创新,才能生产出优质工程和精品工程。
参考文献
[1]熊茂平.泥浆性能对超深大直径灌注桩成孔效率与成桩质量的分析[J].施工技术,2005(1).
[2]尚顺波.浅谈桥梁钻孔灌注桩的常见病害及对策.四川建材,2009年第1期.
[3]黄正华.浅谈桥梁基础工程泥浆护壁钻孔灌注桩的质量管理[J].江苏工程质量,2006,(6).
中图分类号:U443.15+4文献标识码: A 文章编号:
引言
为了更好的解决人们的居住问题,房屋的设计早已由原来的横向发展变为纵向发展,楼层变得越来越高,为了进一步提高城市土的利用率,缓解人口的压力。随着我国建筑行业的不断进步,新型施工材料及其施工工艺不断的被研制和进一步推广,尤其是桩基础设计及施工,为我国建筑业的进一步发展提供了坚实的技术支撑。然而受到了设计、施工技术、材料、监督等因素影响,高层建筑后期使用的过程中常常会出现裂缝、脱落甚至倒塌事故等事故,有时甚至会带来严重的人员伤亡事故,严重影响着建筑物的功能及使用寿命,危及公民的人身财产安全。 因此桩基础的设计与施工显得尤为重要。
一、混凝土灌注桩施工技术的介绍
(一)钻孔灌注桩施工前期准备工作
1、杂物处理
建筑工人在正式作业前,首先要把现场杂乱的物品处理掉,各种旧建筑物、地上地下的无用电缆等,都应该及时清理干净,为施工过程提供方便。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
2、桩位放样
现场准备工作完成后,依据施工图纸,通过测量与定位将图纸上桩的位置在地面上标示出来,挂上线(用卷尺配合),进行检查,并对控制点进行检查(经纬仪),允许偏差不超过5公分。由施工队埋设十字护桩,十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护,以备开挖过程中对桩位进行检验。最后需要根据实际要求制定一套完善的规划制度。
(二)钻孔灌注桩施工技术
1、泥浆配制
在实际施工过程中,泥浆配制是非常关键的一步。泥浆可以携砂排土、护壁、冷却钻头、切土等作用。其中护壁是它最主要的作用。要选用高塑性粘土或膨润土,将普通粘土与水进行搅拌形成泥浆,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,采用高压泥浆泵注入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,泥浆会借用其上升流速不断的在孔壁内部涂抹,这样既能钻进又能起到护壁的作用。
泥浆性能指标及检验方法如下:
泥浆比重:控制在1.1~1.3之间(粘土层:1.05~1.10;砂层:1.07~1.15;有承压水的粉、细砂层:1.10~1.20),采用泥浆比重计检验;
粘度:控制在16~22s,采用50000/70000漏斗法检验;
含砂率:新泥浆不大于4%,用量杯法检验;
2、钻孔
钻孔前,要根据施工设计的要求,针对不同的地质层选择合适的钻头,根据实际情况调节钻进压力与速度,调节泥浆的比重等。做好钻孔过程中的施工记录,及时发现钻孔时地面情况的变化,并及时采用相应的措施处理。
钻进过程中,钻杆的垂直度与深度、钻头的旋转度、钻进的速度等,都应该有很好的控制。一般情况下,通过观察与测绳来调节钻杆的垂直情况,用测绳来测量钻孔深度。钻头的旋转情况要根据实际情况而定,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min。
3、清孔
清孔时,钻孔深度达到要求后,采用灌注桩孔径检测系统进行检查,达标进行清孔,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。当成孔深度与标高要求相符,利用至少两个小时的时间来清洗孔内,采用换浆法施工,抽渣或吸泥,将孔内残留的渣子排出,保持孔内水位,以免发生坍塌现象。在孔内清洗完毕后,将钢筋笼与导浆管及时放入,并将导浆管的接口密封,同时进行水密实验。等到导浆管安装成功之后,质量监督人员应对孔的实际深度进行测量,如果沉渣厚度大于200mm时,则需要进行二次清孔,二次清孔的流程主要是用高压风冲射孔底沉淀物,以此排出孔内沉渣,使其干净,清孔完成后立即浇注水下混凝土。要确保桩基的顶部承载力与设计要求相符,只有这样,钻孔桩的施工整体质量才会得到很大的提升。
二、混凝土灌注桩施工质量保证措施
(一)防止坍孔问题
在钻孔过程中,坍孔问题发生时一般表现为孔内水位急剧下降,并有气泡伴生,出碴量显著增加,钻机进尺不动,钻机负荷明显增大。坍孔问题的产生,可能是由于施工前地层情况分析不清,没有制定合理的施工方案,在泥浆制备方面做得不够到位,泥浆比重、黏度、胶体率等调配不当。也有可能是由于孔壁水压不平衡和护筒埋置太浅漏水造成坍孔。
坍孔的预防在于要对各地层地质情况做到心中有数,随时注意钻进情况,随时观察水位情况。当钻进松散,粉砂土或流砂中时,要及时补充较大比重粘度的泥浆,甚至可补充投入掺片石或卵石的粘土。此外,要有专人负责补水,以保证钻孔内必要的水头高度。坍孔发生后,如坍塌部位不深,可采取深埋护筒法继续施工,若坍孔严重,应立即回填密实后重新钻孔。
(二)孔位偏移或孔身倾斜
孔位偏移或孔身倾斜出现的原固可能是桩架不稳固,钻杆不垂直或土层软硬不均。也可能是由于导向不严格或遇到探头石及基岩倾斜所引起的。应该在钻孔的时候,充分做到一人一机严格监督,将桩架重新安装牢固,使其平稳垂直。如果孔的偏移过大,应填入石子粘土,重新作业使其成孔;如果有探头石,可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎;如果遇基岩倾斜,可以投入毛石于低处,再开钻或是密打。
三、钻孔灌注桩施工安全及环保要求
所有工作人员必须持证上岗,严禁酒后上岗,在施工工地不能出现易燃易爆物品,以确保人生安全。所有施工人员必须严格按照有关安全规章、规程、规定进行施工。所有的施工工具,例如钻机、钻具、起吊设备、卡具等必须符合设计要求,并有专业人员人进行检查维修。泥浆池应该设在偏僻的地方,或者设置防护栏,以防不知者坠入。加强对各种施工机械擦操作人员的安全操作规程教育,使其能熟练地掌握有关技术。
四、总结
房屋建筑的钻孔灌注桩的施工技术现在已经十分成熟可靠,它已经被很多大型的施工企业所认可,并且积极投入各个工程领域中去。然而想要很好的控制钻孔灌注桩技术也不是一件容易的事,它受很多因素的影响,来自地形地层、施工材料以及工作人员自身的素质也有关。为了很好的避免发生质量事故,我们必须大量的总结经验,并且大胆的开发创新更好的施工办法。将理论与实践相结合,具体问题具体分析,严格控制和管理好施工中的各个细节。同时也不能呢个忘了对施工企业人员的思想教育,努力做到不偷工减料,认真负责,严格按照规程和规范施工。加强对钻孔灌注桩施工过程的控制,不断积累和总结经验,不断加以创新,才能生产出优质工程和精品工程。
参考文献:
[1]熊茂平.泥浆性能对超深大直径灌注桩成孔效率与成桩质量的分析[J].施工技术,2005(1).
