浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术
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钻孔灌注桩施工技术分析钻孔灌注桩是一种常用的基础工程技术,广泛应用于建筑、桥梁、水利工程等领域。
钻孔灌注桩施工技术的好坏直接影响到工程的质量和安全,因此对于钻孔灌注桩的施工技术进行分析和研究具有重要意义。
本文将从材料选用、施工工艺和质量控制等方面对钻孔灌注桩的施工技术进行分析和探讨。
一、材料选用1. 水泥:水泥是钻孔灌注桩中的主要材料,一般选用普通水泥。
水泥的质量直接关系到桩的强度和抗渗性能,因此在选用水泥时应选择质量可靠、符合标准的产品。
2. 砂石:选用合适的砂石是保证桩体密实性和抗压能力的关键。
砂石颗粒应均匀,不含有超过规定粒径的颗粒,且应保持一定的湿度。
3. 搅拌水:搅拌水应选用清洁、无杂质的自来水,且要注意水泥的用水量和稳定性。
4. 钢筋:钻孔灌注桩中的钢筋是起到加固和增强桩体抗压能力的重要材料。
在选用钢筋时要符合设计要求,并且应具有良好的延展性和抗腐蚀性。
二、施工工艺1. 钻孔施工:首先进行钻孔工程,根据设计要求选择合适的钻孔机具进行作业。
在施工现场应做好安全防护措施,保证作业人员的安全。
2. 灌注混凝土:在进行混凝土灌注时,应注意混凝土的配合比例和搅拌均匀性。
在灌注过程中要控制混凝土的流动性,使混凝土均匀填充整个孔内。
3. 钢筋安装:在混凝土灌注后需要立即进行钢筋的布置和安装。
钢筋应符合设计要求,并要求做好连接的处理,以保证桩体的整体性。
4. 抽管:在混凝土灌注完成后,要及时进行管壁抽取处理,防止管道被混凝土封堵。
5. 桩顶整平:在桩顶出口部位进行整平处理,以保证桩顶符合设计高程和平整度要求。
三、质量控制1. 检测方法:采用合适的检测手段对钻孔灌注桩进行检测,如超声波检测、静载试验等,以验证桩体的质量和抗压性能。
2. 质量管理:在施工过程中要进行严格的质量管理,确保每个施工环节符合设计要求和施工规范,如水泥的用量、混凝土的配合比例、灌注工艺等。
3. 桩身质量:要对每根钻孔灌注桩进行质量验收,验证桩身的密实性和抗压能力,确保每根桩的质量合格。
浅谈桥梁钻孔灌注桩施工技术摘要:本文介绍了桥梁钻孔灌注桩的施工方法,阐述了钻孔灌注桩的施工技术要求。
关键词:钻孔灌注桩施工方法施工技术1 概述灌注桩是指通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在工程现场的地基土中制成桩孔,并在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。
根据成孔方法的不同灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
2 钻孔灌注桩的施工方法2.1 施工准备。
在钻机就位之前先平整施工场地,清除地面杂物,修建施工便道,做到三通一平。
布置好施工场地的排水管道,开挖泥浆池和循环池,并造浆。
2.2 钻机的安装定位。
钻机的安装要求地基要稳固,如果地基不稳固就会在施工中易产生钻机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良状况。
钻机安装中要对准桩位,然后用枕木把钻机横梁垫平,并在塔顶对称于钻机轴线上的位置拉上缆风绳。
施工中定好中心位置和正确的安装钻机是为防止桩位不准的重要前提。
2.3 埋设护筒。
由测量组放出桩位,并在每个桩四周设置4个护桩以便于准确定位。
经测量监理工程师检验合格后,开始开挖埋设护筒。
护筒采用8mm厚度的钢板在施工驻地设置的加工厂内加工,一般加工护筒每节长度约2~3m。
护筒顶端应保持水平高出地面30cm,并且高于地下水位或孔外水位1.0~2.0m,平面位置偏差不得大于5cm,护筒偏出桩轴线不得大于1%。
护筒与孔壁间的缝隙用粘土填实,以防止漏水。
2.4 制备钻孔泥浆。
钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力等特点,是由水、粘土(膨润土)和添加剂组成的,并在孔壁形成泥皮起到隔断孔内外渗流、防止坍孔的作用。
应根据钻孔方法和地层情况来调制钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,在确定泥浆稠度方面,应以地层变化及操作要求来调整。
2.5 钻孔。
为保证成孔质量必须严格按照操作要求来进行钻孔这道关键工序。
