橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝

雷 煒 王智華

摘要:本文介紹了橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的程序和每道工序的具體要求,并對施工中應(yīng)注意的問題進行了探討。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;施工工藝;橋梁施工;隱蔽工程

1 前言

在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點,將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素較多,對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須嚴格要求,對各種影響因素必須詳細考慮。本文對其施工工藝和質(zhì)量控制做詳細闡述。

2 鉆孔前的準備工作

鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣,整理平整場地,布設(shè)施工便道,設(shè)置供電及供水系統(tǒng),制作和埋設(shè)護筒,制作鉆孔架,泥漿的制備和準備鉆孔機具等。

2.1 場地整理

施工前,施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎(chǔ)都必須搭設(shè)施工平臺;樁基處在旱地時,清除雜物后夯壓密實即可。

2.2 護筒設(shè)置

在高速公路橋梁鉆孔樁常使用鋼護筒,采用3mm～5mm鋼板制作。為保證其剛度,防止變形,在護筒上、下端和中部外側(cè)各焊一道加勁肋。本合同段的鉆孔樁直徑為120mm和100 mm。根據(jù)鉆孔樁直徑,我們所做的護筒直徑為145cm和125cm。護筒埋設(shè)時,其軸線對準測量所標出的樁位中心,護筒周圍和護筒底接觸緊密,保證其位置偏差不大于5cm,傾斜度不大于l%。

2.3 泥漿的制作

制漿前,先把黏土盡量打碎,使其在攪拌中容易成漿,縮短成漿時間,提高泥漿質(zhì)量。制漿時,可將打碎的黏土直接投入護筒內(nèi),使用沖擊錐沖擊制漿,待黏土已沖攪成泥漿時,即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)人鉆孔外泥漿池貯存,以便隨時補充孔內(nèi)泥漿。

2.4 鉆機就位

埋設(shè)好護筒后,即可進行鉆機就位。本標段使用的鉆機為卷揚機牽引式?jīng)_擊鉆和沖抓鉆。就位時,只要使鉆錐中心對準測量放樣時所測設(shè)的樁位即可,其對中誤差不得大于5cm。

3 鉆孔工藝

3.l 沖擊鉆鉆孔工藝

3.1.1 開鉆前應(yīng)注意的事項

開鉆前,在護筒內(nèi)多加一些黏土。地表土層松疏時,還要混合加入一定數(shù)量的小片石,然后注入泥漿和清水,借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁,以加固護筒角。為防止沖擊振動使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注砼的凝固,必須等鄰孔砼灌注完畢并達到一定的強度后方可開始鉆孔。

沖擊鉆孔時宜用小沖程,當孔底在護筒腳下3mm后,可根據(jù)實際情況適當加大沖程。在鉆孔樁上部淤泥段,考慮采用沖抓鉆,一方面可防止坍孔,另一方面可以適當加快施工進度。

鉆機安裝處事先整平夯實,以免在鉆孔過程中鉆機發(fā)生傾斜和下陷而影響成孔的質(zhì)量。鉆機必須固定牢固,嚴禁在鉆孔過程中鉆機移位。鉆孔時,隨時察看鋼絲繩的回彈情況,耳聽鉆錐的沖擊聲,以判別孔底情況,堅持勤松動,少量松繩的原則。孔內(nèi)水泥漿水平面須高出護筒腳至少0.5m以上,以免泥漿面蕩漾損壞護筒腳孔壁,但要比護筒頂面低0.3m.防止泥漿溢出。沖擊過程中勤抽渣,勤檢查鋼絲繩和鉆頭的磨損情況,預(yù)防安全質(zhì)量事故的發(fā)生。

3.1.2 抽渣時應(yīng)注意的幾個問題

及時向孔內(nèi)補漿或補水,如向孔內(nèi)投放黏土自行造漿,在抽渣后隨著沖擊投放黏土,不宜一次倒進很多,防止黏結(jié)。

抽渣筒放到孔底后,要在孔底上、下提放幾次,使其多進些鉆渣,然后提出。

鉆頭刃口在鉆井中不斷磨損,直徑磨耗不得超過1.5cm,每班開鉆前檢查鉆頭直徑、及時補焊,不宜中途修補,以免卡鉆。準備備用鉆頭,輪換使用和修補。

3.2 回轉(zhuǎn)鉆鉆孔工藝

3.2.1 初鉆

先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,使之空轉(zhuǎn)一段時同,待泥漿輸進一定數(shù)量后,方可開始鉆進。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全,爭取在最短時間內(nèi)完成,以免停鉆時同過長,增加孔底沉淀。

