桥梁钻孔灌注桩施工中若干问题的分析及处理
2013-07-05郎艳
郎艳
【摘 要】钻孔灌注桩是桥梁建设工程中最基础、也是最重要的施工过程,它施工的质量决定着整个桥梁的质量。在该技术施工过程中,施工人员一定要将每一步认真执行,才能够满足桥梁所能承载的质量,并能够保证桥梁的质量。本文通过一个案例,在桥梁钻孔灌注桩施工中存在的问题来进行简要分析,并采取相应措施予以处理。
【关键词】钻孔桩;施工;处理
桥梁工程的建设中,最重要的就是基础工程,桥梁钻孔灌木桩则是桥梁工程中最常见的一项基础工程,因其具有非常高的承载能力和稳定性等特点被广泛应用于桥梁工程建设中。但是如果在桥梁施工过程中,稍不注意,就会引起塌孔、掉钻头、堵管等各种事故的发生,这样不仅影响了桥梁钻孔灌注技术的施工,还不能保证桥梁的质量。下面我们通过一个案例来简单介绍钻孔灌桩技术在桥梁工程中的应用以及常见的一些问题。
某大桥地处黑龙江的一个支流之上,该河长为251km,在河上建立的桥梁则全长为335.8m,该桥跨径为30m。装配式预应力砼T型粱式桥。桥面为8.5m,桥墩为4根直径为1.25m的钢筋砼钻孔灌注桩,桥台桩长17m,桥墩桩长25m。
1.钻孔桩施工中出现的问题及处理
1.1鱼尾钻机导向功能简易加强方法
鱼尾钻机主要是利用钢丝将主动钻杆吊在入自架结构或者三木塔架结构上,这种钻机仅仅只靠20m的转盘来决定方向,其导向功能极差,很有可能在建设过程中出现塌孔或者扩孔的现象。我们根据黄河钻孔机的导向结构来看,将两根半米长的轨焊接成一个导向轨道,然后在轨道两边焊接一对型钢夹,并使其位于钻孔机的上顶端,在轨道两边分别安装、嵌入3个滑轮。此时在导向轨道上的轨槽上、下两端分别安装一根横梁,呈人字形或丁字形分布,并能够灵活的移动该横梁。最后在导向轨道的槽洞里面将转盘中心孔的竖直轨道用钉子完全钉住,这就大大提高了其导向效果。
1.2钻头型式的选择
与二翼板式的鱼尾钻机相比,三翼板式鱼尾钻机的导向功能、钻进速度等特点都相对比较突出。而另外一种刺猬板式的钻机在形式以及零件上都相对前两者而言都要科学,导向功能以及钻进速度都比三翼板式鱼尾钻机好很多。
1.3泥浆系统及泥浆质量要求
在施工过程中,给每个墩台进行钻孔时,需要注意的是同一岛的四个钻孔都必须要使用同一个泥浆池里的泥浆,各个钻孔都将其循环着使用,这样既节省有方便。
在为每一个墩台钻孔过程中一定要保证泥浆的质量,如果在灌注泥浆的过程中,出现马虎大意或者是对孔内清理的不够仔细,造成了钻渣沉入孔底,过段时间之后,也就会在一定程度上使得泥浆在桩内的物理性能的指标系数改变,从而极大的影响了混凝土的有效灌注。
1.4水下混凝土的材料选用
混凝土设计强度为2508,用4258水泥配制超过2508的混凝土,按经验选择0.5的水灰比后,理论强度可达到285k允m2左右。对于20mm和40mm粒径的砾石来说,要保证达到最大的坍落度(最大值为12 cm),用水量分别应为200kg和190k,取其平均值195 k。由此得出水泥用量390kg/m3,考虑水泥袋缺量及其他因素影响,增加到395 kg/甜。
我们认为,混凝土的坍落度应在18cm以上,否则会造成堵管和卡管。超值部分的坍落度(18-12=6cm)靠掺加减水剂(木质酸钙)来达到。这样做既节省了水泥又保证了混凝土强度。
1.5浇注混凝土意外故障的处理
(1)隔水球断线失控。
