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      橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討

      2022-02-11 15:47:31
      散裝水泥 2022年6期
      關(guān)鍵詞:清孔孔洞灌注樁

      楊 廣

      (北京市政路橋股份有限公司,北京 100071)

      1 引言

      在橋梁工程施工中,橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)是保證地基安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。為防止橋梁鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)卡管、塌孔、傾斜等質(zhì)量問題,必須嚴(yán)格遵守施工技術(shù)要點,強化各工序質(zhì)量管理,以確保工程順利完成并取得良好效果、降低維修成本、方便后續(xù)橋梁施工、提高工程質(zhì)量和效益。施工完成后,還要進(jìn)行測試,以確保所有項目均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),才能評價整體的質(zhì)量為合格。

      2 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

      鉆孔灌注樁施工技術(shù)相對于現(xiàn)有灌漿技術(shù)要求較高,必須根據(jù)設(shè)計要求合理選擇合適的鉆孔進(jìn)行灌注,以保證孔眼的完整性,從而保證灌漿質(zhì)量,加快施工進(jìn)度。在鉆孔灌注樁施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照施工程序,以最快的速度進(jìn)行澆筑。在此過程中,施工人員不僅要有較強的施工能力,而且要嚴(yán)格遵守作業(yè)程序,能根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時進(jìn)行調(diào)整,保證工程質(zhì)量。因此,建筑企業(yè)必須建立健全的管理體系,強化施工現(xiàn)場管理效果,以保證工程施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

      2.1 樁機成孔

      軟土部位要用鋼筋進(jìn)行加固,以保證施工時護(hù)臂穩(wěn)定。遇到不同巖層時,必須進(jìn)行基礎(chǔ)爆破,可采用較小的松散爆破技術(shù);在進(jìn)行地基爆破時,應(yīng)充分考慮巖石的堅硬度和傾角,以保證炸藥的投入量及所處位置一次性全部爆破;爆破完畢后,必須保證有毒氣體完全排出,才可以進(jìn)行下一階段的施工,確保生命安全。同時,在開孔作業(yè)時要戴安全帽,必要時要做好掩體,保證人員進(jìn)出及有足夠的空間,避免因物體墜落而受傷。另外,在鉆孔過程中,要不定時檢測CO2濃度,如果CO2濃度超過0.3%,應(yīng)立即進(jìn)行通風(fēng)。

      2.2 混凝土灌注

      混凝土灌注是先在孔底爆破,然后進(jìn)行地基清渣,清除完渣池后,再手工鑿開30cm左右的厚土,直至達(dá)到要求高度,將挖出的泥土全部清除。但如果孔洞底部的情況比較復(fù)雜,則必須先用鐵釬進(jìn)行探測,確定安全后再與相關(guān)技術(shù)人員商議,經(jīng)監(jiān)理工程師確定后,方可進(jìn)行最終灌漿。注漿時,孔壁和孔底滲透率小于6mm/min,按常規(guī)方法處理;滲透速率大于6mm/min,必須進(jìn)行適當(dāng)處理。注漿前必須先測孔底和孔內(nèi)水位,確??變?nèi)外水位保持一致。如果土壤太過松軟,必須保證孔口的水位高于1~1.5m。另外,要考慮插管是否具有封閉性、是否需要采用連續(xù)注入法鉆孔、能否與混凝土罐車配合使用等。

      3 橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢

      3.1 應(yīng)用范圍廣泛

      鉆孔灌注樁施工簡便,易操作,不易受地形地質(zhì)、氣候等因素影響,可廣泛應(yīng)用于各種土壤。

      3.2 抗震能力強

      在橋梁土木工程施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁,可與地基良好結(jié)合,提高地基的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用加固土與橋面上部結(jié)構(gòu)相結(jié)合可提高橋面上部結(jié)構(gòu)的受力,提高抗震能力。

      3.3 承載力強

      在橋梁土木工程施工中,應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)可有效提高樁基承載能力,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠。施工期過程中將鋼筋籠下放,及時加固樁體,使樁截面適當(dāng)增大,進(jìn)一步提高橋梁的承載力,防止質(zhì)量問題。

      3.4 性價比高

      鉆孔灌注樁施工技術(shù)日趨成熟,越來越多地應(yīng)用于橋梁工程。通過對施工人員、材料、機械設(shè)備的合理配置,保證工程質(zhì)量、降低工程造價。而且,這種施工技術(shù)比較簡單、能夠加快施工進(jìn)度、保證工期準(zhǔn)時、節(jié)約成本,具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和綜合效益。

      4 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的流程

      4.1 鉆孔灌注樁施工前期準(zhǔn)備

      4.1.1 現(xiàn)場清理

      為了提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,要求施工人員做好細(xì)致的前期準(zhǔn)備工作,保證施工現(xiàn)場的清潔,準(zhǔn)備好施工設(shè)備,確保供電,保證混凝土澆筑順利進(jìn)行。通過細(xì)致的現(xiàn)場清理,提高橋梁工程的整體施工效果。