[2]尚顺波.浅谈桥梁钻孔灌注桩的常见病害及对策.四川建材,2009年第1期.
[3]黄正华.浅谈桥梁基础工程泥浆护壁钻孔灌注桩的质量管理[J].江苏工程质量,2006,(6).
中图分类号:U443.15+4 文献标识码:A
引言
随着我国建筑行业的不断进步,新型施工材料及其施工工艺不断的被研制和进一步推广,为我国建筑业的进一步发展提供了坚实的技术支撑。然而受到了设计、施工技术、材料、监督等因素影响,高层建筑后期使用的过程中常常会出现裂缝、脱落甚至倒塌事故等事故,有时甚至会带来严重的人员伤亡事故,严重影响着建筑物的功能及使用寿命,危及公民的人身财产安全。
一、土木工程的钻孔灌注桩施工技术的介绍
(一)钻孔灌注桩施工前期准备工作
1、杂务处理
建筑工人在正式作业前,首先要把现场杂乱的物品处理掉,各种旧建筑物、地上地下的无用电缆等,都应该及时清理干净,为施工过程提供方便。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
2、桩位放样
现场准备工作完成后,依据施工图纸,通过测量与定位将图纸上桩的位置在地面上标示出来,挂上线(用卷尺配合),进行检查,并对控制点进行检查(经纬仪),允许偏差不超过5公分。由施工队埋设十字护桩,十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护,以备开挖过程中对桩位进行检验。最后需要根据实际要求制定一套完善的规划制度。
(二)钻孔灌注桩施工技术
1、泥浆配制
在实际施工过程中,泥浆配制是非常关键的一步。泥浆可以携砂排土、护壁、冷却钻头、切土等作用。其中护壁是它最主要的作用。要选用高塑性粘土或膨润土,将普通粘土与水进行搅拌形成泥浆,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,采用高压泥浆泵注入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,泥浆会借用其上升流速不断的在孔壁内部涂抹,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。
泥浆制备时应依据土质的条件制备泥浆,其比重应控制在1.05~1.2之间,采用泥浆比重计检验;粘度应控制在17~22s,采用50000/70000漏斗法检验;含砂率是新制泥浆不大于8%,用量杯法检验。
2、钻孔
钻孔前,要根据施工设计的要求,针对不同的地质层选择合适的钻头,根据实际情况调节钻进压力与速度,调节泥浆的比重等。做好钻孔过程中的施工记录,及时发现钻孔时地面情况的变化,并及时采用相应的措施处理。
钻进过程中,钻杆的垂直度与深度、钻头的旋转度、钻进的速度等,都应该有很好的控制。一般情况下,通过观察与测绳来调节钻杆的垂直情况,用测绳来测量钻孔深度。钻头的旋转情况要根据实际情况而定,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min。
3、清孔
清孔时,钻孔深度达到要求后,采用灌注桩孔径检测系统进行检查,达标进行清孔,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。当成孔深度与标高要求相符,利用至少两个小时的时间来清洗孔内,采用换浆法施工,抽渣或吸泥,将孔内残留的渣子排出,保持孔内水位,以免发生坍塌现象。在孔内清洗完毕后,将钢筋笼与导浆管及时放入,并将导浆管的接口密封,同时进行水密实验。等到导浆管安装成功之后,质量监督人员应对孔的实际深度进行测量,如果沉渣厚度大于200mm时,则需要进行二次清孔,二次清孔的流程主要是用高压风冲射孔底沉淀物,以此排出孔内沉渣,使其干净,清孔完成后立即浇注水下混凝土。要确保桩基的顶部承载力与设计要求相符,只有这样,钻孔桩的施工整体质量才会得到很大的提升。
二、关于施工中常见问题及防治措施研究
(一)防止坍孔问题
在钻孔过程中,坍孔问题发生时一般表现为孔内水位急剧下降,并有气泡伴生,出碴量显著增加,钻机进尺不动,钻机负荷明显增大。坍孔问题的产生,可能是由于施工前地层情况分析不清,没有制定合理的施工方案,在泥浆制备方面做得不够到位,泥浆比重、黏度、胶体率等调配不当。也有可能是由于孔壁水压不平衡和护筒埋置太浅漏水造成坍孔。
坍孔的预防在于要对各地层地质情况做到心中有数,随时注意钻进情况,随时观察水位情况。当钻进松散,粉砂土或流砂中时,要及时补充较大比重粘度的泥浆,甚至可补充投入掺片石或卵石的粘土。此外,要有专人负责补水,以保证钻孔内必要的水头高度。坍孔发生后,如坍塌部位不深,可采取深埋护筒法继续施工,若坍孔严重,应立即回填密实后重新钻孔。
(二)孔位偏移或孔身倾斜
孔位偏移或孔身倾斜出现的原固可能是桩架不稳固,钻杆不垂直或土层软硬不均。也可能是由于导向不严格或遇到探头石及基岩倾斜所引起的。应该在钻孔的时候,充分做到一人一机严格监督,将桩架重新安装牢固,使其平稳垂直。如果孔的偏移过大,应填入石子粘土,重新作业使其成孔;如果有探头石,可用取岩钻将其除去或低锤密击将石击碎;如果遇基岩倾斜,可以投入毛石于低处,再开钻或是密打。
