浅议钻孔灌注桩的施工工艺

倪庆山

摘 要:在桥梁施工中,钻孔桩施工是一个重要的环节,本文着重就钻孔桩的施工过程进行叙述。

关键词:钻孔桩施工工艺操作要点

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-00104-01

1 引言

钻孔灌注桩的设计与施工技术已经相当成熟,我国大中型桥梁基础多采用钻孔桩基础。桩基础是承担上部荷载并将其传给地基的主要结构,基础本身的强度、刚度、稳定性、耐久性等方面满足桥涵设计规范等的各项规定与要求。但施工过程中无法直接观察且施工质量影响因素诸多,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。为避免质量缺陷,在施工各环节进行有效的质量控制尤为重要。

2 施工前的准备工作

(1)测量、试验仪器设备准备与校验标定,配备足够的人员以满足施工需要。(2)迅速组建现场施工管理机构。施工人员到位,并根据施工需要,进行业务分工,明确职责范围,实行岗位责任制。(3)制定施工管理制度和实施细则,明确职责范围、方针目标、具体做法和保障措施等。做到人人心中有数,保证各管理信息渠道畅通。(4)认真做好钻孔灌注桩施工方案的审核,审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。同时还应审查施工方案中处置突发事件的应急预案是否符合要求,对于施工方案的审核应具有前瞻性,要善于提出问题、发现问题,避免在实施过程中处于被动境地。组织施工班组召开技术交底会议,明确设计意图和标准,统一技术资料编制及管理办法,消除设计疑问。(5)根据施工方案检查施工准备情况:检查灌注桩使用水源,泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池。(6)检修调试机械设备:对钻孔机械所用的设备、混凝土拌合及运输设备等进行检修、调试。

3 测量控制

桩位测量是钻孔桩质量控制的重要环节之一,测量时注意以下几点:一是放样前,测量人员必须掌握桩位布置情况和细部结构尺寸,选择适宜的放样方法;二是在放出桩位复核无误后对护桩对其进行固定控制,并详细记录测量数据,向作业人员进行书面交底;三是在埋设护筒后依照交底,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差;四是钻进过程中经常校核钻杆的垂直度,以防斜孔现象的发生;五是护筒埋设后,对筒顶标高进行测量,计算出实际要钻的孔深及相关数据,为钻进深度和灌注桩长提供依据。

4 护筒的埋设

护筒的埋设:当地下水位在地面以下超过1m时,用挖埋法。先在桩位处挖出比护筒深30～50cm、直径比护筒大40～50cm的圆坑,然后在坑底填筑30～50cm厚的粘土,分层夯实,把护筒放进坑内,使其圆心与坑底的钻孔中心位置重合,在护筒四周回填粘土、夯实。当地下水位较高,用填筑法。填筑的土岛高度要使护筒顶端比地下水位或施工水位高1．5m以上,顶面宽度要满足钻孔机具布置的需要。

5 泥浆的制备与钻机就位

(1)泥浆不仅可保护孔壁不坍,还有排渣的功能。一般泥浆应满足比重1.1～1.3,粘度16～23s,含砂率4％～8％的要求。(2)钻机就位:当安装好起吊系统后,将钻头吊起,徐徐放进护筒内,将钻机调平并对准钻孔。装上钻盘,调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥和桩孔中心三者在同一垂线上。在钻进过程中,要经常检查转盘,如有倾斜或位移,及时纠正。

6 钻孔施工

(1)施钻前,根据地质剖面图,在不同的地层选用适当的钻进参数。开始钻孔时保持钻锥稳定,采用小冲程,慢速,使初开孔坚实,坚直能起导向作用,避免碰撞护筒,待导向部位进入地层后方可加速钻进。(2)钻孔时泥浆高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻进过程中,不可进尺太快,需要留出一定的护壁时间,孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,避免泥浆过浓影响进钻,过稀易于塌孔,并随时注意孔内水压差,保证孔内水头压力,以防止产生涌砂。

7 钢筋笼加工及吊放

进场钢筋必须有出场质保单,抽检合格后方可使用。钢筋笼加工时采用搭接焊时搭接处的钢筋应预弯以保证两主筋的轴线在一直线上。搭接双面焊缝不小于主筋5d,焊缝饱满,焊渣必须敲干净。螺旋箍筋与主筋之间必须满扎或满焊,不允许跳扎或跳焊。

吊放钢筋笼允许偏差骨架斜度±0.5％,骨架中心位置20mm,骨架顶端高程±20mm。灌注过程中应控制钢筋笼上浮。

8 下导管

导管拼接后进行接头抗拉、水密、承压试验。试验压力不小于孔内水深压力的1.3倍,也不能小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

下导管时导管距孔底应留25～40cm的空间。

9 水下砼灌注

水泥强度等级不低于42．5级其初凝时间不宜早于2．5h,每立方米砼水泥用量不宜小于350kg不超过500kg;细集料选用级配良好的中砂;粗集料粒径不应大于导管1/6～1/8和钢筋最小径距的1/4同时不大于4cm;砼坍落度宜为18～22cm。

首批砼灌注时应计算好砼用量。首批砼灌注导管埋置不应小于1m,开始灌注混凝土后,应连续进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管内混凝土不满时,应徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊、堵塞导管影响混凝土的灌注,在灌注过程中应经常保持井孔水头,防止塌孔,并经常探测井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管的埋深.灌注时导管埋深≥2m,≤6m。当孔中混凝土面接近和进入钢筋骨架时,应放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击力使钢筋笼上抬。导管的埋置深度是施工的重要指标,导管埋深过大以及灌注时间过长,导致已灌砼流动性降低从而增大砼与导管壁的摩擦力,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。卡管现象也是诱发断桩的重要原因,在砼拌合坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管,坍落度过小或灌注时间过长,使砼的初凝时间缩短加大砼下落阻力,而阻塞导管会导致卡管事故造成断桩。因此,在砼灌注前认真对待准备工作,灌注过程中严格控制砼配合比,缩短灌注时间,必须规范施工,常用测绳量孔内砼表面高度并认真核对,以保证提升导管不出现错误,这样可以减少和避免上述断桩事故。

综上所述,在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作,水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。

参考文献

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