本文選自省級期刊《創(chuàng)新科技》,《創(chuàng)新科技》雜志以弘揚(yáng)自主創(chuàng)新思想為宗旨,專業(yè)研究創(chuàng)新戰(zhàn)略,探討創(chuàng)新理論,交流創(chuàng)新觀點,倡導(dǎo)創(chuàng)新理念,傳播現(xiàn)代創(chuàng)新思想和方法,受到企業(yè)界和學(xué)術(shù)界 的廣泛好評和贊譽(yù),被譽(yù)為是思想性、前瞻性、權(quán)威性和知識性突出的科技期刊。我國兩院院士、原國家政協(xié)副主席、國務(wù)委員、國家科委主任宋健同志親筆為雜志 題寫刊名。
摘要:灌注樁是不良地質(zhì)條件下中小型橋梁一種有效的基礎(chǔ)處理方式,但鉆孔灌注樁由于受到施工工藝的限制,成樁過程隱蔽,難于直接觀測成樁質(zhì)量,而且在施工過程中影響灌注樁施工質(zhì)量的因素也較多,為此對施工過程中的注意事項進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:水中作業(yè),泥漿護(hù)壁,導(dǎo)向管,水下混凝土
為進(jìn)一步保證施工質(zhì)量、提高施工水平,在施工過程中,我們將對以下幾個方面進(jìn)行嚴(yán)格控制。
1、平整場地、水中圍堰筑島
為保證鉆孔灌注樁的施工要求、方便施工及現(xiàn)場作業(yè),采用填筑平臺的施工方法是一種通用方法。首先測量放線決定橋址,然后,在橋址處填筑施工平臺,施工平臺頂面要高于水面1.5米以上,平臺要采用含水率較小無雜質(zhì)土填筑并碾壓,確保平臺填土的密實度,以防鉆孔、灌注設(shè)備傾覆沉陷。
2、測量控制
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求,鉆孔灌注樁成孔后,成孔中心位置的允許偏差為50mm,但在實際施工中,樁位常發(fā)生偏移現(xiàn)象。產(chǎn)生樁位偏移的主要原因是埋設(shè)護(hù)筒位置不準(zhǔn)確心及鉆機(jī)鉆頭定位不準(zhǔn)確。為此,必須保證護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm,樁基成孔過程中,應(yīng)保持護(hù)筒的位置正確和穩(wěn)定,護(hù)筒與坑壁之間用無雜質(zhì)且含水量適當(dāng)?shù)募t土填實,并沿護(hù)筒的溢漿口處挖一條專用的輸漿槽,避免溢出的泥漿使護(hù)筒松動。在護(hù)筒上用4條紅漆引出樁位控制線,開機(jī)前用控制點準(zhǔn)確定出鉆機(jī)鉆頭位置,并在施工過程中不斷復(fù)查。樁機(jī)作業(yè)時,必須平直穩(wěn)固,另外,還要避免起落的鉆頭碰撞護(hù)筒,以確保鉆孔位置的正確。
3、護(hù)筒埋設(shè)
為防止塌孔,確保樁位的準(zhǔn)確,施工時鋼護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行,護(hù)筒底部及四周用紅土填筑,并分層夯實處理,護(hù)筒中心線應(yīng)與樁位中心線重合,平面偏差不允許超過50mm,豎向傾斜率不得大于1%,用垂球進(jìn)行檢查。護(hù)筒頂高出地面0.3m左右,并在頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳,開出水口。鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查護(hù)筒是否發(fā)生偏移和下沉,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
4、鉆孔
鉆機(jī)就位前,仔細(xì)檢查鉆孔前的各項準(zhǔn)備工作。保證設(shè)備和基礎(chǔ)滿足要求。
