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摘要 钻孔灌注桩是一种桥梁施工的基础形式,以其适应性强、成本低、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁领域。本文结合实际项目工程,对桥梁钻孔灌注桩的施工技术进行了探讨。
关键词 桥梁施工;灌注桩;施工技术
中图分类号 K928 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0105-01
1 工程概况
某标段有桥梁4座,涵洞14座。桥梁基础主要采用钻孔桩基础和明挖扩大基础;桥梁下部为双柱式桥墩和薄壁空心墩,桥台大部分U型桥台;桥梁上部结构主要为30米T梁,(66+3×120+66)米连续刚构。桩基将根据现场实际情况再选择挖孔或钻孔施工。
2 钻孔灌注桩基础
2.1 放桩位线
开工前,用水准仪对施工现场标高进行测量,高低差不大于10 cm,并计算出平均值,作为硬地坪标高。从各轴线引出桩位线,允许偏差为0.5 cm。根据测放的地下室边线坐标,引测围护钻孔桩的桩位中心线,引到基坑外做好固定木桩并用红漆做好标志,以便于桩位复核。桩位线及标志要经常检查,看不清时及时补上。桩位线放好后,须进行自检,再请监理单位、总包单位组织人员复核检查,并及时办理复核手续。陆上场地平整、水中筑岛围堰或修施工便桥,搭设施工平台。测量放线,采用极坐标法计算,全站仪测放、准确定位,埋设保护桩,以备校核,设置泥浆池及循环系统,拌制泥浆应经检验符合规范要求。
2.2 钻机就位
钻机就位后,底座必须用水平尺打好水平,达到平整、稳固,以确保钻进中不发生倾斜和移动;转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20 mm,转盘在四个方向上的水平度应保持水平,机架垂直度小于1/300。
2.3 埋设护筒
对本项目陆上桩采用常规方法埋设护筒,校核无误后,周围用粘土夯实。对本项目钻孔桩全部打在三轴桩内侧,所以在三轴桩完成一段清理一段,以便后续钻孔桩的施工。定好桩位后,先在桩位控制圆外侧定好桩位十字线以便控制桩位,再粉碎三轴桩表面的水泥浆进行开挖。
护筒直径宜≥设计桩径100 mm。埋设护筒时,其中心线与桩位中心线偏差不得大于20 mm,护筒埋设一般埋入地面以下
1.0 m~2 m左右,根据场地实际情况调整护筒长度,确保护筒下口落于原状土中。暗浜区域采用埋设深护筒的方法解决。护筒与周围垂直,且开挖埋设的护筒周围用粘土分层回填夯实。
2.4 桩成孔
钻机就位后,保证桩锤对准桩中心,钻孔时保持孔内具有规定的水位和符合要求的护壁泥浆相对密度和粘度。钻机钻进过程中用探孔器进行孔内检查有无缩径和坍塌现象,并及时进行处理。钻孔桩钻进过程中按设计及技术规范要求认真做好钻孔桩施工记录。采用GPS-10型工程钻机进行钻孔灌注桩施工,采用泥浆护壁正循环成孔工艺,泥浆采用原土造浆。
钻进压力及转速采取严格控制,在开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大;护筒脚附近要慢速钻进,使护筒脚有一定的粘泥皮;在钻进过程中,最大钻进速度不大于1 m/min。钻进中,上下串动钻具要适当,最好一根钻杆打完,在加钻杆前串动几下即可,既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的,又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。
终孔及第一次清孔:当成孔至设计要求,如发现地质有异,应与设计单位联系,再行处理。进入嵌岩深度时,要对桩位、孔深、孔径、倾斜度、泥浆浓度等有关内容进行验收,然后进行第一次清孔。清孔后泥浆指标要符合灌注要求。
采取安装导管及二次清孔:在灌注水下砼采用内直径为
250 mm的螺牙式导管施工,使用前要进行水密、承压和接头抗拉试验;吊放时位置应居中、轴线顺直,稳步沉放,防止挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管安装完毕进行第二次清孔,清孔后检查沉渣厚度及孔内泥浆性能指标,符合要求后方可灌注水下砼。
2.5 成孔泥浆的配制管理
合理地配制泥浆,是成孔成败的关键,在施工过程中,应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。在粘土层中成孔时,出口泥浆的比重控制在1.1~1.2;在砂土层、淤泥质及易坍孔土层中成孔时,排渣泥浆比重控制在1.2~1.3,并应选择含砂量较小的泥浆;泥浆的粘度控制在18~20秒,含砂量小于3%;遇有流砂及易坍孔缩径土层,如加大泥浆比重尚不能解决的,可用人工造浆。人工造浆配比:水91%,陶土粉8%,纯碱0.4~0.5%,浆糊粉0.03~0.05%;在成孔过程中,排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池,降低泥浆的含砂量及比重,然后再进入循环池利用;经常对沉淀池、循环池进行清理,清除沉砂、积淤,对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运,确保泥浆质量。
2.6 灌注水下砼
