船闸工作桥灌注桩质量控制要点分析

2014-12-18张浩

企业技术开发·中旬刊 2014年12期

关键词：船闸灌注桩要点

张浩

摘要：船闸新建工程中经常配套的工作桥梁，文章结合实际工程针对桥灌注桩基础的施工要点进行分析，指出了质量控制的要点及常见问题的处理方法。

关键词：船闸;灌注桩;质量;要点

中图分类号：U4431 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0167-01

1 工程概况

施桥三线船闸闸区工作桥在上闸首附近跨越3座船闸，桥梁总宽为5 m，荷载标准为公路-Ⅱ级，通航净高≤7 m。行车速度20 km/h，路基宽度5.0 m。闸区工作桥桥梁结构由主线桥、A匝道桥、B匝道桥组成。主线桥过渡墩采用双柱式桥墩，Φ1.2 m的钻孔灌注桩基础，桩长39 m。现浇钢筋砼连续箱梁下部采用Φ1.3 m的墩柱，Φ1.5 m的桩基;现浇钢筋砼连续板梁下部采用薄壁墩，下接承台，Φ1.2 m的桩基。

2 施工质量控制准备工作

2.1 测量控制

本项目的施工放线测量工作，结合船闸主体施工放设若干控制点，对分项工程进行精确放线。选择适当的控制点进行施工放线测量。施工放线测量方案必须在报经监理工程师审核批准后实施。

2.2 技术准备

提前组织参与本工程施工的全体人员，进一步熟悉本工程的有关情况，同时组织工程技术人员和管理人员以及专业技术工人认真学习合同文件，熟悉掌握有关的技术规范、技术标准，核对设计文件及施工图纸的内容，及彻透理解设计意图。

3 施工工艺

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程为通常施工中采用的施工工艺流程，此处不再详述。

3.2 施工方法及要求

桩基施工中产生的钻渣、泥浆要清运出场，不得排入河道内，排入指定的泥浆池内，防止其污染环境。钻孔拟采用GPS15型正循环回旋钻机2台，膨润土泥浆正循环方式成孔。混凝土采用商品混凝土，由混凝土搅拌罐车运送至孔口。

3.2.1 施工要点

①测量放样。测量放样实行“三放四检”即施工队放样、项目部放样、监理组放样、埋设护筒前检查、钻孔前检查，固定钢筋笼检查和灌注后检查。

②埋设护筒。其一，“埋置护筒前开挖桩位时，为减小二次放样误差，桩位中心土层尽可能保留，沿桩中心四周开挖。其二，对于土质较差的土层，可采用挖大基坑的方法埋置护筒。周围填用掺水泥处理的土夯填埋置。

③钻机就位。将钻架及相关的超吊设备安装到位后，将钻头慢慢吊进护筒。用起吊设备把转盘吊起，将钻机调整水平并瞄准钻孔，再上转盘，达到转盘中心与起吊滑轮处于同一垂线上，钻杆位置偏差在标准要求之内。

④钻机钻进。其一，钻机开钻前在孔内注入清水，利用粘土层自造浆，钻进到砂层等易坍土层时，加入适量膨润土造浆护壁。钻进过程中，钻进尺度要适当控制，在护筒刃脚处，应当低速钻进，钻至刃脚下1 m以下再以正常速度钻孔。如发现护筒外侧有土质松软漏浆时，可向倒入粘土，再倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。其二，钻孔中应经常注意土层变化，并根据不同的地质条件适当调节泥浆比重和下钻速度，作到“一触、二感、三比较”。即：经常手捞排出的土样判别出土样土质，注意感受钻机的颤动，并将实际与设计土质情况进行比较并加以分析。在土层变化处应采取土渣样本，判断土质情况，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。其三，钻进过程中其他异物掉落孔内，损坏钻头。钻进作业必须连续不间断，升降钻头时要保持平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时要做到快速准确。其四，开钻之前应配制相当数量的泥浆，钻进过程中如果泥浆有损耗及漏失，应及时补充。定时检查泥浆相关指标，在遇到土层变化是应增加检查的次数，并调整泥浆指标参数。其五，钻孔施工过程中要注意控制、检查。用垂球、水平尺检查钻机磨盘水平情况及钻杆垂直度情况，用护桩检查钻头中心与桩位中心对位情况。

⑤终孔及终孔检查。钻机钻进至设计深度后要进行终孔检查。

⑥清孔。在终孔检验并结果合格后，应当马上进行清孔作业，施工中采用换浆法清孔。其一，清孔时换浆速度不宜太快，尤其桩孔地层中含有较厚砂层或夹杂砾石的土层时，更应注意慢慢换浆，以免换浆速度太快，造成泥浆内大量细砂、粉砂、砾石等还没来得及通过泥浆带走排出，就因泥浆比重、粘度迅速降低而下沉到孔底，反而造成沉渣增加。其二，清孔结束后要进行清孔检查，检查泥浆指标及沉渣厚度。

3.2.2 质量控制要点

①混凝土原材料的要求：混凝土所用水泥、水、骨料、外加剂等原材料质量必须符合设计要求及规范规定。

②在灌注施工将近结束时，由于导管内砼高度减少，压力也相应降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度和压力增大。此时可在孔内加水稀释，并掏出部分渣土，使灌注施工能顺利进行。在拔出最后一根长导管时，拔管速度要放慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

③在砼灌注过程中要作好灌注记录，以便随时拆卸导管和判断灌注的桩基情况，并采取措施。

④防止灌注过程中断桩的主要措施。其一，导管组拼后（导管联接现场有两种，一种是螺纹接头，另一种是法兰接头），要成直线不弯曲不扭曲，内壁光滑圆顺，接头和焊缝不渗水。其二，混凝土拌和时，砂、石、水、水泥、外加剂计量要严格按混凝土配料单下料施工，混凝土坍落度必须控制在18～22 cm之间，过稠或过稀都不宜使用，否则容易卡管。其三，导管埋置深度要有专门负责人，严格防止量错而导致导管埋得过深，将导管拔断或埋得过浅，混凝土包不住导管出现进泥浆而断桩。其四，灌注水下混凝土，要分工明确，各负其责，统一指挥，连续不断的进行，以最快的速度完成灌注任务。其五，防止灌注混凝土过程导管提升过快，而出现导管埋置深度不够或将导管提出混凝土灌注面而导致断桩。

3.3 灌注桩常见问题的处理方法

3.3.1 坍孔的预防措施和处理方法

①在不良土质中钻进时，应控制钻孔进度，高转速慢进尺，选用质量较高的泥浆，保证较好的护壁性。

②坚持一直控制好水头高度。应根据施工方法的变化，及时改变孔内的水头高度。

③起钻和清孔时应指定专人并级时补浆（或水）。

④钢筋龙骨架在孔口焊接完，吊放时应始终对准桩孔中心，不可触及孔壁。

⑤如果发生孔口坍塌，应当拆除护筒并用黄泥回填，待沉实15～20 d后再重新埋设护筒。

⑥如果发生孔内坍塌，应当回填砂和粘土混合物到坍孔处以上1～2 m，如情况严重，应全部回填，待密实后进行钻孔施工。

3.3.2 斜孔、台阶孔的预防措施和处理方法

①安装钻机时要保证转盘及底座的水平度，做到三个中心均处于同一垂直线上。须保证钻机平衡，不得有位移和沉陷。

②钻杆接头连接应购买正规产品，如果发现不合格配件，应及时更换。

③钻头上方2 m左右应当安置导正，并确保带导正钻孔。