鉆機(jī)安裝就位后,底座和頂端應(yīng)平衡,保證不產(chǎn)生位移或沉陷。鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心與鋼護(hù)筒中心位置偏差不大于2cm。開始鉆孔時,稍提鉆桿,在護(hù)筒內(nèi)打漿,并開動泥漿泵循環(huán),待泥漿均勻后開始鉆進(jìn)。適當(dāng)控制進(jìn)尺,對護(hù)筒底部,低檔慢速鉆進(jìn),使底腳處有較牢固的泥漿護(hù)壁。如護(hù)筒底土質(zhì)松軟出現(xiàn)漏漿時,提起鉆頭,向孔內(nèi)倒入粘土塊,再放入鉆頭倒轉(zhuǎn),使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙,穩(wěn)住泥漿后繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆至護(hù)筒底部以下1米后,再正常速度鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中經(jīng)常注意土層變化,每進(jìn)尺2米或在土層變化處撈取渣樣,判斷土層,記入鉆孔記錄表。在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時,應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿相對密度和粘度。如若處理事故或因故停鉆,必須將鉆頭提出孔外,以防鉆孔坍塌掩埋鉆桿。
在成孔過程中要嚴(yán)格控制樁體的的傾斜度,如若樁體的傾斜度超過1%,其水平承載力和垂直承載力都將受到影響,還會帶來施工困難,例如放不進(jìn)鋼筋籠等。為此,必須保證樁體垂直度符合規(guī)范要求。鉆桿不垂直、鉆頭導(dǎo)向部分太短、導(dǎo)向性差、土質(zhì)軟硬不一或遇上孤石等,都會引起鉆孔偏斜。因此,鉆機(jī)在進(jìn)尺前,必須將導(dǎo)桿調(diào)整到垂直位置,對準(zhǔn)樁心后再開鉆。施工過程中要經(jīng)常檢查導(dǎo)桿的垂直度,如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)桿傾斜應(yīng)立即減慢速度并提起鉆頭,往復(fù)掃孔糾正。如糾正無效,應(yīng)在孔中局部回填紅土至偏孔處0.5m以上處,重新鉆進(jìn)。鉆頭導(dǎo)向部分控制在2米以上。
操作人員必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行崗位責(zé)任制,隨時填寫鉆孔施工記錄,交接班時應(yīng)詳細(xì)交待本班鉆進(jìn)情況及下一班需注意的事項。
樁孔鉆至設(shè)計標(biāo)高后,對成孔的孔徑、孔深、傾斜度進(jìn)行檢查,滿足設(shè)計要求后請監(jiān)理工程師進(jìn)行終孔檢驗,并填寫終孔檢驗記錄。
5、泥漿控制
鉆機(jī)在進(jìn)尺過程中,常出現(xiàn)進(jìn)尺過慢或坍孔等現(xiàn)象,這主要與泥漿密度失控有關(guān)。根據(jù)地質(zhì)情況,應(yīng)用紅土造漿護(hù)壁,開機(jī)后,先緩慢進(jìn)尺進(jìn)行造漿,待泥漿池中泥漿充足時再正常進(jìn)尺。泥漿的稠度應(yīng)適當(dāng),過稠影響鉆進(jìn)速度,過稀不利于護(hù)壁、排渣,容易造成坍孔。注入泥漿的相對密度應(yīng)控制在1.1左右,排出泥漿的相對密度宜控制在1.2-1.4,泥漿的含砂率控制在4-8%,施工中用泥漿比重計勤測泥漿密度和含砂率。
6、清孔
鉆孔深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后,應(yīng)檢查孔的中心位置,孔徑要不小于設(shè)計樁徑,傾斜度要小于1%,在經(jīng)過以上各項檢查后,在各項檢查均符合規(guī)范要求后,即可進(jìn)行清孔作業(yè),采用換漿法進(jìn)行清孔。清孔過程中必須始終保持孔內(nèi)原有水頭高度,以防塌孔。清孔后,孔內(nèi)的沉渣厚度要小于30mm,泥漿相對密度控制在1.03-1.10,含砂率小于2%。
7、安放砼導(dǎo)管
水下混凝土的灌注采用導(dǎo)管法。導(dǎo)管直徑200mm,壁厚10mm,分節(jié)長度1m--2m,最下端一節(jié)長3m。導(dǎo)管在使用前進(jìn)行水密,承壓和接頭抗拉試驗。并在導(dǎo)管上用紅漆標(biāo)明刻度,以方便混凝土混凝土灌注時的測量工作。
導(dǎo)管在吊入孔內(nèi)時,放入居中、軸線順直、穩(wěn)步沉放,防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。
砼管用Φ10鋼筋焊吊籃,用吊車卡住吊環(huán)把砼管放入成孔內(nèi),再用導(dǎo)管卡卡緊導(dǎo)管,管頂高程按設(shè)計樁頂控制。導(dǎo)管下端距樁底距離一般為25-40mm。