      4.1.2 測量和放樣

      施工前要做好充分準(zhǔn)備,組織好機械、物料進(jìn)場。根據(jù)需要進(jìn)行現(xiàn)場測量、放樣、定位,對鉆機安裝、鉆孔施工有重要的指導(dǎo)作用;根據(jù)設(shè)計圖確定樁位,然后進(jìn)行定位和調(diào)試。在樁基部位設(shè)置橫樁,并采用水泥加固。在此過程中,對樁進(jìn)行精確測量,保證樁的準(zhǔn)確定位;測量員采用各種測量工具,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值測定樁位,施工人員按要求填埋護(hù)樁,確保護(hù)樁的長度、寬度、硬度均符合規(guī)范要求。埋設(shè)地點應(yīng)盡量隱蔽,以減少對車輛和行人的不利影響。

      4.1.3 護(hù)筒埋深

      一般情況下,護(hù)筒內(nèi)徑大于樁直徑20~40cm,按規(guī)范埋管。埋管時必須保證兩條中線的位置一致,允許誤差±5cm,垂直方向的傾角不超過1%。可采用挖坑埋法進(jìn)行護(hù)套埋設(shè),分層夯實地基及周圍填土,以保證壓實度達(dá)到要求。護(hù)管頂部要離地面30cm左右,根據(jù)樁的位置及周邊的水文地質(zhì)條件確定護(hù)管深度,一般為2~4m。

      4.2 鉆孔灌注樁施工

      4.2.1 配制泥漿

      采用泥漿攪拌技術(shù)可有效改善各類施工作業(yè),保護(hù)各類工程機械。在橋梁鉆孔灌注樁施工中,泥漿起到冷卻鉆具、護(hù)壁、潤滑等作用。由于回填土?xí)?dǎo)致崩塌,因此,應(yīng)選用泥漿做護(hù)墻,從某種程度上避免崩塌。不同施工單位對泥漿的品質(zhì)、泥漿成分的要求不同,應(yīng)根據(jù)混凝土的特性嚴(yán)格控制配合比,并用攪拌器進(jìn)行攪拌,使其符合生產(chǎn)要求。根據(jù)混凝土具體的配比要求,對其黏度、比重、含砂率等都有明確規(guī)定,因此,在進(jìn)行泥漿調(diào)配時,必須嚴(yán)格按照規(guī)范程序,保證不同的泥漿組成可以滿足質(zhì)量要求。

      4.2.2 鉆孔

      施工單位在做好前期工作后,應(yīng)根據(jù)具體施工組織方案和施工要求確定設(shè)備和技術(shù)。鉆孔前,施工單位必須檢查孔周圍的土壤,確定鉆機的用途。鉆孔時,根據(jù)鉆機深度的變化或鉆機對土體結(jié)構(gòu)的影響,決定鉆孔液的比例和注水情況。鉆孔持續(xù)進(jìn)行,要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定鉆孔速度、鉆孔角度等。在此過程中,最終目標(biāo)是完成整個鉆孔,根據(jù)鉆頭承受的壓力,保證各階段的鉆孔工作順利進(jìn)行。

      4.2.3 清孔

      施工人員應(yīng)根據(jù)實際施工要求反復(fù)檢查孔徑、孔深、孔位、垂直度等指標(biāo),確定鉆孔質(zhì)量后再進(jìn)行清孔,其特點是要求施工人員嚴(yán)格按照清孔規(guī)范進(jìn)行孔體清潔。在清孔工序中,要用2h以上的時間進(jìn)行清孔,保證整個孔洞深度,并嚴(yán)格控制高度。由于孔洞清理過程中會產(chǎn)生大量殘渣,因此,必須在孔洞內(nèi)加入適量的水,或采用其他方法保持孔洞內(nèi)的清潔。然后在鉆孔中放置鋼筋和導(dǎo)漿管,為混凝土灌漿做準(zhǔn)備。完成清孔后,還要檢查孔體的密實度。為了看出孔體的密封性,必須在孔洞內(nèi)加適量的水,關(guān)閉孔洞,再進(jìn)行測量。如果清孔效果不理想,應(yīng)進(jìn)行二次清孔,二次清孔必須采用高壓氣體。

