对桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点的探讨

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对桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点的探讨摘要:钻孔灌注桩基础因其施工速度快、工艺成熟、施工过程安全可靠等优点,而被广泛运用于公路大型桥梁建设中。

但由于其施工的隐蔽特性,在质量控制方面也存在较多的影响因数。

本文结合工程实际,对在钻孔灌注桩施工过程中需要注意的质量控制要点谈一些看法。

关键词:钻孔灌注桩施工质量控制
钻孔灌注桩是目前桥梁建设工程中使用最为广泛的一种桥梁基础,其适用范围广,施工技术简单易掌握,施工工艺安全可靠。

但钻孔灌注桩多为水下施工,其施工过程带有较大的隐蔽特性,在施工过程中影响成桩质量的因数也较多,所以对其施工过程的每个环节都必须高度重视,在此笔者结合工程实际,主要从以下几方面来探讨钻孔灌注桩施工的质量控制要点。

1、灌注混凝土
水下灌注混凝土(导管灌注混凝土)时,水泥的初凝时间不宜早于2.5h,水泥强度等级不宜低于42.5;粗集料宜优先选用卵石,或采用级配良好的碎石;粗集料的最大粒径不应大于导管内的
1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不得大于40mm;细集料宜采用级配良好的中砂;混凝土的含砂率宜为40%~50%;坍落度宜为180~220mm;水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg/m3;水灰质量比宜采用0.5~0.6,当有试验依据时,水灰质量比可酌情增大或减少[1]。

现在桥梁钻孔灌注桩施工用的混凝土一般情况是买来的商
品混凝土,为保证灌注混凝土的质量,应对商品混凝土拌和站采用的原材料严格把关,确保商品混凝土质量。

2、护筒
钻孔时应根据钻孔地基条件选用合适长度的护筒,以保证孔口不坍塌及不使地表水流入钻孔,并保持钻孔内泥浆表面高程。

护筒可采用钢板或钢筋混凝土材料,施工中大多情况采用钢板护筒,护筒内径一般应比桩径大200~400mm,高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m,中心竖直线应与桩中心线重合,竖直线倾斜不大于1%;干处可直接定位,水域可依靠导向架定位。

护筒埋置深度应综合考虑水文、地质情况,一般情况埋置深度宜为2~4m,地基情况不稳定或软土应加深,以保证钻孔灌注混凝土的顺利进行,有的河床还应考虑到冲刷,应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m,正常情况下,地面或最低冲刷线以下部分,护筒应在灌注混凝土后拔除。

3、泥浆
应采用钻孔泥浆护壁,防止坍塌。

钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0~1.5m。

胶泥应用清水彻底拌和成悬浮体,保证孔壁的稳定。

在停钻期间,应注意水位、泥浆相对密度和黏度,可掺用适量添加剂以改善泥浆性能,泥浆性能指标见表1。

根据实践经验,应采用低密度,如果增大泥浆密度来保持不塌孔是不经济的,且影响钻孔质量;采用低失水率,失水越小,自然保证了孔壁不起皮,同时减少对地层的影响,更利于护壁,低含砂率或含砂率过高不利于钻进,对钻头摩损大,也容易增加沉淀厚度。

4、施工
(1)钻孔。

当采用冲击法钻孔时,要注意冲击振动引起邻孔孔壁坍塌和影响邻孔已灌混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌筑完毕,并达到2.5mpa抗压强度后,才能开钻,以免影响邻桩混凝土质量。

为加快完成钻孔工作,可以采用多孔多机同时作业,钻孔应连续进行,不得中断。

当采用回旋钻钻孔时应保持压力小,钻进速度慢,使孔底不承受或少承受压力,这样可以防止塌孔和破坏孔底土层的地质环境。

在施工中,操作人员往往为了赶进度,钻孔进尺速度过快,这是不正确的。

(2)清孔。

钻孔达到设计深度后,应立即进行清孔。

但有一些施工单位是先放钢筋笼后清孔,这是不科学的。

清孔时,孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5~2m,以防止钻孔的任何塌陷。

清孔时,应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥沙等沉淀物清除。

桥梁基础钻孔后一般需进行两次清孔。

(3)钻孔在终孔后拔出钻具,对孔径、孔形和倾斜度,应采用专用仪器测定,也可采用外径d等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm(但不得大于钻头直径),长度不小于(4~6)d的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。

如经检查发现有中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等,采取适当措施予以改正。

对于嵌岩桩,还应检查嵌岩深度和孔底岩石是否与施工图一致。

经检验确认成孔满足要求时,即可进行下道工序。

钻孔灌注桩检查用测绳必须是内有细钢丝芯,且度量箍签数字必须打印。

测绳过水后必须用钢尺重新
校核,测锤采用规范的圆锥体,严禁其他物品代替。

(4)桩的钢筋骨架应紧接在混凝土灌筑前,整体放入孔内。

如果上道工序完成没有立即放钢筋骨架,应在钢筋骨架放入前对钻孔的完整性,包括孔底松散物的出现重新进行检查。

钢筋骨架应有强劲的内撑架,防止钢筋骨架在运输和就位时变形,在顶面应采取有效方法进行固定,防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。

支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动,钢筋骨架上应提前安放控制保护层厚度的垫块,其沿桩长的间距不超过2m,横向圆周不得少于4处来布置,以保证图纸要求的保护层。

钢筋骨架底面高程允许偏差为±50mm。

(5)灌筑水下混凝土前,应检测孔底泥浆沉淀厚度,如不满足要求,应再次清孔。

5、结语
钻孔灌注桩施工时除正确把握护筒的埋置深度,还要根据在钻孔过程中遇到的不同地质层和钻孔孔径大小,确定合适的钻孔进尺速度和泥浆配比,在大直径2.2m钻孔灌注桩施工时钻孔进尺速度要慢,且根据实际情况及时调整泥浆的配比。

总之,钻孔灌注桩施工时应做到慢、稳、准,谨慎处理施工过程中的各个环节,切实保证工程质量和施工进度。

参考文献
[1]tg/tf50-2011公路桥涵施工技术规范[s].北京:人民交通出版社,2011.
[2]石国虎,胡滨,王松波.公路工程标准施工招标文件[m].北京:人民交通出版社,2009.。