三、钻孔灌注桩施工安全及环保要求
所有工作人员必须持证上岗,严禁酒后上岗,在施工工地不能出现易燃易爆物品,以确保人生安全。所有施工人员必须严格按照有关安全规章、规程、规定进行施工。所有的施工工具,例如钻机、钻具、起吊设备、卡具等必须符合设计要求,并有专业人员人进行检查维修。泥浆池应该设在偏僻的地方,或者设置防护栏,以防不知者坠入。加强对各种施工机械擦操作人员的安全操作规程教育,使其能熟练地掌握有关技术。
四、总结
土木工程的钻孔灌注桩的施工技术现在已经十分成熟可靠,它已经被很多大型的施工企业所认可,并且积极投入各个工程领域中去。然而想要很好的控制钻孔灌注桩技术也不是一件容易的事,它受很多因素的影响,来自地形地层、施工材料以及工作人员自身的素质也有关。为了很好的避免发生质量事故,我们必须大量的总结经验,并且大胆的开发创新更好的施工办法。将理论与实践相结合,具体问题具体分析,严格控制和管理好施工中的各个细节。同时也不能呢个忘了对施工企业人员的思想教育,努力做到不偷工减料,认真负责,严格按照规程和规范施工。加强对钻孔灌注桩施工过程的控制,不断积累和总结经验,不断加以创新,才能生产出优质工程和精品工程。
参考文献 :
[1]熊茂平.泥浆性能对超深大直径灌注桩成孔效率与成桩质量的分析[J].施工技术,2005(1).
[2]尚顺波.浅谈桥梁钻孔灌注桩的常见病害及对策.四川建材,2009年第1期.
[3]黄正华.浅谈桥梁基础工程泥浆护壁钻孔灌注桩的质量管理[J].江苏工程质量,2006,(6).
[4]刘锟,赵春风.《不同桩端土承压钻孔灌注桩模型试验研究》[J].岩土工程学报2011(3).
在实际应用中常见的问题,为钻孔灌注桩在水利工程施工中遭遇的问题与障碍提供了较为稳妥的处理技
术,从技术角度达到防范未然的使用效果,解决了钻孔灌注桩在实际操作业中的几种障碍,进一步促进
钻孔灌注桩技术在水利工程施工中的实际应用,提高施工品质、规避作业风险。
[关键词]水利施工;钻孔灌注桩;卡管
钻孔灌注桩施工是水利工程施工中具有操控简单、价格低、噪音小、振动弱、避免挤土等特点的水利工
程施工技术。这种技术往往在工程施工过程中比较复杂,环节和重点部分具备特殊优势,目前可以称为
水利工程从业者最应该熟练掌握以及全面利用的施工技术之一。但在实际应用中,钻孔灌注桩技术常常
会引发渗水、卡管、坍塌以及缩颈等问题发生,这样非但不能确保在施工过程中钻孔灌注的安全性,也
极有可能产生钻孔灌注桩的质量问题,导致工程延误、无法保证施工安全,施工费用提高。本文采用理
论与实际相结合的方法,对钻孔灌注桩技术进行深入分析,在确保钻孔灌注桩实际操作低危安全的前提
下,达成水利建设工作中的多重目标。
1水利施工中钻孔灌注桩存在的问题
由于钻孔灌注桩技术本身具备相当明显的特殊性,此项技术在水利工程中的实际应用也出现了差异性明
显的作业方式。这些差异主要表现在作业程序、技术应用、关键环节等方面,尤其是在施工程序上,钻
孔灌注桩通常具备更复杂、多样的特点[1]。因此,需要掌握的水利工程施工技术要点和需求也更加
多样,只有灵活掌握这些技术要点,把握住控钻孔灌注桩技术的核心所在,才能更加充分地将钻孔灌注
桩的技术优势彻底发挥,加速工程进度,避免不必要的施工障碍。同时,在有限的时间能获得更大的成
果,真正实现钻孔灌注桩技术节能、环保、质优、高效的优势。在实际应用和操作过程中,经常会引发
的钻孔灌注桩渗水、卡管、坍塌以及缩颈等连锁反应,是不容忽视的大问题。这些看似不甚严重的小问
题往往会带给整个水利工程带来致命性的质量问题,或造成较为严重的安全隐患。首要的应对措施就是
逐一分析造成安全隐患以及其他问题、障碍的原因,总结出一套具有针对性的技术手段,彻底将钻孔灌
注桩技术的优势得以发挥,以实现水利工程质量与功能全方位、高品质的技术性支持。同时,还要特别
注意在钻孔灌注桩施工过程中因地质情况不同而带来的施工障碍以及安全威胁。如在施工过程中,遇到
地下水层、流沙、弱土基质等地质问题所造成的障碍,导致钻孔灌注桩施工停滞。在这样的自然环境条
件下,若没有前期的技术准备及可供实现的紧急预案,则在一定时间内将很难保证水利工程施工快速有
效地实施。
2水利工程中钻孔灌注桩施工问题的技术处理
2.1钻孔灌注桩冒水问题的技术处理
前面所提到的渗水主要指的是沿钻孔灌注桩护筒边沿部位而出现
的冒水情况,导致这一问题产生的原因是在钻孔灌注桩作业过程中水压和夯土的共同作用。通过进一步
分析,护筒周围的土壤夯实效果较差,土壤过于松散,一旦遭遇水压和挤土的共同影响就十分容易产生
沿护筒边沿冒水现象。这种现象的出现将直接导致钻孔灌注桩护筒位移,并且极有可能会造成整个水利
工程地基下沉,使得钻孔灌注桩的距离、荷载分配发生改变,影响整个水利工程的实施与进度。
在这种情况存在的前提下,水利工程实施的每一步必须要严格执行施工标准:
①要确保护筒周边土壤密实性以及含水量;
②在护筒开孔操作过程中,应该将护筒内水位高度严格控制在1.5m以内;