在施工中确保开孔质量必须要注意对好中线及垂直度,并压好护筒,不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),同时还要随时检查成孔是否有偏斜现象。
浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术
摘要本文阐述了桥梁钻孔灌注桩的具体施工工艺、方法,及各工序之间紧密衔接,如何快速使保质保量完成。
关键词桥梁;钻孔灌注桩;技术
前言
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
1 工程概况
本工程以杭州市大江东产业集聚区基础设施工程六工段中桥为依据,桥梁中心桩号K6+595.395,右偏角90度,全长66.12m,桥梁全宽44m。
全桥共1联:3*20m,上部结构设计为先简支后连续的预应力砼空心板,下部结构采用柱式墩,柱式台,墩台均采用钻孔灌注桩基础,钻孔灌注桩布置4排,每排8根桩,共计32根,其中桥台基桩直径为1.5m,桥墩基桩直径为1.2m。
沿线桥梁地基土下部为第四系上更新统上组冲湖积沉积的黏性土及海陆交替沉积的圆砾、砂层等粗颗粒,圆砾层深度达5m;中部为全新统上组冲海形成的粉性土层;浅部主要为一套全新统海积、冲海积地层,土层厚度、分布及性质均较稳定。
2 施工程序
桩基施工方案报监理工程师审批→平整施工场地→埋置护筒→桩位放样→钻孔、清孔→检查孔深、孔径、沉渣厚度→下钢筋笼、导管→灌注前沉渣厚度测定→灌注水下混凝土→进入下道工序
3 施工方法
3.1 施工准备
(1)施工前由测量人员进行放样,根据桥梁施工范围查勘是否有障碍影响桥梁施工,若有障碍物,需联系相关部门进行清理;
(2)进场后首先对施工场地统筹规划,合理布置机具设备、材料及附属设施等,保证场地利用紧凑高效;
(3)桩位放样后,采用挖机下挖覆盖层,将表层可能存在的块石和影响作
业安全的障碍物清除,保证桩基作业顺利实施。
3.2 泥浆池设置及泥浆制备
桩基作业采取循环钻机施工,需设置泥浆池存放泥浆,拟在施工场地内布置循环池和废浆池,分别设置2m×2m×1.5m制浆池、4m×4m×1.5m沉淀池及20m×20m×1.5m废浆池,为防止漏浆,池内侧和底部铺设土工布,废浆采用泥浆车进行泥浆外运至泥浆处理池。
泥浆池采取砖砌围护,并设置三道防护栏杆,安全警示标识齐整。
3.3 钢板桩防护施工
为满足六工段中桥灌注桩基础及下部结构工程施工需要,考虑河流水情、地质条件及保护水环境,对1#、2#桥墩处设置钢板桩围堰挡水加固。
考虑1#及2#桥墩距离岸边较近,将钢板桩围堰打设成“∪型”,以方便从岸边作业(详见附图:钢板桩围堰平面布置图)。
1#、2#桥墩分别钢板桩围堰,西侧围堰内径尺寸为49m*16m,东侧围堰尺寸为60m*15m。
围堰采用单排钢板桩,桩长12m。
桩顶高程+5.5m,底部高程-6.5m,围堰四周设置角支撑。
3.4 埋设护筒
为防止孔口塌落,保证孔内水位,需埋设钢护筒。
护筒用5mm厚的钢板,长3.0m,直径φ120cm的桩,其与配套护筒直径1.5m;φ150cm的桩,其与配套护筒直径1.8m;为增加刚度防止变形,在护筒上、下和中部的外侧各焊一道竖向加劲肋,保证护筒坚固、耐用、不易变形和装卸方便。
护筒接头采用焊接连接并打磨平整,保证不漏水。
护筒入土深度为2.8m,护筒顶端高出平台面0.2m。
其内径比桩的设计直径大30cm。
循环钻机在埋设护筒时,应由人工进行辅助配合,护筒埋设根据挖机的料斗挤压作用做相应的调整,护筒就位后,保证护筒位置竖直、稳固、准确和不变位。
3.5 钻机就位
钻机安装及移位采取将钻机部件运至墩位处,使用35t汽车吊现场拼装就位;移位时使用依靠钻机自带滚轮移动;钻机就位时,测量检查其平面位置、转盘中心位置以及平整度;各项指标满足要求后将钻机限位固定,保证钻机在钻进过程中不产生位移;同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核,如发现钻机底盘四角相对高差超出要求值时,进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上
3.6 清孔施工
当钻孔达到预定深度时可将钻头提升30~50cm,采用泥浆泵泵入符合要求的优质泥浆把孔内含有钻渣的泥浆通过循环置换出来,直到清除孔底沉渣且使孔
壁泥质、泥浆含砂量小于2%为止,以上检测本工程配合一台泥浆比重计,一套含砂测定仪、泥浆黏度计。
根据六工段中桥基础地勘报告,桩孔因有较厚的松散易坍土层,清孔后不能立即终孔,而是在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后施行二次清孔作业,注入合格泥浆置换大比重含钻渣泥浆,用泵利用导管吸出。
