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旋挖钻钻孔桩施工工艺

2016-03-13王立春

黑龙江交通科技 2016年12期
关键词:孔深孔壁护筒

王立春

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司,黑龙江 哈尔滨 150028)



旋挖钻钻孔桩施工工艺

王立春

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司,黑龙江 哈尔滨 150028)

随着社会的进步,经济的快速发展。桥梁正在快速的被修建。钻孔桩基础是桥梁的主要承载结构。因此,钻孔桩的施工决定着桥梁的上部稳定性和使用寿命。本文主要对桥梁工程中旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺进行简单的介绍。

钻孔桩;承载结构

1 施工关键技术及要点

1.1 埋设护筒

护筒一般可采用4~8 mm厚的钢板制作而成,其内径应大于孔径200 mm,上部宜开设1~2溢浆口。埋设护筒时,护筒顶端高程应高出常水位2 m;护筒埋设应准确、稳定、垂直、四周应回填黏土,并分层夯实,护筒中心线与桩位中心的偏差不得大于50 mm,护筒垂直度应不大于1%。埋设护筒完成后应将高程临时引到护筒上,并做好标记。

1.2 稳定钻机

钻机按指定位置就位,调整桅杆及钻杆与桩位的角度。钻机稳定就位后,应调平确保施工中不发生倾斜、移位。

1.3 钻孔

钻进过程中应时刻注意土层变化,并根据地质情况调整钻进速度、泥浆相对密度等。钻孔灌注桩钻进的过程中不管采用何种方法钻孔,钻杆的中心与孔位的中心必须准确无误。开钻时应缓慢的钻进,待钻头全部进入地层后,才可以加速钻进。在钻进过程中升降钻头必须平稳,防止碰撞护筒和孔壁。采用正、反循环钻孔时应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压应不大于钻具重力总和的80%。钻孔开始后应随时检测护筒倾斜度,如发现偏移,应立刻将护筒拔出,调整后方可重新钻进。在钻孔排渣、提钻头除土时,应保持孔内具有足够的水位高度和规定的泥浆相对密度和粘度。因事故停钻,必须将钻头提出孔外。钻孔时必须连续作业,经常对钻孔泥浆的各项指标进行检测,应注意补充新的粘土进行造浆。在钻进过程时应经常观察钻孔桩的倾斜度。

1.4 成孔

成孔时,应检查孔深、孔位、孔径、沉渣厚度、泥浆密度、垂直度。孔径检测是在成孔后,下入钢筋笼前进行的,是根据桩径制作笼式探孔器入孔检测。探孔器外径大于等于钻孔桩的设计孔径,其长度等于4~6倍桩径,检测时,将探孔器吊起,慢慢的放入孔内,上下畅通无阻表明孔径及竖直度符合要求。如中间遇阻则钻孔有缩径或孔斜现象,必须采取措施消除孔内中发生弯孔和缩孔。要将钻机的钻头,提起到偏斜处进行反复扫孔,扩大孔径。孔深和孔底沉渣检测则采取标准测绳进行测量。测绳必须经过检校过的钢尺进行校核。使用满足孔深的测绳,慢慢的沉入孔内,凭人的手感探测测量孔深,过一段时间后在测一次孔深,两次孔深之差,即为沉渣厚度。

1.5 清孔

成孔后,采用清孔钻头对孔底进行清孔。测量孔底沉淀层厚度,厚度达到设计及规范的要求后方可停止清孔,并报监理工程师进行验收,验收合格后应及时下钢筋笼。

1.6 下钢筋笼和导管

下钢筋笼时应尽量保持钢筋笼居中下放,以避免碰撞孔壁。下完钢筋笼后,检查无误之后应焊接引笼筋,避免灌筑混凝土过程中产生上浮或下沉。下完钢筋笼和导管后混凝土应立刻到达现场,并应及时浇筑混凝土,减少孔壁暴露时间,避免孔壁塌落量。

1.7 灌注混凝土

成孔和清孔质量检验合格后,开始灌注混凝土。在灌注混凝土时,每班组应制作两组混凝土试件。混凝土要严格按照施工规范进行混凝土配合比设计,将理论配合比换算成施工配合比。在钢筋笼下放到位、各项指标检验合格后,及时浇筑混凝土。要保证混凝土到达现场时和易性满足要求。首批混凝土量必须满足导管埋深不小于1.0 m。灌注首批混凝土后,必须连续灌注,不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝后,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。同时在灌注过程中,应控制好导管埋深,如果导管埋入混凝土过深,易使导管与混凝土间摩擦力过大,导致导管无法拔出造成事故。而提导管过程中要缓缓上提,如果过快易拉断导管。因此导管埋置深度一般控制在2~6 m。为保证桩顶的质量,灌注混凝土时在达到桩顶的设计标高后应超灌0.5~1.0 m。在拔除最后一段导管时,速度一定要缓慢,以防止桩顶沉淀的泥浆进入导管形成泥心。

1.8 拔护筒

钢护筒在灌注结束、混凝土初凝前拔出,起吊护筒时要保持垂直。

2 钻孔过程中的常见问题

2.1 埋管

导管在混凝土中埋置过深,灌注混凝土的时间过长,混凝土已经初凝,导管被卡死在混凝土内;孔的倾斜度过大,混凝土的塌落度损失过大,混凝土灌注过程中将导致导管与钢筋混凝土型成类似活塞状,引发埋管现象。

2.2 护筒外壁冒水

护筒外壁冒水,严重时会引起地基下沉、护筒

倾斜,造成钻孔桩的偏斜,甚至造成无法施工。病因分析:埋设护筒时周围土压实度不够或者钻头在起落时碰撞护筒。防治措施:埋设护筒时,坑底与四周要选用最佳含水量的黏土并进行分层夯实,使护筒内保持有足够的水头高度;钻头在起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,可用黏土在护筒四周进行填实加固,如护筒严重下沉,则应拔出护筒进行重新埋置。

2.3 塌孔

塌孔是在钻孔桩成桩的过程中孔壁四周土体没有形成一个整体而产生裂隙、掉块和坍塌现象等。当孔壁四周土体的内摩擦角与粘聚力等发生改变,受桩体四周土体竖向应力与侧向压力等影响,孔壁土体受力达到临界状态,进而出现孔壁坍塌。通过分析,发现造成塌孔的原因主要是由于:(1)成孔速度过快,在孔壁周围还来不及形成泥浆护壁;(2)护筒的长度不够;(3)泥浆的比重及粘度不适宜;(4)孔内承压水位不够(5)下钢筋笼时,人为的破坏了泥浆膜及孔壁等。

[1] 陈晏松.基础工程[M].人民交通出版社,2002.

[2] 孙竹立.桥梁工程钻孔桩施工工艺应用[J].交通世界(建养·机械),2011,(12).

[3] 陶小钧.浅谈桥梁灌注桩施工中存在的问题及措施[J].中国新技术新产品,2011,(5).

[4] 王慧东.桥梁墩台与基础工程[M].中国铁道出版社,2005.

[5] 王锦明.桥梁工程中钻孔桩施工工艺探讨[J].科技创新导报,2010.

2016-01-13

王立春(1991-),男,技术员。

U445

C

1008-3383(2016)12-0108-02

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