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摘要:水下混凝土灌注樁技術現在已經被廣泛的應用在橋梁的施工當中。橋梁下部結構經常采用單樁單柱的結構形式,為達到樁基的施工質量要求,本文就鉆孔灌注樁施工技術及安全措施做以簡單的介紹.
關鍵詞:灌注樁;鋼筋籠;混凝土;施工
Abstract: Underwater Concrete pile technology has now been widely used in the construction of the bridge among them. The bridge substructure is frequently used in a single pile to a single column structure, to achieve pile construction quality requirements, bored pile construction, technology and safety measures with a brief introduction.
Key words: pile; reinforcement cage; concrete; construction
中圖分類號:U443.15+4文獻標識碼:A 文章編號:
0.前言
隨著經濟的不斷發展,水下混凝土灌注樁技術現在已經被廣泛的應用在橋梁的施工當中,要保證橋基鉆孔灌注樁的質量,對于樁施工過程中容易產生的事故,要及時采取相應的措施,鉆孔灌注樁是公路橋梁建設中廣泛應用的一種基礎形式,它具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但由于鉆孔灌注樁的施工大部分在地面以下進行,因此它又是最容易出現質量的一種基礎形式,為了保證鉆孔灌注樁成樁質量,確保橋梁基礎工程安全,就必須掌握科學合理的鉆孔港灣樁施工技術。
1水下灌注混凝土的技術要求
1.1 首批混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(≥1m)和填充導管底部的需要。
1.2 混凝土拌和物運至灌注地點時,應檢查其均勻性和坍落度等,如不符合要求,應進行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時,不得使用。
1.3 首批混凝土拌和物下落后,混凝土應連續灌注。
1.4 在灌注過程中,導管的埋置深度宜控制在2~6m。
1.5 在灌注過程中,應經常測探井孔內混凝土面的位置,及時地調整導管埋深。
1.6 為防止鋼筋骨架上浮,當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時,應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時,提升導管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢復正常灌注速度。
1.7 灌注的樁頂標高應比設計高出一定高度,一般為0.5~1.0m,以保證混凝土強度,多余部分接樁前必須鑿除,殘余樁頭應無松散層。在灌注將近結束時,應核對混凝土的灌入數量,以確定所測混凝土的灌注高度是否正確。
1.8 變截面樁灌注混凝土的技術要求:對變截面樁,應從最小截面的樁孔底部開始灌注,其技術要求與等截面樁相同。灌注至擴大截面處時,導管應提至擴大截面下約2m,應稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度;當混凝土面高于擴大截面處3m后,應將導管提升至擴大截面處上1m,繼續灌注至樁頂。
1.9 使用全護筒灌注水下混凝土時,當混凝土面進入護筒后,護筒底部始終應在混凝土面以下,隨導管的提升,逐步上拔護筒,護筒內的混凝土灌注高度,不僅要考慮導管及護筒將提升的高度,還要考慮因上拔護筒引起的混凝土面的降低,以保證導管的埋置深度和護筒底面低于混凝土面。
2 灌注施工操作工藝
灌注水下混凝土是混凝土樁施工的重要工序。在灌注混凝土過程中,應重點注意以下幾點:
2.1 鋼筋籠和鉆孔的中心要對應,定位要準確。如果是不放到孔底的鋼筋籠,要特別注意吊環、吊鉤的強度及牢固性。鋼筋籠吊放時要保持軸線順直,位置居中,嚴禁碰撞孔壁,以免產生坍孔。鋼筋籠安放到位后應立即安設導管。
2.2 在灌首批混凝土之前最好先配制0.1~0.3m3水泥砂漿放入滑閥以上的導管和漏斗中,然后再放入混凝土,確認初灌量備足后,即可剪斷鐵絲,借助混凝土重量排除導管內的水,使滑閥留在孔底,灌入首批混凝土。
