林琳(大连金建监理有限公司,辽宁大连 116100)
桥梁钻孔灌注桩施工技术
林琳
(大连金建监理有限公司,辽宁大连 116100)
随着国民经济的发展,城市建设每天都在发生日新月异的变化。桥梁以他得天独厚的优势占据着基础设施的一席之地。钻孔灌注桩凭借其对各种地质条件广泛的实用性和对周围建筑影响小等优点,在桥梁工程中得到广泛应用。本文着重讲述桥梁钻孔灌注桩的施工技术。钻孔灌注桩是桥梁必不可少的一部分,本文笔者就多年工作中的经历以论述桥梁钻孔灌注桩施工从前期准备、施工完成的全过程。
桥梁 钻孔灌注桩 施工技术
(1)测量放样。测量人员负责根据图纸桩位坐标放样,以确定桩位。测量人员必须对所放桩位换手复测、复算,两次测量检查无误后,由施工单位报送有关资料至监理工程师处审核。经监理工程师审核无误后方可施工。
(2)钻孔场地准备。场地为旱地时,应清除杂物,换除软土,整平夯实;场地为陡坡时,可用枕木、型钢等搭设工作平台;场地为浅水时,宜筑岛施工,筑岛面积应根据做空方法、设备大小等要求,确定高度应高于施工水位0.5~1米;场地为深水或或淤泥层较厚时,可搭设工作平台,平台需牢固稳定,能承受工作时所有静、动荷载,并考虑施工机械能安全进出。
(3)护筒的埋设。为固定桩位,保护孔口不坍塌,隔离地面水和保持孔内水位高出施工水位以维护孔壁及钻孔导向等目的,在钻孔前需按要求制作、埋设护筒。采用刚护筒,筒壁厚度为4—8cmm,护筒内径大于钻头直径。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并高出施工场地面0.3m,并满足对泥浆的要求。护筒制作应坚实,不漏水,接头处内部要无突出物,能耐拉、耐压。
(1)钻孔施工。进行钻机安装,保证低架堑平,保持稳定,不得产生位移和沉陷,开孔的孔位必须对准,钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm,钻头的直径小于孔径4-5cm,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地上水位以上1.5~2m,并随时向孔内补水和泥浆,起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,在钻孔作业应连续进行,因故停钻时,有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上,其他钻机应将钻头提出孔外,孔口应加护盖。
(2)清孔及检孔。钻孔至设计标高后,采用监理工程师指定的方法检测孔深、孔径和垂直度等几何尺寸,待检测合格后,采用换浆法清孔,抽渣或吸泥时应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆,保持孔内水位,避免坍孔。允许沉渣厚度应符合设计要求,当设计未做规定时,支承桩不大于5cm,摩擦桩直径≤1.5米的桩不大于20cm,直径> 1.5m或桩长>40m或土质较差的桩不大于30cm。
(3)钢筋笼加工及安装。钢筋的材料、加工、接头和安装,应符合相关施工技术标准的有关规定,分段入孔,上下两段应保持顺直,钢筋笼入孔后,应牢固定位。钢筋笼主筋笼与加强必须全部焊接。骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行,操作时应符合下列要求。钢筋拼装前,对有焊接接头的钢筋应检查每根接头是否符合焊接要求。骨架焊接时,不同直径的钢筋的中心线应在同一平面上。施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部,相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不得顺序方向一次焊成。长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,应确保不变形,接头应错开。现场拼装接头宜采用机械连接。
(4)二次清孔。由于钢筋笼安装完后,泥浆沉淀于孔底。因此需应用射水或射风冲射孔底3-5min,翻动沉淀物,然后立即浇筑水下混凝土,射水或射风压力应比孔底压力大0.05MPa。二次清孔后重新检测泥浆的各项指标,各项指标均达到规范标准后停止清孔。
(5)混凝土浇筑。导管采用壁厚3mm无缝钢板制作,导管内径200~300cm,直径制作偏差不超过2mm。导管中间节长2.0m,底管节长4.0m,漏斗下配节长1.0m、0.5m导管,在第一次使用前进行试拼试压。试压好的导管表面用磁漆标出0.5m一格的连续标尺,并注明导管全长尺寸,以便灌注混凝土时掌握提升高度和埋入深度。安放导管时,导管下口距孔底为30~40cm。
灌注混凝土时,拆除导管时速度要快,拆下的导管立即冲洗干净。在水下混凝土灌注过程中,专人测量导管埋深,填写好水下混凝土记录表。水下混凝土的灌注采用提升导管法,按1~2m分节。灌注前对导管进行水密承压和接头抗拉试验,试验合格后方可使用。开导管方法采用降落式隔水硬球塞,塞顶先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满漏斗后剪断铁丝,混凝土即下落到孔底。在灌注水下混凝土过程中,孔内混凝土体积逐渐增加,孔内原有泥浆会逐渐从护筒溢出,在灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染环境及河流。
导管上设置封底漏斗,漏斗容积(即首批砼方量)应满足封底时导管埋深,灌注过程中导管埋深大于1米、小于3米,且导管底距孔底不得大于40cm。在灌注过程中,经常测探孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度,除采取以上措施外还应在筒孔对钢筋笼予以固定。灌注混凝土应连续进行,混凝土的灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。当灌注混凝土接近设计标高时,应减缓灌注速度,反复测量混凝土的标高。桩顶的灌注标高比设计标高高出0.5~1m。灌注桩的桩顶是首批混凝土组成的,它从开始灌注完成,始终与泥浆接触,易受到浸蚀;在灌注过程中还难免有泥浆、钻渣等杂物混入,其质量较差。灌注完毕后,待进行下道工序时将桩头破除。在混凝土初凝前,将护筒拔出。灌注中拆除导管时速度要快,时间不宜超过15min,拆下的导管立即冲洗干净。在水下混凝土灌注过程中,专人测量导管埋深,填写好水下混凝土记录表
钻孔钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,质量检查比较困难,要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果,同一个桩基工程,各检测单位用同一种方法进行检测,由于技术人员的实践经验的差异,其结论偏差很大的情况也时有发生。所以加强桩基工程检测是一个手段,要保证钻孔灌注桩的施工质量,其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50—2011.
[2]《公路管理与实务》中国建筑工业出版社.
[3]《桥梁施工工程师手册》人民交通出版社.