3.2.2 鉆進時的操作要點

開始鉆進時,進尺應(yīng)適當控制,在護筒刃腳處,應(yīng)低檔慢速鉆進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下lm后,可按土質(zhì)以正常速度鉆進。如護筒土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時,可提起鉆錐,向孔中倒人黏土,再放下鉆錐倒轉(zhuǎn),使膠泥擠人孔壁堵住漏漿孔隙,穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進。

在黏土中鉆進,由于泥漿黏性大,鉆錐所受阻力也大,易糊鉆。易選用尖底鉆錐、中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進。

在砂土或軟土層鉆進時,易坍空孔。易選用平底鉆錐,控制進尺,輕壓,低檔慢速,大泵量,稠泥漿鉆進。

在輕亞黏土或亞黏土夾卵、礫石層中鉆進時,因土層太硬,會引起鉆錐跳動和鉆桿擺動加大及鉆錐偏斜等現(xiàn)象,易使鉆機超負荷而損壞。宜采用低檔慢速,優(yōu)質(zhì)泥漿,大泵量,兩級鉆進的方法鉆進。

鉆進過程中,每進尺2m～3m,應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度,檢查工具可用圓鋼筋籠徑D等于設(shè)計樁徑,高度3m～5m)吊人孔內(nèi),使鋼筋籠中心與鉆孔中心重合,如上下各處均無掛阻,則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。

3.3 檢測和清孔

鉆孔完成后,必須檢測孔深、直徑和傾斜度,其中孔徑和孔深須達到設(shè)計要求,傾斜度不得大于l%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前,對孔內(nèi)的石渣、泥漿進行必要的清理,做到孔內(nèi)含泥量、含渣量和孔底沉渣符合設(shè)計及圖紙要求。

3.4 泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿,根據(jù)現(xiàn)場情況引人到適當?shù)攸c進行處理,以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。

4 鋼筋籠的制作和吊裝就位

4.1 材料

制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑需符合設(shè)計圖紙的規(guī)定。其Ⅱ級鋼筋的力學性能符合《鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋》(GB l499-91)之規(guī)定;I級鋼筋的力學性能符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB 13013——91)之規(guī)定。

4.2 鋼筋籠的安裝

為保證鋼筋籠外砼保護層的厚度符合設(shè)計要求,在其上、下端及中間每隔2m在一橫截面上設(shè)置4個鋼筋“耳環(huán)”。

鋼筋籠吊裝之前,先對鉆孔進行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符,主要檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物,如突出尖石、樹根等,以確保鋼筋籠的安裝。

鋼筋籠吊裝時對準孔位,盡量豎直輕放、慢放,遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落,無效時,立即停止下落,查明原因后再安裝。不允許高起猛落,強行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。

入孔后牢固定位,容許偏差不大于5cm,并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。

5 灌注水下混凝土

用直徑20cm導(dǎo)管灌注水下混凝土,仔細檢查導(dǎo)管焊縫,并做封閉水試驗;導(dǎo)管底部應(yīng)高出孔底30-40cm,埋入混凝土內(nèi)深度2～3m,上端應(yīng)設(shè)附著振動器,提升速度要慢;開管的混凝土數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋入混凝土深度的要求,開管前要備足相應(yīng)的數(shù)量;混凝土要連續(xù)灌注,中斷時間不超過30min,灌注的樁頂標高應(yīng)高出設(shè)計標高0.5m以上;混凝土落度為18～22cm以離心堵管;保證施工現(xiàn)場清潔。

6 清理樁頭

等樁頭砼強度達到設(shè)計值的25%時,立即拆除護筒并鑿除樁頭多余砼。達到樁頂設(shè)計標高,樁頭砼采用人工手工鑿除.不能采用爆破或其他影響樁身質(zhì)量的方法進行。

結(jié)束語

在橋梁工程建設(shè)中,橋梁鉆孔灌注施工技術(shù)是一種比較常見的施工工藝,但在常見的施工過程中也有很多問題值得我們注意和解決。因此,加強和提高橋梁鉆孔樁施工工藝是確保橋梁建設(shè)質(zhì)量和發(fā)展有效途徑?？傊?在橋梁鉆孔樁施工中的技術(shù)合理,工藝得當,層層把關(guān)才能建成高品質(zhì)的工程。