③如不慎出现钻孔灌注桩护筒渗水的情况时,应及时加固护筒周围的土体,同时要严格控制土体含水量
,控制护筒持续偏移或沉降的现象;④确保钻孔灌注桩作业的施工质量,同时形成规范化操作以及科学
性保障措施[2]。
2.2钻孔灌注桩坍塌问题的技术处理
坍塌问题多发于钻孔灌注桩的孔壁部位,一般由土体密实度不够、泥浆黏性较差、内外水压不达标所致
。面对这种情况,在开孔钻井操作时,一旦出现泥浆疏漏或气泡外冒的情况,即表明孔壁塌陷的问题已
经出现。此时一般要采取夯实周边土体、加强泥浆黏性、确保护筒内水位高于地下水位等措施。
2.3钻孔灌注桩缩颈问题的技术处理
缩颈问题产生的原因多为在作业中混凝土膨胀,它将导致成孔的
直径与前期设计孔直径的不符。混凝土之所以会发生膨胀,大多是由于在采购材料时选择了质量较差的
产品[3]。
另外,开孔钻井必须迅速,避免孔壁周围出现泥皮现象,这些措施能够较大幅度地降低混凝土膨胀与缩
颈问题的出现几率。
2.4钻孔灌注桩卡管问题的技术处理
卡管问题的出现一般有两种情况:初灌时水栓堵塞以及水泥和易性
较差,但也不排除施工机械故障和操作不规范所导致卡管问题的出现。所以,在作业过程中,首先应该
保证隔水栓与导管的匹配性、隔水栓的隔水性,以保障施工过程中不会出现卡管现象。
3钻孔灌注桩施工技术在水利工程中的应用方案
某工程渡槽是三槽U形预应力混凝土结构,一般是相互独立的,单跨40m,总计18跨;单插槽大小为:
(高)7.23m,(宽)9.0m。主楼依照建筑物质量分为一、三级结构。此位置的钻孔灌注桩为摩擦桩,桩
包括6根测试桩和342根工程桩,每一个测试桩直径为1.8m,长为36m。
3.1平整场地及测量放线
在之前的测试桩施工范围规划的建设平台上,使用机械作业人工配合的方式确保钻井定位于平整坚实的
基础上,准备一池水和排水通道。同时,防止泥浆污染附近的建筑环境,文明施工。满足标准要求,准
确测量桩的位置和布局,桩中心位置误差控制在100mm。
3.2护筒埋设
衬垫的钢管,厚6mm的钢板。护筒的直径要保持在2m上,它比桩径要多20cm。衬垫左上角设置两个
高400mm,宽200mm的嘴,顶部设置吊环,底部截面钢衬垫底部边缘要预留刃脚,衬垫埋设前,保
护桩位置,确保4个桩位上交叉缠绕着十字线。保护管挖洞埋藏,旋转钻钢衬垫的埋深分别为3.5、4
.0和4.5m,反循环钻头钢衬层埋深1.5、1.7和1.8m。保护管埋桩位置,恢复后的钻机就位之前
检查桩的位置。保护管嵌入应准确、稳定,管中心所有符合要求的桩位偏差要控制在50mm以内。同时
,钢衬垫的倾斜控制在1%以内。
3.3泥浆制备处理
作业前期需准备钻井泥浆护墙。据施工特点和相关工程经验,形成项目的使用膨润土泥浆挡土墙。该项
目将采取集中供浆、收集回浆、净化泥浆、集中净化的方式来确保工程质量、文明施工。制浆材料选择
是膨润土、建筑用淡水、工业纯碱分散剂等。新系统泥浆配比和性能指标见表1,然而对于容易泄漏的
地层,可以参考表1中两种制浆配比方法,而其他层可以根据实际情况参考配例。
3.4钻井成孔
钻井前需要泥浆垫片,同时确保保护管泥面高度不低于保护管口处1m。同时确保钻井泥浆高于地下水
位的范围区间,即1.0~1.5m。注浆管布局见图2。钻井过程中,钻杆压力保持旋转,确保没有挤压
桶的底部去除土壤,顺利进桶体,确保土壤不是钻探过程中,稳定的滑动面有利于保护钻孔泥墙。要经
常检查钻头,确保通风,避免"活塞"的形成,减少和孔壁坍塌。钻井、测试泥浆指数,发现需要调整的
地方应及时更换。钻孔深度由监理工程师确认,并且由监理工程师验收,螺旋钻成孔平均时间为8.
6h/个。
3.5钢筋笼制作
安装钻孔灌注试验桩加固处理操作在钢铁厂完成,结合工程桩长和考虑到平直度,钢筋笼后取消单桩钢
筋笼点分成两个生产,采用单搭接焊,使用单搭接焊接接头螺旋钢筋,钢筋笼孔主要采用单面焊接搭接
焊接,包括试验桩-4孔焊接焊接。因此,钢筋笼制作必须严格按照设计图纸和规范。
3.6水下混凝土浇
筑本项目采用标号为C25W6F150的混凝土,现场实验室根据标准配制施工配合比。坍落度为180~
220mm,水/水泥比率为0.45,混凝土的含砂率为44%,同时粗骨料使用二级碎石。整个项目在具体
操作的时候由两台8m的强制式集中搅拌系统进行运行,在这个过程中装载混凝土的运输车一定要事先
进行检查,保证工作的顺利开展。为了保证整个工程的有序开展,要准备好混凝土卡车来面对随时可能
发生的事情。根据整个施工过程的相关经验,在早期的填充量应大于6.7m3。根据实际情况,可以再
加上1.5m3集中料斗。为了保证好连续不断的供料,在施工中要选择一个混凝土搅拌车漏斗进行灌注
。
总之,在整个工程的施工中,要合理使用好相关的技术,要对钻孔灌注桩做出有效的划分和归类,以此
提高整个施工的效率。在施工中,还要有效控制钻孔灌注桩的质量,不断地对施工技术进行调整,以此
提升工程应用的效率以及施工质量,总结施工经验,最终实现水利工程设计的目的。
[参考文献]
[1]郝金伟.浅析水利工程中钻孔灌注桩的应用及质量控制[J].民营科技,2013(1):20-22.
