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浅析公路桥梁钻孔灌注桩专项施工技术

       【摘 要】钻孔灌注桩以其承载力大、抗震性能好、相邻干扰小和适用于各种土质等优点,被我国公路桥梁施工广泛应用与推广。作为一种隐蔽的工程,由于施工过程通常都是地下作业,施工过程难以监控,施工结果难以验收,每一个施工环节都可能存在质量隐患。因此,笔者结合多年实践经验,重点分析钻孔灌注桩的施工的特点及施工工艺流程出发,以便学习交流。

  【关键词】建筑施工;钻孔灌注桩;施工技术

  在我国大力开展建设行业的同时,建设项目出现造价失控的现象随处可见,如钻孔灌注桩在我国建筑桩基施工中是一项应用十分广泛的施工技术,随着经济建设的不断发展,在水利工程及桥梁工程中也得到了大量的推广和应用。但由于钻孔灌注桩的施工工序较多,施工过程中不仅要保证成孔安全、桩孔垂直度,成桩质量,同时钢筋笼的偏移及混凝土灌注时的上浮也是钻孔灌注桩施工经常发生的问题。因此,我们必须熟悉每一到工序的施工特点,其常见的质量问题及相对于的解决措施,做好每道工序的工作及工序间的衔接,保钻孔灌注桩成桩质量。

  作为贯彻于整个施工流程的重要要素,施工技术在工程中的作用不容小觑。脱离技术的施工,就称不上是有效的施工。钻孔灌注桩施工主要包括成孔和成桩两大过程,是一项施工技术要求高,工作量较大且需要在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程,其施工工艺既有一定的特殊性与复杂性。其主要表现在:施工工序较多,为保证施工质量,每道工序的工作及工序间的衔接都必须连续,一气呵成不得在中途停留;为保证成桩质量,钢筋笼摆放有效居中,并防治了钢筋笼在混凝土灌注时的上浮;地下超深基础作业,施工难度大,不可以见因素多,混凝土常为水下灌注;需要工种较多,各工种要做到相互协调协同工作施工过程避免出现施工缺陷,做到一次成功。

  1. 成孔

  钻孔灌注桩施工的质量控制是一个复杂的过程,施工企业要想在市场竞争中立于不败之地,就必须强化施工质量管理。成孔作为混凝土灌注桩施工的重要内容,质量控制稍有偏差,势必会给工程带来严重性的后果,比如说发生塌孔、桩孔偏斜及桩端不符合设计持力层要求等,甚至还可能对桩身质量构成严重影响,最终导致桩承载力降低。所以说,在成孔作业中,务必对在施工技术管理与质量控制方面做好以下工作:

  (1)刚性角的控制

  在正式施工前,应根据地勘报告绘制过程钻孔桩柱状图,合理确定开挖顺序(从低到高进行),以满足刚性角的要求。

  (2)隔孔施工程序

  我们都知道,钻孔混凝土灌注桩技术首先是成孔作业,然后再在孔内成桩,这时候,孔周围的土体就会移向桩身并对桩产生不容忽视的压力。特别是在刚刚成桩的时候,由于桩身混凝土的强度还没达到预定要求,仅靠泥浆来保持成孔受力平衡无疑是不够的,所以我们要设定合适的桩距,这对防止坍孔和缩径来说无疑是一项非常稳妥的措施。

  (3)严格控制桩身成孔垂直精度

  为确保钻孔灌注桩的成孔垂直精度符合设计要求,施工中应采用扩大桩机支承面积的措施,保证桩机的稳固性能,并时刻对钻架采取校核措施,确保成孔垂直精度。

  (4)确保桩位、桩顶标高与成孔的深度

  钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。

  在护筒定位后及时复核护筒的位置。严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

  (5)清孔

  清孔工作十分重要,它关系到桩的承载力是否能够达到设计要求。泥浆护壁成孔桩清孔方法采用钻机正反回转钻进行清底,在正反回转钻后孔底沉渣即悬浮于泥浆中,钻机停止转动后立即下套管浇筑砼,此时沉渣应在砼上面,逐渐向上推送,泥浆被砼挤到孔外。

  2. 钢筋笼的制作和吊放

  钢筋笼的作用大抵柱纵向钢筋的受力是同一个道理,很多情况下都起着抗拉的作用,我们知道,混凝土的抗压性能好,但抗拉性能却很不如人意,钢筋笼的作用就是约束桩身混凝土,从而使它能够承受水平方向的受力作用。在制作钢筋笼之前,首先要保证钢材的质量满足规范要求,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。

  在钢筋笼吊放过程中,如果遇到吊放受阻的情况,首先我们不能加压对之强行下放,并及时停止吊放并尽快地找出其中原因,以免造成坍孔、钢筋笼变形的情况。此外,还应每节对钢筋笼的连接焊缝质量进行严格验收,对质量不满足规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。

  3. 导管进水问题

  通常情况下,致使导管进水的主要原因有:一、由于导管没有严格密封,比如说导管焊缝破裂,或者是接口的橡皮垫破裂,导致水从破裂口进入导管;二、由于第一批混凝土的储量不足或过多,而管口与孔底的距离过大,致使混凝土下落后不能对导管口进行埋设,最终致使泥水涌入导管口;三、由于工程测深有误,在成孔作业中导管脱离,从而使导管底口涌进泥水。这些控制措施的原因在于防患未然,在施工作业前我们可以采取相应的预防措施,检查导管密封性及焊缝是否结实,并对初灌量进行核算,测导管下水深。在发现导管进水之后,首先要快速查明事故原因,并采取相应对策解决问题。

  4. 混凝土浇筑

  在确保原材料、混凝土配合比、混凝土的拌和都符合相关要求之后,开始混凝土施工。孔洞清理完成后,请设计进行地质素描,并填写基础资料,经三检验收合格后报请监理验收后,可以采用6m3混凝土搅拌运输车实施混凝土的水平运输,对在建工程进行混凝土浇筑。混凝土浇筑贯穿于工程施工活动的全过程和各个方面,为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,在施工过程中,还要严格对灌注技术实施控制,在抽动导管时,对混凝土层面上升的速度要不急不慢,幅度不能过大,以确保有程序的拔管和连续灌注,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落。控制浇筑桩顶标高,浇筑高度不得少于设计桩顶标高加800-1000mm。在混凝土浇筑施工中,安排值班人员看护钢筋笼,如发生变动及时纠正,严禁为施工方便擅自移动或割除钢筋。

  5. 小结

  钻孔灌注桩的施工环节多,施工工艺复杂,产生质量问题的因素较多,稍有差错可能降低桩基的承载能力,甚至造成无法估量的损失。为了降低经济损失及保证安全,施工质量控制显得愈发重要。因此,施工过程中必须进行全过程施工质量控制,做足质量准备工作,加大对成孔、钢筋笼制作质量和吊放、导管进水问题、在水下实施混凝土浇筑等关键施工工序的技术管理与质量控制,最大程度上保证钻孔灌注桩成桩质量。

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