8、鋼筋骨架制作與安放
鋼筋骨架在鋼筋加工場內(nèi)制作,運(yùn)至現(xiàn)場后吊入孔內(nèi)。焊接主筋接頭采用雙面搭接焊。
鋼筋骨架用吊車起吊,用2根槽鋼擔(dān)在鋼筋籠的加強(qiáng)箍筋上,并在鋼筋籠內(nèi)壁加綁2根木桿作為臨時支撐,防止鋼筋籠在吊裝時產(chǎn)生大的變形。鋼筋骨架在下放時要對準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩緩下沉,避免碰撞孔壁,如放入困難,應(yīng)查明原因,不得強(qiáng)行插入。鋼筋籠下放設(shè)計位置后立即固定。嚴(yán)防鋼筋籠掉入樁底。
為進(jìn)一步保證混凝土混凝土灌注樁的施工質(zhì)量,在按設(shè)計要求制作鋼筋保護(hù)層的同時,在鋼筋籠的四周同時加放混凝土保護(hù)塊,同一平面上放置3個混凝土保護(hù)塊,并且沿鋼筋籠的四周放置3個導(dǎo)向鋼管,以確保混凝土灌注樁的保護(hù)層及鋼筋籠位置的準(zhǔn)確。
9、灌注水下混凝土
灌注混凝土前將灌注機(jī)具如儲料斗、溜槽、漏斗等準(zhǔn)備好。
水下混凝土的配合比由試驗室確定,采用混凝土運(yùn)輸車將混凝土運(yùn)到現(xiàn)場,灌注時,混凝土由運(yùn)輸車直接放入儲料斗。用吊車提升導(dǎo)管及儲料斗。
灌注混凝土之前,要對孔內(nèi)進(jìn)行二次清孔,使孔底沉淀層厚度符合規(guī)定,認(rèn)真做好灌注前的各項檢查記錄并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可進(jìn)行灌注。
灌注首批混凝土?xí)r,導(dǎo)管下口至孔底的距離控制在25cm--40cm,且使導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1m。剪球灌注開始后,一定要連續(xù)地進(jìn)行,注意并盡可能縮短拆卸導(dǎo)管的間隔時間;灌注過程中經(jīng)常用測探錘探測孔內(nèi)混凝土面位置,及時調(diào)整導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管的埋深控制在2m--4m為宜,特殊情況下不得小于1m或大于6m。當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底部時,為防止鋼筋骨架上浮,應(yīng)采取以下措施:
。1)使導(dǎo)管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以減少混凝土的沖擊力。
。2)當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋骨架1m--2m后,適當(dāng)提升導(dǎo)管,減少導(dǎo)管埋置深度,增大鋼筋骨架下部的埋置深度。
為確保樁頂質(zhì)量,樁頂應(yīng)加灌0.5m—1.0m高度。多余部分接樁前必須鑿除,殘余樁頭應(yīng)無松散層。水下混凝土灌注樁的混凝土充盈系數(shù)要大于1.0,一般地質(zhì)為1.1,軟土為1.2-1.3。充盈系數(shù)不能作為混凝土灌注的終止標(biāo)志,要用帶刻度的測錘測定混凝土的灌注高度,以確保樁頂標(biāo)高符合設(shè)計要求。
10、質(zhì)量檢測
鉆孔灌注樁工程施工的全過程始終是隱蔽的或是邊施工邊隱蔽,如果出現(xiàn)質(zhì)量問題,將給建筑工程、橋梁工程的安全帶來隱患,同時在經(jīng)濟(jì)上造成極大的損失,加固補(bǔ)強(qiáng)難度較大,因此,確保鉆孔灌注樁質(zhì)量意義重大。低應(yīng)變檢測方法起源于本世紀(jì)70年代早期的荷蘭,目前,該方法以其操作輕便、快捷、經(jīng)濟(jì)、判斷準(zhǔn)確被廣泛應(yīng)用于基樁檢測領(lǐng)域。
低應(yīng)變檢測可應(yīng)用于樁身完整性檢測,能準(zhǔn)確地確定樁身缺陷類型及其在樁身的具體位置,定性分析樁底沉渣的厚度,評定樁身質(zhì)量等級。
參考文獻(xiàn)
[1]西安科技學(xué)院學(xué)報2002年3月第一期
[2]黑龍江交通科技2003年第七期
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