[2]王利.浅谈钻孔灌注桩在水利施工中的应用及质量控制[J].黑龙江科技信息,2013(17):10-
随着交通的发展,我国公路桥梁建设事业也迅速发展,我国公路桥梁建设已经有了一些历史,公路建设最为重要的部分就是桥梁建设,随着公路的发展,桥梁建设也得到了很好的发展。笔者就公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量控制进行浅谈。
在我国公路桥梁施工过程中,公路桥梁钻孔灌注桩施工有着很重要的地位。笔者就把公路桥梁钻孔灌注桩施工分为施工前、施工中、以及施工后三个阶段,分别从这三个阶段进行公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量控制浅谈。
一、公路桥梁钻孔灌注桩施工前的质量控制
想要保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,施工准备阶段的工作很重要,不可忽视。为确保公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,在公路桥梁钻孔灌注桩施工之前要成立质量管理领导小组,对公路桥梁钻孔灌注桩施工的全过程进行监督、管理,落实质量保证责任制度,将责任落实到个人。以便更好地处理公路桥梁钻孔灌注桩施工中可能遇到的各种突发事件,有利于保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量。
保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,还应高度重视公路桥梁钻孔灌注桩施工的安全问题,由于公路桥梁钻孔灌注桩施工危险性比较大,因此,在公路桥梁钻孔灌注桩施工之前的准备阶段,施工单位必须在进行施工前建立安全小组,并且对安全小组人员明确分工和责任,这样做是为了做好公路桥梁钻孔灌注桩施工的安全预防工作,有效的降低施工中突发事件的频率,公路桥梁钻孔灌注桩施工质量的保证还要求公路桥梁钻孔灌注桩施工单位在施工中运用性能好质量好的材料,以提高公路桥梁钻孔灌注桩的可靠性,保证公路桥梁钻孔灌注桩的质量,避免或减少因质量事故而造成的人生和财产损失。
保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,要对公路桥梁钻孔灌注桩施工中所使用的材料进行检查,主要应检查进场材料的有关质保资料和证件。公路桥梁钻孔灌注桩施工不是一件小事,任何施工环节都不能马虎,不能存在忽视、不重视某个施工环节的现象,对任何细小的环节都应仔细、反复地检查,不让马虎成为事故的因素。天下大事必从细小做起,保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,必须从细小的事情着手,做到不忽视、不马虎。
在公路桥梁钻孔灌注桩之前应对所使用的施工材料质量进行严格检查,如钢筋、水泥、沙石料及混凝土配合比的验证等,杜绝因施工材料质量低下而造成的公路桥梁钻孔灌注桩施工质量问题,排除一切施工质量隐患,从而保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量。
保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,还必须在公路桥梁钻孔灌注桩施工之前对现场施工人员进行施工质量和施工安全培训,施工前培训是必不可少的过程,可以提高施工人员对施工中存在问题的认识,提高重视程度,减少或避免公路桥梁钻孔灌注桩施工中发生的质量和安全事故。要让施工人员明白施工过程中的事故发生,大多数都是因为对施工中可能存在问题的忽视所导致,牢固树立质量第一、安全第一的思想理念,从根本上保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量。
二、公路桥梁钻孔灌注桩施工阶段的质量控制
在做好公路桥梁钻孔灌注桩施工的一切前期准备工作并对公路桥梁钻孔灌注桩施工材料进行很好的监督后,公路桥梁钻孔灌注桩施工进入正常程序。公路桥梁钻孔灌注桩施工是公路桥梁施工项目的灵魂和主体,也是公路桥梁施工的重要组成部分,公路桥梁钻孔灌注桩各个施工环节的质量好坏直接决定了公路桥梁钻孔灌注桩施工质量。因此,在桥梁钻孔灌注桩施工的各个环节的质量控制中,有关施工和质量管理人员必须严格把关,要求施工人员具有良好的职业道德、丰富的专业知识、极强的动手能力和认真的工作态度,能够将知识运用到实践中去,指导实践、与实践相结合。
在保证公路桥梁钻孔灌注桩施工质量的同时,必须注意施工安全,只有在进行施工作业时充分注意安全问题,才能使公路桥梁钻孔灌注桩施工顺利进行。
在公路桥梁钻孔灌注桩施工的同时,要注意施工现场的细节问题。总结过去所发生的公路桥梁钻孔灌注桩质量不合格等引起的公路桥梁事件,究其原因,就有施工现场质量管理不当,一些公路桥梁钻孔灌注桩施工单位在公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中的各个环节的质量控制根本没有达到公路桥梁钻孔灌注桩设计质量标准或施工质量验收规范的要求,因此成为了一场场悲剧发生的主要原因之一。在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工时,应有质量管理领导小组专门负责公路桥梁钻孔灌注桩施工现场的管理、处理好细节问题,主要对公路桥梁钻孔灌注桩施工现场的各个质量控制环节进行检查,只有按照严格的质量保证体系进行公路桥梁钻孔灌注桩施工作业,才能更好地完成公路桥梁钻孔灌注桩的施工任务、防止悲剧的发生。
