桥梁钻孔灌注桩施工中PHP泥浆的应用研究
2012-08-15黄祖政
黄祖政
(贵州省公路工程集团有限公司)
桥梁钻孔灌注桩施工中PHP泥浆的应用研究
黄祖政
(贵州省公路工程集团有限公司)
桥梁钻孔和灌注桩施工中,除了正确的使用钻孔灌注桩机械外,还必须正确使用泥浆。通过对钻孔和灌注桩技术的介绍,说明了在施工过程中正确使用PHP泥浆的方法。
桥梁;钻孔灌注桩;PHP泥浆
钻孔是工作人员在实体材料上利用钻头加工而完成的。加工钻孔的工具可以包括机床和钻床或其他钻孔工具。车、镗、铣的钻孔是在机床上完成的,而在钻床上进行钻孔时,通常情况下钻头需要完成两项运动:主运动,也就是要求钻头绕轴线进行旋转,完成材料的切削工作;辅助运动是指钻头钻头沿轴线对材料做直线进给运动。为了保证加工的精度,避免钻头结构的缺陷给工程加工带来影响,精度必须要在IT10级以下,表面粗糙度为Ra12.5 μm左右。
值得一提的是,在实施钻孔过程中我们会使用的钻床设备主要包括三种:台式钻床、立式钻床和摇臂钻床,但是在常用的钻孔工具中也包括手电钻。(1)台式钻床是一种利用工作床完成加工的小型钻床,所以通常被称为台钻。台钻具有轻便灵活、结构简单的特点,钻孔的直接通常要求在13 mm以下。台式钻床主要适用于小型工件上钻孔的加工,在仪表制造、钳工和装配中应用得次数较多。(2)立式台钻的特点与台钻大不相同,立钻根据它的刚性好、功率大、加工精度高以及生产效率高的特点可以允许在产品加工中钻直径较大的孔,可以应用于小型零件的批量生产或者大型零件的单件生产。(3)摇臂钻床的独特之处在于它能够摇动。因为它有一个能绕立柱旋转或进行垂直移动的摇臂,同时主轴箱还能摇臂上作横向移动。摇臂钻床适用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。
1 关于灌注桩注浆
灌注桩成桩后一定时间,通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆,使桩端、桩侧土体(包括沉渣和泥皮)得到加固,从而提高单桩承载力,减小沉降。灌注桩注浆需要使用灌注桩钻孔机。利用取土或挤土装置在地层桩位上成孔,然后灌注混凝土成桩的桩工机械。适用于除流动淤泥层以外的一切土层成孔。钻孔机多以履带式挖掘机(或起重机)的底盘为底架,其上设置龙门导杆,作为钻凿工具的支承,并引导钻孔方向。挖掘机的发动机常作为钻孔机的动力装置。钻孔机按成孔方法,分螺旋式、冲抓式、潜水式和振动式四种,前三者属取土成孔,后一种属挤土成孔,还有综合上述多种方法的综合钻孔机。
2 PHP泥浆的使用
丙烯酰胺泥浆即PHP泥浆,以膨润土、碳酸钠、聚丙烯酰胺的水解物和锯木悄、稻草、水泥或有机纤维复合物按一定比例配制的不分、低固相、高粘度泥浆。
它具有:(1)保护孔壁作用。(2)排渣作用。(3)清孔作用。
钻孔泥浆一般是由水、粘土(或膨润土)和添加剂按照一定的比例配制而成的,钻孔泥浆的需求是要根据钻孔直径大小而定的,另外还可根据工程的地质条件、水文条件、环境、空位、泥浆材料等确定灌注泥浆的规格。如果在地质条件复杂且岩层较深的情况下,最好要选用PHP泥浆,利用这种泥浆不分散、高粘度的特点对钻孔进行浇筑,从而保证工程的质量。
为了保证孔壁在钻孔工程的进行中不出现坍塌情况,承包人最好采用钻孔泥浆护壁的方法,此时承包人可以选用膨润土悬浮泥浆或合格的黏土悬浮泥浆作为钻孔泥浆,更能确保工程的安全性。根据国家要求,钻孔泥浆不得污染地下。根据钻孔方法的适用性的论证,不加掺加物的钻孔方法仅在监理人书面同意才可采用。为了保证施工的安全性和质量,钻孔泥浆的高度要求通常要高出孔外水位或地下水位1.0~1.5 m;为了保证钻孔孔壁的稳定性,要用清水搅拌胶泥形成悬浮体,并及时浇筑混凝土。泥浆的性能指标如表所示,施工时不仅要及时的对泥浆的密度进行定期检车,在监理人允许的情况下,也要对其他指标进行抽检试验。
在钻孔注桩的施工过程中,工程施工单位必须要对泥浆配置使用方面进行规避:
(1)粘土规格不符合要求;
(2)没有建立一个正确的泥浆循环净化系统;
(3)未能对施工钻孔中溢出的泥浆进行回收利用,不仅污染田地、阻塞河道,还对工程物料造成浪费;
(4)对使用泥浆的含砂率标准不清,而且对清孔排砂的工作不予重视;
(5)在成孔过程中,不按规定经常测试泥浆的各种指针与地层的适应情况,盲目施工;
(6)清孔结束后,未对孔底、孔中间的泥浆指针进行检查,清孔工作不及时。
在钻孔桩施工的过程中,泥浆发挥了重要的作用,为了保证成孔的质量和稳定,我们必须要正确使用泥浆,包括规格和原则。
(1)建立良好的泥浆循环净化系统。
(2)根据地层特点及时地配制泥浆测定泥浆的各种指针。
PHP泥浆在桥梁钻孔灌注桩施工中具有重要的作用,但是还是要不断的进行研究,尽量规避泥浆使用中的缺陷问题,并且要不断发现新的应用方法。
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