      4.2.4 鋼筋籠吊裝

      清孔完成后,要及時進(jìn)行鋼筋固定,然后澆注水泥,保證鋼筋的穩(wěn)定性。鋼筋籠的制作要求非常嚴(yán)格,首先,要加強鋼筋原材料的質(zhì)量檢驗,以保證產(chǎn)品質(zhì)量和防銹性能。其次,按照設(shè)計圖紙要求,在生產(chǎn)現(xiàn)場制作鋼筋籠,保證鋼筋的間隔和質(zhì)量符合要求;在制作長骨架時,可根據(jù)吊運情況采用分段制造。最后,必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和工程實際需要對每一塊鋼筋進(jìn)行焊接,提高焊接質(zhì)量??蚣芡獠康姆雷o(hù)層墊片應(yīng)按需要綁扎,然后下放鋼筋籠。鋼筋籠要緩慢均勻下料,保證定位準(zhǔn)確,并根據(jù)需要調(diào)整豎直度和平整度,便于后期施工。目前,我國已普遍采用鋼結(jié)構(gòu)施工工藝,其施工工藝直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。因此,要嚴(yán)格按照規(guī)范配制材料,選用合適的鋼筋,避免因工程質(zhì)量差造成的不良后果。由于施工中鋼筋分布比較集中,施工人員必須仔細(xì)檢測,防止出現(xiàn)問題;施工中應(yīng)注意防止鋼筋產(chǎn)生位移,并對其進(jìn)行加固,確保工程正常進(jìn)行。

      4.2.5 水下混凝土灌注

      水下混凝土灌漿與樁基的施工質(zhì)量密切相關(guān),必須嚴(yán)格按照設(shè)計比例攪拌,保證施工質(zhì)量。首先,按要求進(jìn)行管道安裝,將管道下沉深度控制在2~6m。其次,加強混凝土質(zhì)量管理,保證配比合理,然后緩慢、均勻、連續(xù)地灌注水下混凝土,中間不得停頓。注漿至頂面標(biāo)高并超過設(shè)計要求的樁身高度時,方可終止灌注。

      5 橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的常見問題探討

      5.1 管道進(jìn)水

      在首次澆筑過程中,由于設(shè)計不合理,存在一定儲量,從而影響管底注滿,造成鉆孔液由孔洞滲入管中。由于管道連接部位焊接不緊密,外面的泥漿在壓力的作用下滲入管道內(nèi)。解決上述問題時,如果混凝土儲存量不足,則難以順利密封,應(yīng)先將管道提起,再進(jìn)行清潔。如果管道施工過程中漏水,必須立即停止施工,查找原因。例如,將管道、鋼筋籠等取出進(jìn)行鉆孔、灌漿,再進(jìn)行質(zhì)量檢驗,通過驗收后,方可進(jìn)行混凝土澆筑。

      5.2 卡管

      施工過程中,由于操作不當(dāng)導(dǎo)致隔水栓、混凝土堵塞,從而造成管道堵塞,可采用長管或附著式振動棒清洗管道,再進(jìn)行混凝土澆筑。在澆筑初始階段,如果出現(xiàn)堵塞,應(yīng)立即啟動應(yīng)急方案,將導(dǎo)管抽出,終止混凝土灌漿。

      5.3 塌孔

      如果在鉆孔過程中出現(xiàn)塌孔,往往會導(dǎo)致孔眼內(nèi)的水量持續(xù)下降,而孔洞密封不良,則會導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象持續(xù)惡化。造成塌孔的原因主要有:在鉆進(jìn)沙層或滲水大的地層時,鉆速不合理、施工方法不正確、護(hù)壁質(zhì)量差等。此外,由于鉆機鉆孔效果不佳,因此,發(fā)生這種情況時,必須對現(xiàn)場情況作出判斷,及時解決塌方問題。施工單位要保證鉆孔質(zhì)量,選用性能好的鉆頭,合理控制鉆孔速度,防止塌孔。在鉆細(xì)沙地層時采用逆向鉆孔技術(shù),同時使用高密度的鉆孔液保證孔眼的壓力穩(wěn)定。根據(jù)需要調(diào)配泥漿,做好攪拌工作,提高泥漿的綜合性能,防止塌孔。施工單位應(yīng)根據(jù)塌孔原因,針對不同的地質(zhì)條件,及早在不同的鉆孔階段采取防范措施,確保鉆孔過程中不發(fā)生塌孔。

      5.4 孔位偏移或孔身傾斜

      孔位偏移是工程施工中經(jīng)常遇到的問題,嚴(yán)重影響工程施工質(zhì)量。在施工過程中,如果鉆機穩(wěn)定性差、疏忽校驗、打孔深度達(dá)不到要求或超出規(guī)定的程度,都會造成孔位偏移或孔身傾斜。因此,必須嚴(yán)格按照規(guī)定安裝鉆具,合理控制孔眼深度,并采取糾偏措施,使斜率降至最小,保證誤差在允許范圍內(nèi),從而提高鉆孔穩(wěn)定性。

      6 結(jié)語

      總之,隨著科技的進(jìn)步,越來越多的施工技術(shù)和方法被應(yīng)用于建筑工程,基于橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的土木工程施工對工程質(zhì)量管理具有一定的借鑒意義。施工單位在保證施工質(zhì)量的前提下,必須樹立科學(xué)管理理念,嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)程,加強施工管理,提高施工人員的安全意識,嚴(yán)格控制設(shè)計質(zhì)量,為今后的施工工作打下良好的基礎(chǔ)。

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