过去发生的种种由公路桥梁钻孔灌注桩施工质量不合格引发的公路桥梁安全事件,不健全的公路桥梁钻孔灌注桩施工现场管理制度也是事故发生的重要原因,公路桥梁钻孔灌注桩施工现场管理制度中应明确配备专职监管员进行施工现场的管理。一场事故的发生必有其原因,借鉴已发生事故的原因,认真总结和吸取经验教训,制定出一套行之有效的质量事故防控措施,才能有效避免或减少新的事故发生,从过去发生的种种由公路桥梁钻孔灌注桩施工质量不合格引发的公路桥梁安全事故原因的解析中,明白了公路桥梁钻孔灌注桩施工现场管理制度在公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制中的重要性,所以,要保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,必须重视公路桥梁钻孔灌注桩的施工现场管理制度问题,必须制定一套严格、完善和行之有效的施工现场管理制度,并在实际施工活动中落实到实处,才能有效保证施工活动的正常顺利进行,从而达到确保公路桥梁钻孔灌注桩施工质量的根本目的。
三、公路桥梁钻孔灌注桩施工验收阶段的质量控制
保证公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量,必须要对公路桥梁钻孔灌注桩进行施工验收。在公路桥梁钻孔灌注桩施工的验收阶段中,必须对公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量进行客观、仔细的检查和评价。对公路桥梁钻孔灌注桩施工中所涉及的各个环节进行仔细、认真的检查验收。验收工作的重要性不亚于公路桥梁钻孔灌注桩施工的准备阶段和施工阶段,好的验收工作同样是公路桥梁钻孔灌注桩施工质量的保障。一支良好的专业质量检查验收团队和实事求是的工作精神是公路桥梁钻孔灌注桩施工验收工作成效的根本保证。如果公路桥梁钻孔灌注桩施工出了问题,公路桥梁钻孔灌注桩施工质量不合格,则必将引发质量或安全事故。公路桥梁钻孔灌注桩施工的验收阶段必须要有一套完整的验收体系,严格的验收标准,实事求是并且认真地贯彻执行。验收工作结束之后还要对新建公路桥梁钻孔灌注桩进行试用,试用成功后,公路桥梁钻孔灌注桩才可以正式投入使用。
参考文献:
2湖区超长钻孔灌注桩施工技术要点
2.1大直径超长钻孔灌注桩主要施工工艺流程
结合洞庭湖周边软土类工程地质以及施工便捷程度考虑,决定选取钻孔灌注桩施工工艺进行地基处理,对施工技术进行总结。
2.2湖区超长钻孔灌注桩施工技术难点
洞庭湖区的湖相软土地质条件给该区域超长钻孔灌注桩施工造成了很大的困扰,增大了施工难度,将引发一系列质量问题。总结如下:1)由于上层土体的自重压力作用,钻孔后出现孔壁岩土内缩现象,极易引起孔壁失稳,进而出现塌孔事故。2)由于孔隙水压力以及土压力对钻孔造成影响,将诱发缩颈事故,即钻孔内径变小。3)随着混凝土浇筑施工的进行,导管底端将逐步远离孔底,底部混凝土极易出现稀释情况,增大了混凝土凝固难度,若此类凝固情况不佳的混凝土存在于桩身部位,极易导致出现断桩事故。
2.3影响湖区超长桩成桩质量的主要因素
1)土质。对超长桩成桩质量而言,土质不良极易导致孔壁的坍塌,砂土、粘土即为该类不良土质,其中又以砂土为甚。洞庭湖周边区域广泛分布着湖相沉积土,该区域上层分布为粘土,中层即分布着厚度较大的砂性土,其下则为深度较大的全风化沉积岩。另一方面,室内试验结果表明,工程涉及的浅层粘土以高液限粘土为主,亦为不良土质,使得孔壁坍塌事故发生的概率增大。2)水。在超长桩施工过程中,钻孔时孔壁内外的静水压力平衡十分关键,是成桩的控制因素之一,一旦出现失衡,极易引发塌孔、缩颈等事故。与之相应的,洞庭湖湖区地下水活动频繁,且水位较高,在其影响下,钻孔内部往往存在渗流现象,严重时会出现管涌,这些都是诱发孔壁坍塌、断桩等质量事故的因素。3)施工技术。对于湖区软土区域内的钻孔灌注桩建设过程,很多施工细节制约着成桩质量,稍有不慎即将导致桩体不合格,因而合理的施工手段及技术安排十分重要。在背景工程施工过程中,出现了很多由主观原因造成的质量问题,包括钻孔时钻头与孔壁出现碰撞,使得钻孔过大、偏斜;钻孔至砂土层时未能控制好钻进速度,导致护壁泥浆与孔壁间的粘结情况不良等,都将使得成桩效果出现问题。
3超长钻孔灌注桩施工过程中事故发生的原因及对策
超长钻孔灌注桩因其较高的钻孔和成孔深度,在施工过程中,难以保证成孔及成桩质量。本文依据超长钻孔灌注桩的施工实践,借鉴国内外先进经验,分析其事故原因,并提出处理措施。
3.1斜孔、串孔的原因及防治措施
