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      探討橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

      2015-04-29 00:00:00張建平
      基層建設(shè) 2015年6期

      摘要:隨著我國橋梁事業(yè)的發(fā)展,鉆孔樁基礎(chǔ)工程越來越多,掌握鉆孔灌注樁施工工藝流程及控制要點非常重要。目前我國公路橋梁基礎(chǔ)工程中,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)已經(jīng)占據(jù)了重要地位,并向大直徑、多樣化方向發(fā)展,隨著鉆孔工藝水平的提高,鉆孔設(shè)備的不斷更新改進,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在各種復(fù)雜地質(zhì)情況下的橋梁基礎(chǔ)中得到了廣泛應(yīng)用。

      關(guān)鍵詞:橋梁工程;鉆孔灌注樁;施工技術(shù)

      引言

      當(dāng)前,我國各大工程項目包括橋梁工程,普遍都采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)勢眾多,如對施工的影響較小,對整個工程的基礎(chǔ)承載力較大以及適用于各種地質(zhì)形式等等。然后正是由于基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)在橋梁工程中的重要性,因此必須要不斷提高鉆孔灌注樁技術(shù)水平,并且對施工質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)督把關(guān)是至關(guān)重要的。

      一、橋梁基礎(chǔ)工程中鉆孔的方法及原理

      1、旋轉(zhuǎn)鉆孔

      旋轉(zhuǎn)鉆成孔多屬于干作業(yè)法,無需護壁措施。成孔方法和原理隨著螺旋鉆具的長短而有所不同。長螺旋鉆機的整個鉆具,既鉆頭和鉆桿都帶有旋轉(zhuǎn)葉片,鉆孔時在樁位處就地切削土層,切削土隨著帶有螺旋葉片的鉆桿上升排除孔外。短螺旋鉆機的鉆具只在臨近鉆頭2-3m內(nèi)裝置帶有螺旋葉片的鉆桿,被切削土沿著螺旋葉片上升,積聚在短螺旋葉片上,形成土柱,此后靠提鉆、反轉(zhuǎn)、甩土將土排除孔外,一般每鉆進0.5-1m,就要提鉆甩土一次。

      2、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔

      用泥漿以高壓通過鉆機的空心鉆桿,從鉆桿底部射出,鉆頭在回轉(zhuǎn)時將土層攪成鉆渣,被泥漿懸浮,隨著泥漿上升而將鉆渣排到泥漿槽,泥漿經(jīng)過沉淀凈化后繼續(xù)循環(huán)使用,孔壁靠水頭和泥漿保護。

      3、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔

      同正循環(huán)相反,反循環(huán)鉆泥漿由鉆桿外注入井孔,用真空泵或其他方法將鉆渣從鉆桿中吸出。

      4、沖擊鉆孔

      沖擊鉆機分為實心錐和空心錐兩種。實心錐沖擊鉆用卷揚或沖擊式裝置提升實心錐,上下反復(fù)沖擊,將土石擊碎,部分?jǐn)D入井壁內(nèi),由泥漿懸浮鉆渣,鉆頭每次都能沖擊到新土層,沖擊到一定時間后,放入掏渣筒掏渣,提出孔外倒掉,泥漿一方面起到懸浮鉆渣作用,另一方面起到護壁作用??招你@鉆頭為空心的,鉆孔原理與實心鉆相同,只是鉆渣直接進入空心錐管內(nèi),沖擊到一定時間后,將鉆錐提出孔外,倒掉鉆渣,然后繼續(xù)沖擊。

      二、橋梁工程的基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

      1、混凝土

      混凝土的制作,必須首先在實驗室嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計方案所要求的強度進行預(yù)先測試,確定混凝土的配比比例是符合要求的,方可將調(diào)配好的混凝土運用于橋梁施工現(xiàn)場。在進行橋梁施工的混凝土灌注的時候,必須要保持連續(xù)性,避免任意中斷。最終的灌注高度要在設(shè)計樁頂部1米之上。

      2、導(dǎo)管

      在使用導(dǎo)管之前,必須預(yù)先測試好導(dǎo)管接頭的抗拉性能以及水密度承壓性能,絕不可以用壓氣來測試壓力。

      3、鋼筋籠

      鋼筋籠的制作必須是嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計方案的要求來進行。假如鋼筋籠的型號屬于長骨架型,那么就應(yīng)該進行分段操作,根據(jù)吊裝以及運輸?shù)膶嶋H條件來確定鋼筋籠所要分段的具體長度,這樣可以以免鋼筋籠在吊裝或者運輸?shù)倪^程中出現(xiàn)變形。將鋼筋籠制備完成以后,必須要將鋼筋籠底部、頂部以及保護層的厚度的相關(guān)誤差控制在±50mm、±20mm以及±20mm。至于安裝過程中所產(chǎn)生的誤差也要適當(dāng)控制,比如,傾斜度必須控制在±0.5%,而外徑的誤差范圍在±10mm以及箍筋間距和主筋間距分別是±20mm和±10mm。

      4、制漿和鉆孔

      泥漿必須用符合比例的添加劑、粘土和水進行制作,泥漿制作完成以后,然后將泥漿作為鉆孔的媒介工具進行鉆孔。在鉆孔之前,首先要精確好開孔位置,接著采用泥漿泵在慢速鉆孔的同時進行循環(huán)操作。在進行鉆孔操作的時候,要懂得把握尺度,對于底部必須慢速鉆進,然后將全部鉆頭都鉆進地層以后才可以進行快速鉆進。