往导管内灌注几斗混凝土时,如果拴球用的八号线突断,隔水球提前下落,此时应马上往下降落一些导管(30cm左右,但不能接触孔底),同时快速连续不断地向漏斗内灌注混凝土,以压住导管内水头而不产生冒浆,直到孔内返浆正常后,可按正常程序继续灌注孔,只是桩头预留高度比正常时大些,以防桩头夹层厚度增加,保证不了桩顶标高。
(2)导管内混凝土卡管或堵管不能自落。
如果不是砼坍落度的原因,可令主副卷扬机反复落下,提起导管时注意不要提若干次,反复“抽吸”管内混凝土使其下降,并同时用钢针左右拧动导管,用大绳拴住导管上端,人拉晃动,用大锤敲击导管,可事先在孔边多埋设一个地锚拴上一滑轮,利用吊料斗的快速卷扬机的钢丝绳绕过该滑轮,拴到导管上端,用该卷扬机往下拉落导管,然后再用吊挂导管的主副卷扬机往上提升导管,再拉降一次。如此反复几次就可以疏通管内的混凝土。[1]
1.6水下混凝土的搅拌、测深等问题
在拌制水下混凝土的过程中,一定要对水泥、砂、砾石等材料的用量以及标准都要严格把关。特别是在夏天比较干热的季节一定要注意掺入的水量标准,并将减水剂的用量控制在1%~3%之间,不然就会造成混凝土强度的降低,造成导管堵塞。
灌注水下混凝土,用废旧伞形齿轮焊成测深锤拴到百米测绳上,每小时一两次并测量混凝土面深度一次,参照导管长度计算出埋管深度,填写好记录表,以控制提管时机和高度,防止“提冒”过位。同时配有专人记录灌注混凝土的数量,与实测混凝土深度值比较,即可计算出扩孔情况,亦可判断出测量上的误差,防止测深失误而造成“提冒”。
1.7导管的拆、装及质量检查
导管的拆卸,要注意的是必须要请专业人士利用高压水泵来对导管内外壁进行彻底冲洗,使混凝土和泥浆不再残留于导管上。
导管的拼装,要注意的是在拼装前期应注意对导管的检查,如果出现导管不够干净或者不够光滑等情况,一定要对其进行处理之后方可安装。
拼装时导管接头要垫好胶垫、拧紧,以防漏水而造成桩内夹层、断桩等病害。剪刮胶垫时要留出一个燕尾并剪出小孑L,以备拆管时穿进铁丝挂在导管上,防止掉落孔内。螺栓变形的要换掉,锈死卡住的要除锈涂油拧松,活动方便后才可继续使用。拆管时要备有一手提式容器以收集拆下的螺栓等以利再用,里面还可装3~5个长杆螺栓,以便拆管时插入尚未完全脱离开的两节导管法兰盘接头螺栓孔内,控制两导管位置,防止最后一个螺栓拧下后两节导管突然分离,造成悬吊着的晃动的导管碰伤人或上端的漏斗掉下砸伤人。
导管组装边用醒目颜色标明米数及节数,由下往上顺序排列,以便在灌孔提导管时掌握埋管深度、提管高度和拆管节数,防止造成人为的事故,如埋管过深、提漏等。下导管时也不会造成心中无数而使导管插入孔底土层中因“啃泥”而堵死管头。
1.8钢筋骨架的拼接和检查
钢筋笼子在吊装拼焊前,要严格检查钢材品种、直径、根数,分节长及总长,合格后方可允许吊装焊接。接头要理顺,拼接的两段要前后左右各个方向仔细测量调整,轴线重合垂直。搭接长度不得超长或缩短,以免造成总长度不够或焊缝长度不够保证不了接头强度的问题。在接头搭接时应注意使上节接头搭在笼子外侧焊接,以防提导管时卡管。吊放时要使笼子正对孔中心垂直下落,不得歪斜,不得偏斜,以防造成偏心及卡管等事故。[2]
2.结论
综上所述,针对于桥梁钻孔灌注桩的施工我们采取了以下两个方式来解决其中遇到的问题。第一,为了加强鱼尾钻机的导向功能,我们可以采用因地制宜的方法来予以解决。
第二,针对浇筑水下混凝土过程中出现的以为事故,例如导管堵塞、隔水球断线失控等,可以借鉴其他施工单位的处理方法,从而能够有效的控制施工。
【参考文献】
[1]王玉梅.钻孔桩水下混凝土施工要点[J].黑龙江水利科技,2008(03).
[2]曹利俊.浅谈机械钻孔桩的施工[J].甘肃农业,2005(11).