在超长钻孔灌注桩的施工过程中经常会发生斜孔、串孔现象。由于护筒埋置深度浅,易造成串孔。鉴于此,其最好的处置措施即为增加护筒的埋置深度。钻机自重小、钻杆刚度小、抗扭能力差,钻机的磨盘位置不当,土层结构变化等是造成斜孔现象的主要原因。其防治措施如下:根据工程实际情况选择合适的钻机;钻孔时要始终保证磨盘处于水平状态;遇到土层结构变化处应及时更换钻头类型。
3.2塌孔、错台、缩颈和扩孔的原因及防治措施
缩孔现象常出现在软塑状态和流塑状态的粘性土层,究其原因在于钻孔时泥浆稠度不够。因此为防治缩孔现象,需根据工程情况,适当增大泥浆比重、粘性及稠度,增加钻头的直径进行扫孔处理。泥浆稠度小、钻孔过程中钻头及钢筋笼与孔壁的刮擦、孔壁渗水、混凝土灌注时间长等是造成塌孔、扩孔的主要原因。塌孔和扩孔的防治措施如下:1)钻孔过程中应适当增大泥浆比重。2)尽量避免钻头及钢筋笼对孔壁的刮擦。3)尽量减少混凝土的灌注时间。4)可采用挤压套筒或滚压直螺纹连接的方式安装钢筋笼,减少安装时间。5)塌孔发生后可重新回填土,待土基本固结后,重新开钻。土层中存在弧石或存在倾斜的软硬土层变化处是造成错台的主要原因。其最好的防治措施为:1)向孔内投入混凝土,待孔内石头胶结后,重新开钻。2)在软硬土层变化且呈倾斜状处,应减速慢钻,并反复提钻扫孔。
3.3卡钻、糊钻的原因及防治措施
造成卡钻现象主要是因为在钻进过程中遇到坚硬岩石。其防治措施为:1)如遇到岩层,应更换合适的钻头,进行减压低速慢钻。2)在钻进过程中应注意钻机钻压、扭矩、转速、电压等参数,如果这些数据突然发生变化,应立即停钻。3)如发生卡钻,则应慢速反转退出,清理孔底。造成糊钻的主要原因为孔内粘土粘性大、厚度深。其处治措施为:1)选择钻速较快的钻机。2)根据桩径和土质情况,选择合理的钻头型式,并对钻头进行改进。3)降低钻压,上下提降钻头,及时更换被糊的钻头。4)适当降低泥浆的比重。
3.4沉渣过多的原因及防治措施
沉渣过多主要原因为:清孔方法不当;孔壁剥落、坍塌现象严重,清孔泥浆指标控制不当。其防治措施有:1)宜采用反循环清孔方式对超长钻孔灌注桩进行清孔,彻底清除沉渣。2)若采用正循环清孔,则应增大泥浆泵量,提高泥浆循环速度,增强泥浆携带钻渣的能力,用优质膨润土和化学外加剂如纯碱提高泥浆粘度,以减缓砂粒沉淀速度。
3.5钢筋笼上浮的原因及防治措施
钢筋笼上浮的主要原因为:混凝土灌注过程中,其产生的涌动力大于钢筋笼的自重,从而使得钢筋笼上浮。防治措施:1)对钢筋笼进行固定,如将钢筋笼固定在护筒顶部施工平台。2)加快灌注速度,延迟混凝土的初凝时间。3)钢筋笼上升时,停止浇灌混凝土,检查埋管深度,拆除部分导管,保持埋管1.5m~2m,导管钩挂钢筋笼时,要下降导管,转动移位脱钩后上提。
3.6断桩、埋管、卡管的原因及防治措施
造成断桩的主要原因有:混凝土坍落度大;浇灌过程不连续;灌注过程中发生埋管、卡管;发生坍孔现象。造成埋管的主要原因有:导管在混凝土中掩埋时间过长。造成卡管的主要原因有:骨料级配不合理;产生局部初凝现象的混凝土直接用于灌注。断桩、埋管、卡管的防治措施有:使用合适的混凝土配合比,同时保证连续、快速的混凝土灌注。
3.7混凝土灌注不连续的原因及防治措施
混凝土灌注不连续的主要原因有:混凝土供应速度慢;导管出现卡管等异常现象。其防治措施有:1)注重机械的日常维修和保养。保证混凝土拌和楼应不少于两台,必要时还应考虑备用商品混凝土。2)因导管的原因而不能连续灌注时,可二次插下导管重新进行灌注,按首盘灌注的方法进行施工,可适当提高此处灌注混凝土的强度等级,导管应插入到混凝土中,埋深不小于2m,并采用小潜水泵将导管内的泥浆抽掉,灌注的过程中,导管应上下、左右移动,目的是将导管内未抽掉的泥浆和少量的沉渣、浮浆与混凝土搅拌均匀。
摘 要:本文主要是阐述了桥梁深水基础施工存在的问题,并对桥梁深水基础施工的关键技术进行分析。关键词:桥梁施工;深水基础;施工技术
中图分类号:U445 文献标识码:A
一、桥梁深水基础施工存在的问题结合大量的工程实践,笔者总结认为,桥梁深水基础施工存在的问题主要有如下几点:(一)大直径钻孔桩施工技术滞后。由于深水桥梁正向大跨度发展,大直径钻孔桩基础已普遍应用。从近几年的大跨度桥梁的设计来看,其桩径一般都在3.0m以上。(二)水上设备缺乏。部分铁路舟桥器材可作为水上施工的设备,但由于舟桥器材自身的局限性,其抵御高流速、大风、大浪以及潮汐的能力都较弱,只适合水较浅的水域,限制了参与深水桥梁建设的机会,没有大型水上设备,成为在投标阶段就难以逾越的一大障碍。(三)水上施工技术工人严重匮乏。从桥梁的施工技术来看,水上施工以及基础施工是技术含量较高的专业,对操作及管理人员也提出了更高的要求。(四)施工设备的配备及管理存在诸多困难。首先,由于水上设备购置费用巨大,单凭某一单位购置是难以实现的;其次,由于水上设备具有维修、使用专业化高的特点,并且需要在通航的水域存放,以舟桥处的现有器材(适应浅水基础施工)为基础,根据深水桥梁建设的长远目标,缺少一些必要的大型水上施工设备,不能形成配套的水上施工设备;最后,缺少舟桥处的水上设备管理经验,不能对设备统一调度。二、桥梁深水基础施工的关键技术(一)钻孔平台在深水基础钻孔施工时,必须在桩位设置为钻机设置工作平台。深水基础钻孔桩施工工作平台的形式可分为固定工作平台和浮动工作平台两种。1.固定工作平台固定工作平台即工作平台支撑于河床的覆盖层或基岩之上,平台的稳定性及刚度较大,抗潮水和台风的能力较强。