楊艷英
摘要:基礎(chǔ)設(shè)施的施工技術(shù)也會不斷發(fā)展和進(jìn)步,鉆孔灌注樁是基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點,被廣泛地用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程,由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多,對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求橋梁樁基橋工程技術(shù)十分復(fù)雜,影響的方面因素很多,筆者以自身的施工經(jīng)驗,結(jié)合實際建設(shè)橋樁基礎(chǔ)工程為例,對鉆孔灌注樁的工程技術(shù)進(jìn)行研究、分析。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁、橋梁樁基礎(chǔ)、施工
一、樁基施工前的準(zhǔn)備工作
1.施工前的場地準(zhǔn)備
施工前將場地進(jìn)行平整,實施三通一平,方便安裝鉆機(jī)、吊車停放、鋼筋籠下放及砼澆筑。本橋位1~4#墩位于水中,水深長年在1~2米左右,采用土袋圍堰筑島平臺,用砂質(zhì)土筑一條長70米,頂寬8m的E形島,并壓實,平臺高出正常水位1.0米,填土外部采用1:1.5坡比,用無紡布袋砂質(zhì)土壤填筑。為防止沖刷,在0#臺和1#墩樁之間留下一條5米寬泄水道。
2.施工前的設(shè)備選擇
現(xiàn)在工程中常用的鉆頭是旋轉(zhuǎn)鉆,沖擊鉆和沖抓鉆頭3類型。旋轉(zhuǎn)鉆主要在粘質(zhì)土壤,砂土,礫、卵石粒度小于鉆桿內(nèi)徑2 /3以下的,含量低于20%碎石土;成80~250厘米孔徑孔的深度,成孔深度大于50米。沖擊鉆主要用于巖土類的樁,也有用于其他土類的樁基施工;成孔直徑80~200cm,成孔深度一般不大于50m。沖抓鉆主要用于淤泥、粘質(zhì)土、砂土、礫石及卵石。成孔直徑60~150cm,成孔深度20~40m。
3.施工前進(jìn)行測量放樣
設(shè)置三角閉合導(dǎo)線控制網(wǎng),使它符合規(guī)范要求,對水準(zhǔn)基點進(jìn)行復(fù)測。利用全站儀采用極坐標(biāo)法一次放出多根基樁的平面中心位置,互相復(fù)核,設(shè)置“十”字護(hù)樁, (護(hù)樁設(shè)置于穩(wěn)固、通視的地方) 注意妥善保護(hù),以便隨時恢復(fù)樁平面中心位置。復(fù)核采用鋼卷尺直接測量相互比較核對,確保放樣準(zhǔn)確無誤。
4.施工前預(yù)先埋置護(hù)筒
鋼護(hù)筒采用10mm鋼板卷制而成,,達(dá)到堅固、耐用、不變形、不漏水、裝卸方便,而且能重復(fù)使用要求。護(hù)筒長2.0~6.0m,護(hù)筒的直徑為1.5m,比樁徑大0.3m。護(hù)筒作用:第一:固定樁位,還可以用作鉆孔導(dǎo)向;第二:保護(hù)鉆孔孔口,防止孔口的土層塌陷;第三:隔離孔內(nèi)以及孔外表層水,以保持孔內(nèi)水位高于施工水位穩(wěn)定孔壁的作用。樁護(hù)筒采用挖坑埋設(shè)法,護(hù)筒高出地面30cm,對稱設(shè)置四個吊點,吊起后使其自然垂直,放入坑內(nèi)。利用四個吊點形成的十字線,移動護(hù)筒,使十字線中心與坑內(nèi)標(biāo)志點處于同一垂線上,然后用水平尺及垂球檢查,確保護(hù)筒豎直及位置準(zhǔn)確。然后再用護(hù)樁進(jìn)行檢查,并在護(hù)筒上做好十字中心線標(biāo)記。護(hù)筒定位后在其四周對稱均勻回填粘土夯實,確保護(hù)筒內(nèi)水不從護(hù)筒底口滲出。
5.鉆機(jī)的安裝鋼護(hù)筒埋設(shè)好后,鉆機(jī)可利用吊車或滾筒移到樁位上,鉆機(jī)操作手配合測量人員將鉆機(jī)對中就位,并需將鉆機(jī)嚴(yán)格操平,確保鉆架垂直于地面。
二、鉆進(jìn)成孔的施工控制
鉆孔時,首先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,孔內(nèi)配備一定量的泥漿之后,開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)開始時,低速慢進(jìn),到達(dá)一定深度后采用中速,遇砂層時,放慢鉆頭,適當(dāng)提高泥漿稠度。利用鉆頭錐不斷提錐,落錐旋轉(zhuǎn)沖擊,讓泥漿牢牢護(hù)住孔壁使鉆渣懸于泥漿中,然后通過泥漿泵的循環(huán)帶出鉆渣。鉆孔過程中,要防止塌孔,鉆頭偏移、卡鉆、斷鉆桿、掉鉆頭、埋鉆等須注意以下幾點:
1.鉆孔施工過程
始終保持孔內(nèi)外的水位差和泥漿的濃度,起到護(hù)壁固壁的作用,防止倒塌孔。鉆孔中,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度,防止坍孔、鉆孔偏斜、卡鉆等情況發(fā)生。為保證樁的垂直度,采取慢速鉆進(jìn),在鉆孔中加強校驗。出現(xiàn)偏孔,應(yīng)馬上采取措施進(jìn)行糾偏,如無法糾偏,則應(yīng)封孔,重鉆。