对于首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0 m)和填充导管底部的需要。砼拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,要保证砼应连续灌注。在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2 m~6 m。应经常测探孔内砼面的位置,及时调整导管埋深。同时为了有效地防止钢筋骨架上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1 m左右时,应降低砼的灌注速度。在砼拌和物上升到骨架底口4 m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2 m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出1.0 m,以保证桩身砼强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,确定砼的灌注标高是否正确。桩头凿除及桩的检测:待桩基砼强度达到设计强度的80%以上时,清除桩头松散砼并破桩头。成桩后采用超声波检测、验桩。陆上桩施工时在现场设置若干个泥浆沉淀池,保证冲孔及砼浇注过程中溢出的泥浆引流至沉淀池内沉淀。水上桩施工时泥浆引流至泥浆船沉淀并运至指定地点卸掉。
3 挖孔桩基础
经过测量放线确定桩孔中心位置,并经复核确认无误后即可开始桩孔的施工。施工前在桩护壁外的场坪上干摆150-200高的砖作为护壁外模,并挖进1米并浇筑首节护壁,并将护壁顶面找平压
光,并及时将控制核心线抄在护壁顶面,并将标高抄测于护壁内侧用红三角标识。桩井开挖采用手摇绞车出土。在土质较好的条件下,一节桩孔的高度通常为100 cm左右,一节桩孔的土方挖完后,进行混凝土护壁。杂填土层如遇塌孔,采用钢护筒,套筒后进行挖桩施工作业。
挖孔由人工从上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层或大块垃圾时用锤、钎破碎或人工用凿子凿,然后提运出孔,巨型石块由石匠破碎成小块后提运出孔;桩孔入差采用空压机和风镐进行施工,如桩底岩石坚硬至风镐无法施工时,应采取凿岩机进行密度钻孔,用净爆剂或鸣爆处理孤石达到设计要求。
成孔采用手持式风动凿岩机,钻孔前准确标定炮孔位置,并仔细检查风钻的风管及管路是否连接牢固,钻机的风眼、水眼是否畅通,钻杆有无不直、带伤以及钎孔有无堵塞现象等。钻孔由一人操作,双手持凿岩机对正位置,使钻钎与钻孔中心在一条直线上。钻时先开小风门,待钻入岩石,能控制方向方开大风门。钻孔应根据岩层性质、最小抵抗线等因素合理布置并严格掌握钻眼方向、深度及间距。
4 结束语
钻孔灌注桩基础是桥梁工程最常用的基础形式之一,具有低噪音、小震动、无挤土,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降。
参考文献
[1]王磊.桥梁钻孔灌注桩施工技术控制[J].黑龙江交通科技,2011,01:118-119.
[2]黄建勋.钻孔灌注桩的质量控制要点及方法[J].科技创新导报,2008,26:31-33.
关键词 桥梁施工;灌注桩;施工技术
中图分类号 K928 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0105-01
1 工程概况
某标段有桥梁4座,涵洞14座。桥梁基础主要采用钻孔桩基础和明挖扩大基础;桥梁下部为双柱式桥墩和薄壁空心墩,桥台大部分U型桥台;桥梁上部结构主要为30米T梁,(66+3×120+66)米连续刚构。桩基将根据现场实际情况再选择挖孔或钻孔施工。
2 钻孔灌注桩基础
2.1 放桩位线
开工前,用水准仪对施工现场标高进行测量,高低差不大于10 cm,并计算出平均值,作为硬地坪标高。从各轴线引出桩位线,允许偏差为0.5 cm。根据测放的地下室边线坐标,引测围护钻孔桩的桩位中心线,引到基坑外做好固定木桩并用红漆做好标志,以便于桩位复核。桩位线及标志要经常检查,看不清时及时补上。桩位线放好后,须进行自检,再请监理单位、总包单位组织人员复核检查,并及时办理复核手续。陆上场地平整、水中筑岛围堰或修施工便桥,搭设施工平台。测量放线,采用极坐标法计算,全站仪测放、准确定位,埋设保护桩,以备校核,设置泥浆池及循环系统,拌制泥浆应经检验符合规范要求。
2.2 钻机就位
钻机就位后,底座必须用水平尺打好水平,达到平整、稳固,以确保钻进中不发生倾斜和移动;转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20 mm,转盘在四个方向上的水平度应保持水平,机架垂直度小于1/300。
2.3 埋设护筒
对本项目陆上桩采用常规方法埋设护筒,校核无误后,周围用粘土夯实。对本项目钻孔桩全部打在三轴桩内侧,所以在三轴桩完成一段清理一段,以便后续钻孔桩的施工。定好桩位后,先在桩位控制圆外侧定好桩位十字线以便控制桩位,再粉碎三轴桩表面的水泥浆进行开挖。
护筒直径宜≥设计桩径100 mm。埋设护筒时,其中心线与桩位中心线偏差不得大于20 mm,护筒埋设一般埋入地面以下
1.0 m~2 m左右,根据场地实际情况调整护筒长度,确保护筒下口落于原状土中。暗浜区域采用埋设深护筒的方法解决。护筒与周围垂直,且开挖埋设的护筒周围用粘土分层回填夯实。
2.4 桩成孔
钻机就位后,保证桩锤对准桩中心,钻孔时保持孔内具有规定的水位和符合要求的护壁泥浆相对密度和粘度。钻机钻进过程中用探孔器进行孔内检查有无缩径和坍塌现象,并及时进行处理。钻孔桩钻进过程中按设计及技术规范要求认真做好钻孔桩施工记录。采用GPS-10型工程钻机进行钻孔灌注桩施工,采用泥浆护壁正循环成孔工艺,泥浆采用原土造浆。