2.3 注意首批混凝土量必須滿足導管埋深不能小于1.5M,所以漏斗和儲料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲存數量要充足。根據導管內混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則,導管內混凝土必須保持的最小高度為:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的體積就應為Vd=πd2·Hd/4(d為導管直徑)。首批混凝土若埋深不足,混凝土下灌后不能埋沒導管底口,會導致泥水從導管底口進入。如果出現這種導管入水現象應立即將導管提出,將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機或抓斗機清出,然后重新下導管灌注。
2.4 首批混凝土灌注正常后,必須連續進行,不得中斷。否則先灌入的混凝土達到初凝,將阻止后灌入的混凝土從導管中流出,造成斷樁。同時在灌注過程中,應經常用測錘探測混凝土面的上升高度,并適時提升、逐級拆卸導管,保持導管的合理埋深。此時要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥漿時可以微向上提動導管,而如果要提升導管0.5到1M以上才能灌入混凝土就應該拆除部分導管。要注意觀察孔口是否返出泥漿。當混凝土接近鋼筋籠時,宜使導管埋得較深。要注意正確控制導管埋深,如果導管埋人混凝土過深,易使導管與混凝土間摩擦阻力過大,致使導管無法拔出造成事故。而提管過程中要緩緩上提,如過猛易使導管被拉斷。所以埋管深度一般應控制在2到6m,或使用附著式震搗器,使導管周圍的混凝土不致過早的初凝。同時應注意灌注速度。
2.5 為確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上應加灌0.5~0.8m高度,待樁頂混凝土強度達到設計強度70%時,將其鑿除。在灌注將近結束時,如出現混凝土頂升困難,可在孔內加水稀釋泥漿,將部分沉淀土掏出,使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時,拔管速度要慢,以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。
以上是灌注混凝土時易出現問題的各個基本步驟,同時要注意其他一些事項。比如混凝土拌制后,應在1.5h之內盡量灌注完畢。再如清孔須徹底,如果清孔不徹底會造成混凝土中夾泥;又如在灌注過程中,當導管內混凝土不滿含有空氣時,后續混凝土宜通過滑槽徐徐流入漏斗和導管,不得將混凝土整斗從上面傾入管內,以免在導管內形成高壓氣囊,擠出管節間的橡膠墊而使導管漏水。
3灌注水下混凝土質量控制
灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁的最后一道,帶有關鍵性的工序。其施工質量將嚴重影響樁的質量:
3.1 混凝土拌和必須均勻,盡量能縮短運輸距離和減少顛簸。防治混凝土發生離析而卡管;
3.2 灌注混凝土過程中必須連續作業,一氣呵成。孔內混凝土上升到接觸鋼筋籠架底時,應防治鋼筋籠架被混凝土頂起;
3.3在灌注過程中,要隨時測量和記錄孔內混凝土灌注標高和導管入孔長度,以控制和保證導管埋入孔內混凝土有適當的深度,防治導管提升過猛,管底提離混凝土面或埋入過淺而使導管內進水造成斷樁夾泥,也要防治導管埋入過深而造成導管內混凝土壓不出去或導管埋入過深,導致終止澆灌而導致斷樁;
3.4灌注的樁頂標高應比設計值預加一定的高度。此范圍內的浮漿和混凝土應鑿除,以確保混凝土的質量,預加高度一般為0.5m,深樁應酌情增加。
4 技術及安全措施
4.1 測量定位。測量定位關系到孔位的準確性,是鉆孔的垂直度以及控制基準面標高準確與否的關鍵。在具體操作中,采取施工單位自檢與監理復檢驗收相結合的措施。定位應分兩次進行控制,第一次挖井口埋設護筒,第二次安裝鉆機就位,嚴格控制其偏差在設計和規范允許的范圍內。
4.2 樁徑及垂直度控制。樁徑是灌注樁施工質量的又一關鍵,也是評價樁基施工質量好壞的重要指標。施工前,嚴格檢查鉆頭直徑大小,保證鉆頭直徑不小于樁徑,并作好記錄。
4.3 泥漿質量。泥漿由粘土、水和添加劑組成,在鉆孔灌注樁成樁的過程中,泥漿的主要作用一是護壁,防止孔壁坍塌;二是攜渣,鉆頭將孔內土體或巖體切削成渣,通過泥漿循環將其帶出孔外,因而泥漿質量的控制非常重要。泥漿質量的主要性能指標,有密度、粘度、含水率等。泥漿過稀,則攜渣能力不夠;泥漿過稠,則孔壁會開成一層厚厚的泥壁,無形中減少了樁徑。
4.4 持力層直接影響到樁的承載力,特別是端承樁,更是提供樁基承載力的重要基礎,因此,持力層及終孔深度的正確判定,是質量控制的一個關鍵環節。
5 結束語
總之,橋梁灌注樁施工的質量控制是一項十分重要的工作,而水下混凝土技術也不斷出新。采用先進的混凝土配制技術也是提高水下施工質量的有效途徑。因此,水下混凝土灌注樁質量的提高,需要建筑施工、監理、驗收各個環節共同協作來保證。不僅要在設計上提出科學方案,灌注時提高水下施工質量,驗收時也要認真對待。對于質量差、無法利用的樁要提出補樁或其它措施。成樁的質量關系到整個工程的質量,需要周密考慮,精心組織。盡管影響鉆孔灌注樁施工質量的因素很多,但只要從事鉆孔灌注樁的施工和監理人員齊抓共管,嚴格控制好施工過程中的每個環節,就能保證樁基的施工質量。