2.鉆孔應(yīng)連續(xù)作業(yè)
不應(yīng)中途停鉆以避免坍孔,若坍孔嚴(yán)重時必須回填重鉆。在升降鉆錐時,一定要保持平穩(wěn),防止碰撞護(hù)筒、孔壁和掛鉤護(hù)筒底部,折裝鉆桿要迅速。鉆孔過程中應(yīng)隨時對樁位、成孔情況進(jìn)行檢查。終孔時應(yīng)對樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底情況按要求進(jìn)行檢查。合格立即清孔、安放鋼筋籠。
三、清孔及吊裝鋼筋籠
清孔的目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿,以保證砼灌注質(zhì)量。清孔方法有換漿清孔、抽漿清孔、掏渣清孔等方法,可根據(jù)實際情況采用適合的方法,本工程采用換漿清孔。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后,及時進(jìn)行清孔,清孔一直達(dá)到清理沉渣滿足施工要求(泥漿比重不大于1.05)。清孔時要注意的重點:第一:必須保持孔內(nèi)水頭高度;第二:灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設(shè)計規(guī)定;第三:不得用加深孔底的方法代替清孔。其次:鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)先分段焊成鋼筋骨架,使用大噸位吊車或利用鉆架上的卷揚機(jī)吊入鉆孔內(nèi)就位,校正鋼筋籠的位置并加以固定,以防止灌注砼后,鋼筋籠上浮。
四、灌注水下砼施工技術(shù)
終孔清孔到位后進(jìn)行鋼筋籠安裝,鋼筋籠安裝完成立即安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管的內(nèi)徑為30cm的鋼管,壁厚4mm,每節(jié)2m,另有調(diào)整節(jié),長度0.5~1.0m,最下面一節(jié)為4.9m,以孔深確定導(dǎo)管的長度。導(dǎo)管的兩端使用法蘭盤連接,墊橡皮圈防止漏水。在澆注砼前必須檢查導(dǎo)管的密封性,保證導(dǎo)管密封不滲水。將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.3~0.4m,導(dǎo)管上口接集料斗,加設(shè)隔水板。待集料斗中砼儲備量達(dá)到要求后,放開隔水板栓,砼從集料斗底迅速下落,孔內(nèi)水位驟漲外溢,說明砼灌入孔內(nèi)。
1.砼材料的要求
認(rèn)真做好水下砼配合比設(shè)計,砼必須具有良好的流動性及和易性,為防止卡管,碎石粒徑為1~3cm,最大粒徑不大于4cm。C25水下砼配合比:采用P.O42.5級水泥:粉煤灰:黃砂:碎石:水:減水劑=1:0.17:2.34:3.33:0.60:0.01。坍落度為210mm,每立方米砼水泥用量為317kg,水灰比為0.53,砂率為42%。坍落度為210mm。
2.首批砼數(shù)量必須確保
為保證首批砼能將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出并滿足導(dǎo)管初次埋入深度的要求,應(yīng)計算確定集料斗的最小容積。砼必須拌合均勻,盡可能縮短運距,防止砼離析而發(fā)生卡管事故。灌注砼一定要連續(xù)作業(yè),防止任何原因的出現(xiàn),導(dǎo)致中斷灌注。砼的拌制和運輸必須達(dá)到連續(xù)施工的要求。
3.在灌注過程
要隨時測量和記錄孔內(nèi)砼高度和導(dǎo)管在砼里埋深,防止導(dǎo)管提升過猛,管底提離砼面或埋入過淺,導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成夾泥斷樁,還要防止導(dǎo)管埋入過深,造成管內(nèi)砼壓不出或?qū)Ч鼙豁怕褡〔荒芴嵘?,?dǎo)致中止灌注而斷樁。埋管深度宜控制在2~6m。若鋼筋籠懸空,在砼接近鋼筋籠底部時,為防止鋼筋籠上浮,一定要放慢灌注速度,在砼進(jìn)入鋼筋籠1~2m時,應(yīng)適當(dāng)?shù)奶嵘龑?dǎo)管,以減小導(dǎo)管埋置深度和加大鋼筋籠下部的埋置深度。
4.灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)
這些范圍內(nèi)的浮漿和砼應(yīng)鑿除,保證樁頂砼質(zhì)量。待砼灌注完畢后吊出鋼護(hù)筒,及時清除多余的砼,清理完后的砼必須比設(shè)計高20cm以上,待砼達(dá)到強度后再鑿除至設(shè)計標(biāo)高。(在施工操作中留5~10cm)。灌注結(jié)束時,注意核對砼灌注的數(shù)量,保證所測砼灌注高度是否正確。灌注完成加以養(yǎng)生,進(jìn)行成樁檢測。
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