以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成柱质量。
拆钻后主要检查桩径(不小于设计值),垂直度(不大于1%)及沉淀厚度,垂直度及孔径用探笼检测,探笼用钢筋加工制成,外径比设计桩径小2cm,长度为桩径的4~6倍;孔底沉淀厚度用测绳吊锤測量比较,清孔后的孔深与砼灌注前孔深之差即为沉淀厚度,根据设计要求,清孔后摩擦桩桩底沉淀层厚度不得超过20cm。
3.7 钢筋笼制作及吊放
钢筋笼在钢筋加工场内统一制作,加工完后用拖板车运至现场,用35吨吊车吊装入孔。
第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。
起吊时,先将两吊点同时抬离地面1m左右,然后第一吊点保持不动,将第二吊点缓缓升高,直至钢筋笼竖直。
吊放钢筋笼入孔时应对准孔口,保持竖直,轻放、慢放入孔,不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。
钢筋骨架放到最后一节加强箍筋位置时,在加强筋下面平行穿2根钢管,将钢筋骨架临时支撑在孔口钢管上,然后将吊点全部转到吊环上,然后下放骨架至设计标高。
骨架最上端的定位,由测定的护筒顶标高、钢筋搭接长度来计算吊环筋长度。
吊环筋采用Ф25钢筋,顶端完成内径20cm左右的圆环,圆环与直筋采用双面搭接焊连接,焊缝长度大于5cm。
吊环筋设置两根,对称与钢筋笼主筋采用双面搭接焊连接,焊缝长度大于5cm。
钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正,复核无误后再每根吊环内插入由足够强度的钢管,钢管用枕木搭设平台,将钢管固定在枕木上。
撤下吊绳,在钢筋笼顶端焊接2根Ф25钢筋,一端与钢筋笼焊接,一端焊与钻机机座上,以抵住钢筋笼上浮,同时控制钢筋笼底标高。
3.8 灌注混凝土
(1)下导管。
导管直径25cm,标准节每节长2.7m,导管事先拼装,并经过密封、压力试验后,方可使用,导管上依次标有刻度,便于计算导管在砼内的埋深。
导管埋深以钻机平台为基准,导管深度与砼深度之差即为导管在砼内埋深。
导管安装前先进行水密承压试验,灌注前导管下口距孔底约30cm左右。
(2)砼浇筑施工。
①砼灌注前再次测量孔底沉淀厚度,如超出允许厚度(20cm),再进行二次清孔,直到符合要求为止。
二次清孔用高压水枪进入孔底冲击孔底沉淀层,用符合要求的泥浆置换出沉淀物。
②灌注前砼储料斗容量5m3以上,备足砼的首灌量,以保证首批砼注入后,导管在砼内至少有1m的埋置深度,任何情况下导管提升后的埋深不少于最小埋深度(2m)。
③灌注过程中,必
须经常测量砼面的深度,以保证导管在砼面的合理埋入深度,一般控制在2~6m,严禁凭经验灌注而将导管提离砼面等。
④砼统一在有电脑自动计量的商品砼搅拌站生产,严格按照设计配合比搅拌砼然后运送至导管上的漏斗内进行灌注。
砼泵車的出料口应紧接导管上口中,灌注时须进行测量砼面上升高度,填写好灌注记录,并绘制灌注曲线,指导导管的提升和拆卸。
⑤保证导管埋入砼内有适当的深度,一般为2~6m,防止导管提升过猛而使管底提离砼面或埋入过浅而使导管内断桩夹泥,也要防止埋入过深,而导致管内砼压不出或导管被砼埋住不能提升,导致中止浇灌而断桩。
4 合理化建议
(1)桥梁施工时因地质条件影响,局部出现塌孔,项目部采取投放黏土待孔壁稳定后再施钻,效果良好。
(2)桩基底部5m处于圆砾层,普通钻头无法直接钻进,钻头容易破损,通过研究采取小直径合金钻头,能施工成孔,但需频繁更换钻头,进度较为缓慢;为加快施工进度,决定将小直径合金钻头与普通钻头焊接成一体,即子母钻进行钻孔,遇到软弱地层或圆砾层均可钻进成孔。
(3)卡钻后不宜强提,只宜轻提,经提不动时,可用小冲击钻锥冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后在提出。
(4)钢筋笼发生上浮时尽量减少导管底口的埋深,减少混凝土的顶托力,同时固定钢筋笼。
(5)扩孔及缩孔时应注意采取防止坍孔及防止钻头摆动过大造成孔壁失稳,钻头磨损时,需及时焊补钻头,并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁;已发生缩孔时,宜在该处用钻头上下反复扫孔以扩大孔径。
5 结束语
六工段中桥桩基严格按照审批的施工方案组织施工,过程中不断优化施工工艺及施工方法,严控各环节施工质量,确保各工序紧密衔接,尤其圆砾层采取子母钻施工技术,保证桩基施工顺利完成。