钻进压力及转速采取严格控制,在开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大;护筒脚附近要慢速钻进,使护筒脚有一定的粘泥皮;在钻进过程中,最大钻进速度不大于1 m/min。钻进中,上下串动钻具要适当,最好一根钻杆打完,在加钻杆前串动几下即可,既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的,又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。
终孔及第一次清孔:当成孔至设计要求,如发现地质有异,应与设计单位联系,再行处理。进入嵌岩深度时,要对桩位、孔深、孔径、倾斜度、泥浆浓度等有关内容进行验收,然后进行第一次清孔。清孔后泥浆指标要符合灌注要求。
采取安装导管及二次清孔:在灌注水下砼采用内直径为
250 mm的螺牙式导管施工,使用前要进行水密、承压和接头抗拉试验;吊放时位置应居中、轴线顺直,稳步沉放,防止挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管安装完毕进行第二次清孔,清孔后检查沉渣厚度及孔内泥浆性能指标,符合要求后方可灌注水下砼。
2.5 成孔泥浆的配制管理
合理地配制泥浆,是成孔成败的关键,在施工过程中,应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。在粘土层中成孔时,出口泥浆的比重控制在1.1~1.2;在砂土层、淤泥质及易坍孔土层中成孔时,排渣泥浆比重控制在1.2~1.3,并应选择含砂量较小的泥浆;泥浆的粘度控制在18~20秒,含砂量小于3%;遇有流砂及易坍孔缩径土层,如加大泥浆比重尚不能解决的,可用人工造浆。人工造浆配比:水91%,陶土粉8%,纯碱0.4~0.5%,浆糊粉0.03~0.05%;在成孔过程中,排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池,降低泥浆的含砂量及比重,然后再进入循环池利用;经常对沉淀池、循环池进行清理,清除沉砂、积淤,对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运,确保泥浆质量。
2.6 灌注水下砼
对于首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0 m)和填充导管底部的需要。砼拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,要保证砼应连续灌注。在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2 m~6 m。应经常测探孔内砼面的位置,及时调整导管埋深。同时为了有效地防止钢筋骨架上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1 m左右时,应降低砼的灌注速度。在砼拌和物上升到骨架底口4 m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2 m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出1.0 m,以保证桩身砼强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,确定砼的灌注标高是否正确。桩头凿除及桩的检测:待桩基砼强度达到设计强度的80%以上时,清除桩头松散砼并破桩头。成桩后采用超声波检测、验桩。陆上桩施工时在现场设置若干个泥浆沉淀池,保证冲孔及砼浇注过程中溢出的泥浆引流至沉淀池内沉淀。水上桩施工时泥浆引流至泥浆船沉淀并运至指定地点卸掉。
3 挖孔桩基础
经过测量放线确定桩孔中心位置,并经复核确认无误后即可开始桩孔的施工。施工前在桩护壁外的场坪上干摆150-200高的砖作为护壁外模,并挖进1米并浇筑首节护壁,并将护壁顶面找平压
光,并及时将控制核心线抄在护壁顶面,并将标高抄测于护壁内侧用红三角标识。桩井开挖采用手摇绞车出土。在土质较好的条件下,一节桩孔的高度通常为100 cm左右,一节桩孔的土方挖完后,进行混凝土护壁。杂填土层如遇塌孔,采用钢护筒,套筒后进行挖桩施工作业。
挖孔由人工从上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层或大块垃圾时用锤、钎破碎或人工用凿子凿,然后提运出孔,巨型石块由石匠破碎成小块后提运出孔;桩孔入差采用空压机和风镐进行施工,如桩底岩石坚硬至风镐无法施工时,应采取凿岩机进行密度钻孔,用净爆剂或鸣爆处理孤石达到设计要求。
成孔采用手持式风动凿岩机,钻孔前准确标定炮孔位置,并仔细检查风钻的风管及管路是否连接牢固,钻机的风眼、水眼是否畅通,钻杆有无不直、带伤以及钎孔有无堵塞现象等。钻孔由一人操作,双手持凿岩机对正位置,使钻钎与钻孔中心在一条直线上。钻时先开小风门,待钻入岩石,能控制方向方开大风门。钻孔应根据岩层性质、最小抵抗线等因素合理布置并严格掌握钻眼方向、深度及间距。
4 结束语
钻孔灌注桩基础是桥梁工程最常用的基础形式之一,具有低噪音、小震动、无挤土,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降。
参考文献
[1]王磊.桥梁钻孔灌注桩施工技术控制[J].黑龙江交通科技,2011,01:118-119.
[2]黄建勋.钻孔灌注桩的质量控制要点及方法[J].科技创新导报,2008,26:31-33.