对桥梁钻孔灌注桩施工技术的新认识

2013-08-15 00:45娄喜智
中国建筑金属结构 2013年2期
关键词:清孔护筒钻机

娄喜智

(黑河市公路桥梁公司,黑龙江 黑河 164300)

1 桥梁钻孔灌注桩的施工程序及技术要点

1.1 施工前的准备工作

施工前应认真地核对图纸、根据实地情况制定一个详尽的施工方案,并将突发事件的应急方案也考虑进去,做到周密细致;根据施工要求选进材料,切不可偷工减料,否则将难以确保施工的安全进行。

1.2 钻孔灌注桩过程

此过程按照:埋设护筒→钻机定位→钻进→清孔→安放钢筋笼→安放导管、二次清孔→灌注水下砼的步骤进行。

埋设护筒:测出桩中心的位置,检验合格后方可埋设护筒,护筒底部和四周所填的粘质土应分层夯实,护筒顶部埋设时应高出地面约0.3m,埋设深度2.0m,埋设完后用全站仪恢复放样,定出桩位。护筒最好采用钢结构以保证不渗水,泥浆采用优质膨润土造浆。

钻机定位:安装钻机的地基应足够稳固,对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,再垫上钢板或枕木加固。对有钻塔的钻孔机,钻机位置的偏差不能大于2cm,在对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

钻孔:钻孔就位后,检查钻杆、钻具是否同桩中心重合,开动电机,放下钻头,用泥浆泵注入泥浆,钻机将循循钻进,此过程应控制速度和钻压,采用“低压慢进”措施,待钻至护筒底下1m后,再以正常速度钻进。

清孔:旋转钻机清孔采用泥浆置换法,而冲击钻机清孔采用掏碴筒,达到孔内排出的泥浆颗粒直径小于2~3mm、泥浆比重不大于1.1、含砂率小于2%、粘度在17~20s之间即可。

安放钢筋笼:钢筋笼的制作应按设计要求预先分段焊成钢筋骨架,用大吨位吊车或利用钻架上的卷扬机吊入钻孔内就位,校正钢筋笼的位置并固定,防止灌注砼后钢筋笼上浮。

安放导管、二次清孔:混凝土导管接头为螺口式,导管在使用前应组装编号和标示尺度,并进行水密、承压接头抗拉试验。在安放导管的过程中,应保持导管位置居中,轴线垂直,以防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁;安放导管后,为确保清孔质量,还要采用反循环工艺进行二次清孔。

灌注水下砼:此程序是钻孔灌注桩施工中最后一个关键步骤,其施工质量严重影响着桩的质量,尤其需要重视。在浇注砼前要先检查导管的密封性,在确保导管密封不渗水后方可浇注,导管口上接漏斗,并设隔水栓。待漏斗中砼足够量时,放开隔水栓,砼从漏斗底迅速下落,孔内水位升高并外溢,说明砼灌入孔内。足够数量的砼将导管内水全部压出,并使导管下口埋入孔内砼内1.0m以上,随着砼不断通过导管灌入孔内,孔内初期灌注的砼及上面的水、泥浆不断被顶托升高,不断提升导管和拆除导管,直至钻孔灌注砼完毕。

2 对钻孔过程中异常情况的处理

2.1 孔倾斜

钻孔时应时刻检查孔的倾斜率,如发现偏斜应及时纠偏,对遇到探头石、地质软硬不均、岩面倾斜或是钻架偏斜等造成的孔位偏斜可往复扫孔修正,纠正后再继续钻进;如超出允许范围的偏孔,应在孔内回填粘土或风化岩块至偏孔处上部0.5m,再进行钻进。

2.2 缩孔或是扩孔

缩孔:孔径缩小会致使钻进时发生卡钻、提钻困难,缩孔导致的原因可能是钻头焊补不及时,磨损的钻头钻出的孔径会比设计桩径稍小;土层中有软塑土,遇水膨胀后也会使孔缩小。为防止缩孔现象发生,磨损的钻头应及时修补;土层中有软塑土的要使用失水率较小的优质泥浆护壁,由快转慢钻进,复转2、3次起,以落钻锥上下左右反复扫孔来扩大孔径。

扩孔:在地下水呈运动状态、土质疏松或钻锥摆动幅度过大的情况下易出现扩孔现象,扩孔成因与塌孔类似,轻则扩孔,重则塌孔。

2.3 护筒脱落

由于护筒背后回填质量不好受地面流的浸泡等原因会引起护筒脱落,出现护筒脱落现象应立即停止钻进,移开钻机,采取补救措施;由于地面流水引起的可先排除流水,在原地填一层粘土使地面干燥、不渗漏,然后重新安装护筒,再进行钻进工作。

2.4 导管堵塞

灌注混凝土时常会发生导管堵塞现象,使施工变得繁琐。可能原因是初灌时隔水栓堵管、混凝土流动性差造成离析或中粗骨料粒过大、混凝土浇筑不连续而在导管中停留时间过长而堵塞、导管进水造成混凝土离析等,所以在灌注桩时应该及时清理隔水栓、选择符合标准的混凝土、混凝土浇筑应连续不间断,以确保导管的畅通。

2.5 桩底地基承载力不够

桩底地基承载力不够的原因是桩端没有支承在持力层上面,这种情况一般出现在复杂地层,最好取芯检验,如不能钻孔取芯应参照邻近取芯情况,对钻速、泥浆返土的岩屑及钻进情况、工程地质资料进行综合考虑。

2.6 断桩

为防止断桩现象发生,混凝土浇注最好一次成功;钻孔宜选用较大密度和粘度而且胶体率好的泥浆护壁;控制进尺速度;保持孔壁稳定;孔口护筒埋设不宜太浅、在放置钢筋笼骨架过程中不要碰撞孔壁;施工时如遇下雨要一次性浇注完毕,保证灌注工作连续紧凑。

2.7 钢筋笼上浮

灌注砼时应随时掌握砼浇注标高和导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上部位;当发现钢筋笼开始上浮时应停止浇注,准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,提升导管不宜过快,防止导管钩钢筋笼。

3 结语

桥梁钻孔灌注桩过程比较复杂、程序较多,其施工质量关系到桥梁的寿命和人员的安全问题,在施工过程中存在的安全隐患必须高度重视,本文对桥梁施工技术的研究与改进措施进行了介绍,希望施工人员在以后的施工中严格按照要求和注意事项进行,将安全隐患降到最低,以提高施工的有效率。

[1]莫毅舟.浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J].山西建筑,2010,(06).

[2]王常才.桥梁钻孔灌注桩施工技术及监理工作[J].工程建设与档案,2005,(03).

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