灌区工程中桥梁灌注桩施工技术初探
2010-08-15王朝军内黄县水务局
□王朝军(内黄县水务局)
大功引黄灌区内黄部分位于灌区最尾端。内黄县境内涉及灌溉面积4万hm2,与河北省毗邻。由于总干渠引水路径达160km之遥,受水位的限制,总干渠挖深在5m以上,底宽25m,口宽均超过50m,故而在桥型选择上,多选用灌柱桩桥型。这样,灌柱桩施工便成了灌区桥梁工程的主要组成部分,现将采用的灌柱桩施工工艺介绍如下:
一、施工截流
建桥前,首先进行施工截流。在桥梁上下游,堵两道土围堰,使渠水通过其它渠道绕过桥梁施工工地。备好水泵,同时打一眼养水井,以便在渠道无水时使用。两道施工围堰间要留足施工空间,以便满足机械设备、物料堆放。水泥、砂、石子不宜放置渠底。
二、钻孔
(一)平整场地
钻孔前要平整场地,填筑工作台,工作台高出地面0.5m。放线:桥位及孔位,设置孔位控制桩,桩需要预制混凝土桩。
(二)埋设护筒
护筒采用人工挖埋法,护筒底部采用粘土夯实,回填土也夯实。护筒底端埋深控制在1.0~1.5m。护筒埋设的中心必须与设计桩位中心重合,采用十字垂线固定。护筒长按2m加工,筒内径要求大于桩径20cm。
(三)钻机就位
钻机就位时,必须保持平稳,钻机垂直对准桩位中心,可以采用“十字线”定位,桩位偏差要求<10mm。钻机支腿用垫木支撑牢固,使钻机不发生倾斜,机架滑车中心、磨盘心、桩位中心三点必须成一直线,磨盘成一水平面。
(四)钻孔
钻机就位完毕后,调直机架挺杆,对好桩位,开动机器钻进,开孔后先用小水量给水,慢速轻压平稳,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进,以避免粘土糊钻,当钻到一定深度(根据土质和地下水情况)时停钻,孔内注入事先调制好的泥浆,然后继续进钻。
(五)泥浆制作
泥浆护壁是成孔的必要材料,所以泥浆制作一定要选用塑性指数>15的优质粘土,正常钻孔时,泥浆比重要求1.1~1.2,泥浆粘度要求18~22s,含砂率<8%。在正常循环中,大量泥砂在开挖的沉淀池沉淀下来,需要人工及时清理。施工中备有泥浆池,将废浆暂时储存,调节外运,以保持场内清洁。
(六)清孔
成孔后应对孔深、孔径、孔位进行检查,符合要求后方可清孔。特别是对倾斜要进行检查。填写详细的终孔记录,报请监理签字认可。对合格的进行清孔,清孔排查时要经常补水,保持井内水头高度,防止坍孔,在清孔过程中,以相对密度1.03~1.1的低含砂量的优质泥浆沿井壁注入,将钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔后孔口中部和孔底提出泥浆相对密度应在 1.03~1.1,粘度为 17~20s,含砂<2%,胶体>98%,孔底沉淀土厚度<15cm。
三、灌注
(一)制作安装钢筋笼
根据设计图纸加工制作钢筋笼,施工时须清除钢筋连接部位的铁锈、油污、砂浆等附着物,骨架吊装前,对骨架进行全面的检验,特别是接头的焊接,搭接长度要符合规范要求,骨架吊装用吊车进行,安放时保持骨架的垂直度。要避免墩笼、扭笼现象的发生。钢筋笼吊入前需加焊保护层钢筋耳朵,在钢筋长度范围内每隔2m设置一处定位钢筋,每处的定位钢筋用φ16,沿钢筋笼周边对称布置4个定位钢筋,采用元宝状直接点在主筋上,也可以采用绑制砂浆垫块的方法,确保桩的保护层厚度达到设计要求。
(二)检测管安装
检测管附着在钢筋笼上,检测管制作过程中,注意把检测管与箍筋焊接牢固,位置要准确。
(三)导管的安放
下导管前要仔细检查导管的平直度、密封性,导管接头处要用○型密封圈,接头要用扳手紧固使其密封,导管接头卡口应牢固,保证不漏水透水,导管吊装采用吊车或浮吊进行,对第一次使用的导管必须做压水试验。导管下入孔内的长度要确保距孔底>20cm,灌注时距孔底50~80cm。
(四)射水清底
导管插入钢筋笼内,导管内安放射水装置,通过软管与高压泵连接,开动泵水即射出,射水后孔底的沉渣即悬浮于泥之中。
(五)浇筑混凝土
浇筑水下混凝土采用导管灌注,混凝土浇筑按设计要求储量,检查混凝土的和易性和坍落度,坍落度控制在16~20cm。
切忌混凝土发生离析结块现象。第一次灌注后,导管内混凝土充满底部,导管在混凝土中埋深控制在2m左右并随时测量,记录导管埋置深度和混凝土表面高度,始终保持导管安放在桩孔中心,防止导管碰挂钢筋笼,保证混凝土浇筑质量。
混凝土浇筑完成后,桩顶混凝土高度应高出设计桩顶20cm以上,以保证桩顶混凝土质量,钻孔桩施工完成后,即可填写钻孔灌注桩质量检验报告,报监理签字确认。
(六)混凝土的配制
1.水泥采用325#~425#普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥;砂:中砂或粗砂,含泥量≯5%;石子:粒径为0.5~3.2mm的碎石,含泥量≯2%;水:自来水或不含有害物质的洁净水。
2.水灰比不宜>0.6;水泥用量一般为 350~400kg/m3;砂率一般为45%~50%;配合比应根据试验确定,在选择施工配合比时,混凝土的试配强度应比设计提高10%~15%。
四、测桩
灌注桩混凝土达到一定强度后,即可进行混凝土灌注桩超声波检测,确定混凝土灌注质量,质量合格后方可接桩施工。