      5、清孔

      在鉆孔制作完成以后,接著要詳細(xì)檢查具體的孔深和孔徑,符合要求以后方可進行相應(yīng)的清孔操作。在清孔的過程中,為了避免發(fā)生塌孔的情況,細(xì)致檢查孔內(nèi)水頭的具體情況是十分重要的。完成清孔以后,還要從孔底取出泥漿樣品進行測驗。絕不允許,為了貪圖便利,用加深鉆孔的辦法來替代清孔步驟。

      6、護筒

      在設(shè)計護筒的時候,要注意內(nèi)徑的比例要大于樁徑20-40cm左右。在埋設(shè)護筒的時候,要保證護筒的中心線要重于樁體的中心線,并且埋設(shè)護筒的深度也應(yīng)該要控制在2-4m,具體的要根據(jù)設(shè)計方案要求和施工現(xiàn)場實際情況來實行。

      三、橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工中問題的處理措施

      1、斷樁

      斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾點,首先,在進行清孔操作的時候,沒有處理好泥漿懸浮物,而導(dǎo)致懸浮物回沉,形成了沉積層,造成導(dǎo)管堵住,混凝土的灌注被迫中斷,從而導(dǎo)致斷樁的產(chǎn)生。另外,在進行混凝土灌注的時候,出現(xiàn)機械故障或者混凝土灌注的時間太長,凝結(jié)時間太短等因素都會造成斷樁情況。具體的處理方法:首先要保障導(dǎo)管的埋設(shè)深度在2-6米;其次,預(yù)設(shè)備用電源是很有必要的,以免由于停電原因而造成了灌注中斷。

      2、塌孔

      造成塌孔的原因有以下幾點:水位太高而導(dǎo)致滲漿或者反沖孔,又或者水位太低而使得護壁失去相應(yīng)的功效;清孔操作不當(dāng);鉆孔的速度過快或者泥漿的制作沒有達(dá)到相應(yīng)的要求等。處理方法:在制作泥漿的過程中,適當(dāng)?shù)奶砑诱惩练刍蛘吣举|(zhì)素等提高泥漿的性能。

      3、掉落雜物

      出現(xiàn)這種問題的原因有很多,其中包括:施工人員施工過程中操作不當(dāng);鋼絲繩使用時間太長,出現(xiàn)老化易斷;鉆頭套質(zhì)量不過關(guān);卡鉆的時候沒有弄清楚原因,仍然強行繼續(xù)操作而造成了鉆桿斷裂等等。具體解決辦法:應(yīng)該定期處理雜物,以及徹查有可能出現(xiàn)老化或者易斷的部件,及時更換。

      4、糊鉆

      常發(fā)生在軟塑粘土層,因進尺太快,鉆錐量大,造成出漿口堵塞形成糊鉆,發(fā)生糊鉆情況應(yīng)將鉆錐提出孔外,及時清除鉆錐殘渣,并適當(dāng)減小泥漿稠度,并在粘土層回填適量砂礫石。

      5、鋼筋籠上浮

      主要原因有:灌注混凝土的速度進行的太快;進行清孔的時候,泥漿的懸浮物過多;鋼筋籠吊裝的時候不夠牢固等。具體解決措施:要保障導(dǎo)管一直處于中心的位置,并且在進行灌注施工之前預(yù)先檢測情況;進行清孔操作的時候要保證含砂率能夠符合相應(yīng)的要求;灌注混凝土的操作要連續(xù)進行,不能中斷等。

      6、偏移

      鉆機、樁體或者是鋼筋籠放置的位置不正確都會導(dǎo)致偏移問題的產(chǎn)生。解決的辦法就是,在進行鉆孔之前,必須仔細(xì)檢測并審核樁體位置的相關(guān)數(shù)據(jù),并且要保證鋼筋籠以及鉆進是處于居中位置。

      7、堵塞導(dǎo)管

      出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞的原因有很多,其中包括:機械出現(xiàn)故障而造成混凝土流動性差;導(dǎo)管出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;導(dǎo)管下面部位與孔底的間距太小;隔水塞尺寸不合而導(dǎo)致失效等。解決措施:在制作隔水塞的時候一定要注意尺寸要符合要求;在進行灌注操作的時候,如果由于隔水塞的尺寸不合或者混凝土的質(zhì)量不合格所造成的堵塞,可以用比較硬的工具進行疏通,比如竹杠或者鋼筋等。

      8、孔斜

      產(chǎn)生孔斜的原因:土層軟硬度不夠均勻而造成鉆頭受力不均;鉆桿出現(xiàn)彎曲或者相關(guān)部件出現(xiàn)損耗;處理辦法:在鉆孔過程中,如果遇到較大的石塊或者木頭,應(yīng)該將其破碎后再繼續(xù)進行操作;鉆機的定期保養(yǎng)矯正也是很重要的。

      結(jié)束語

      鉆孔灌注樁施工在橋梁施工中占據(jù)非常重要的位置,同時也是容易發(fā)生事故的環(huán)節(jié),因此我們在施工過程中必須嚴(yán)格把關(guān),嚴(yán)格檢查,制定完善的施工組織設(shè)計,采取合理的施工措施,避免出現(xiàn)質(zhì)量事故,減小工程損失。同時樁基施工完成后要進行嚴(yán)格的檢測,確保樁基質(zhì)量。

      參考文獻:

      [1]霍慶達(dá).橋梁工程鉆孔灌注樁施工中常見問題的預(yù)防及處理[J].公路交通技術(shù),2012(24):75-77.

      [2]方凱.市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息,2014(06):89-91.

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