在受潮水及台风影响的深水基础施工中,河床的覆盖层较厚的情况下,一般采用固定平台。固定工作平台多种多样,从支撑形式可分为支架工作平台和围堰工作平台两种。(1)支架工作平台常见的支架工作平台是利用已下的钢护筒加少量临时钢管桩作为支撑的钻孔平台。工艺流程:测量定位插打支架桩安装支架桩的联接系安装钢护筒导向架安装支架上钻机工作平台插打钢护筒安装钻机及配套设施钻孔。(2)利用围堰设置工作平台在深水基础施工中围堰的种类很多,其中钢套箱围堰坚固,整体性好,刚度较大,抗冲刷、抗撞击的能力很强,对于抗台风和潮水有利。工艺流程:测量定位钻孔桩下沉钢套箱围堰安装钢护筒导向架插打钢护筒浇注钢套箱围堰封底混凝土安装钢套箱围堰上钻机工作平台安装钻机及配套设施钻孔。2.浮动工作平台浮动工作平台是利用船体、式标准舟节以及浮箱等浮体拼装而成的平台,利用锚碇进行定位,在平台上安装钻机进行钻孔桩的施工。浮体的大小根据水流和荷载的情况而定。它主要适用于风浪、流速小,水位变化不剧烈的深水基础施工中。工艺流程:拼装浮动工作平台平台就位锚碇插打钢护筒安装钻机及配套设施钻孔。(二)钻孔桩施工随着深水基础大直径钻孔桩越来越多的采用,由于大直径钻孔桩断桩后补桩相当困难,使得深水钻孔桩施工的难度越来越大。施工中的难点就是钻机的选型和钻孔桩的施工中的关键技术控制,其中施工关键技术包括钻机的选型、护筒的埋置深度、成孔工艺、灌注成桩工艺等。1.钻机选型根据不同的河床地质情况、钻孔直径及深度选择合适的钻机型式是钻孔桩施工成败的关键。深水基础钻孔桩施工通常所选用的钻机型式有多种,不同型式的钻机有其不同的特点和适用范围。施工中,应根据桩径的大小、地质的不同等特点选择合适的钻机。2.护筒钻孔桩施工采用护筒起到固定桩位,引导钻头方向,隔离水源免其流入井孔,保持孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度,形成静水压力(水头),以保护孔壁免于坍塌等作用。3.成孔工艺成孔工艺流程:测量孔位下沉(埋设)护筒复测孔位安装钻机调平钻机底座并对正桩位钻进到位后清孔测量孔深并检查成孔质量提钻、钻机移位。4.灌注成桩工艺水下混凝土灌注工艺流程:复测孔深放置钢筋笼搭设水下混凝土封孔平台放置水封导管砍球、灌注水封混凝土边灌注水封混凝土边拆除导管至灌注完毕凿除桩头浮浆、保持混凝土至设计标高。(三)围堰以及封底及承台大体积混凝土的施工1.围堰的加工为运输方便,一般选择船运比较方便的工厂进行加工。为减少墩位处拼装工作量,一般根据现场起重能力分节在工厂加工。其加工顺序为先分单元在胎具上加工成型,然后在浮体上组拼。矩形围堰由于较轻,一般是分块加工,一次拼装成型。2.围堰的浮运围堰的浮运根据下沉的设备情况而定,如果采用大型浮吊下沉,可用平驳进行浮运;如果采用组拼的龙门浮吊下沉,可直接用浮吊进行浮运。3.围堰的下沉矩形围堰由于重量较轻,可一次拼装到位,因此,精确定位后,可一次放置于河床上进行下沉。而双壁或单、双壁组合式围堰由于体积大,需在水中边下沉边接高。其作业步骤为:将第一节放入水中定位,利用双壁所产生的浮力自浮于水中,然后接高第二节,灌水或混凝土下沉,再继续接高下一节。在围堰搭设吸泥平台,布置吸泥机进行下沉。需要注意的是双壁间应设隔仓,灌注时,应分仓对称灌注,以防钢围堰的偏移。4.封底混凝土的施工钢围堰沉至设计标高,灌注封底混凝土之前,要求潜水员用高压水枪进行清理,整平河床面,同时,为了保证封底混凝土与桩身、箱壁的良好结合,达到止水效果,潜水员应用高压水枪将桩身和箱壁上附着的泥浆冲洗干净。
三、结语总之,随着我国大型桥梁建设的跨径增长,深水基础的施工技术已成为大型桥梁建设的关键技术。针对大跨度、大直径深水钻孔桩基础的施工,合理的施工方案,是施工顺利进行的保障。在深水基础施工中,首先因地制宜选择最佳钻孔平台方案,然后选择多种地层兼顾的钻机及根据不同的地层选用相对比较合理的钻头,最后是护筒的设置深度及泥浆的性能指标配置。按前述的钻孔桩施工总结的方法,制定经济合理的深水钻孔桩基础施工方案、严密的组织管理体系。
1 引言
土建工程中各种规模大小、深度不一的基坑比比皆是, 其围护结构有相当一部分采用钻孔桩。单就钻孔桩而言, 其成孔方法就有旋挖成孔法、冲击钻孔法及回旋钻钻孔法等, 上述几种成孔方法的适用范围和条件不同, 对工期、成本和质量的影响程度各异。笔者结合广州地铁五号线小北站及三号线厦大明挖区间围护结构钻孔桩施工实践, 从工期、成本、质量及技术适用性等方面对三种成孔工法进行深入的分析研究, 明确指出各种工法的应用范围及条件,对以后同类基坑围护结构的设计与施工具有切实的指导意义。
2 地铁五号线小北站冲击钻孔与旋挖成孔施工
2.1 工程概况
广州地铁五号线小北站西端站厅设备管理用房为一座两层三跨的明挖结构, 其围护结构设计采用f 1.0m 钻孔桩+桩间三管旋喷+三管旋喷咬合止水帷幕, 如图 1 所示, 桩间净距 150mm, 总桩数为 87 根。
基坑深度为 17m, 最大桩长 20.46m, 桩身经过的地层依次为杂填土、粉质粘土、硬塑状残积土和强、中、微风化泥质粉砂岩, 如图 2, 中、微风化泥质粉砂岩最大单轴抗压强度分别为 8MPa 和 27MPa。
2.2 施工情况