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石佛沟特大桥钻孔灌注桩施工
2017-09-04  中国桥梁网 分享到:
关键词:石佛沟特大桥 钻孔灌注桩施工 

    1 施工测量、放样

    本工程用来进行施工测量的仪器主要有全站仪和自动安平式水准仪(使用前需标定)。其中全站仪主要用来进行导线点的复测、加密,控制点的测设。自动安平式水准仪则主要用来进行水准点的闭合、加密测量,对工程进行高程控制和检查。

    在施工前必须使用校准的仪器进行导线点和水准点的复测,测量精度应满足:应当注意,在复测导线点和水准点时,必须经过不同时间和不同测量人员至少两次的测量计算,而且必须与相邻分部的导线点和控制点相闭合。

    2 钻孔灌注桩施工

    2.1 施工地点平整处理,确保旋挖钻机底座场地夯实平整,避免在工作过程中产生沉陷。确定桩位后,用十字线放出四个控制桩位,并以四个控制桩为基准进行埋设护筒和施工过程中桩位复核。

    2.2 护筒由厚度6mm钢板制成,护筒直径比桩基孔径大200-400mm,护筒长度2-4m。护筒最少高出地面30cm,以防杂物、泥水流入孔内。护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压和人工辅助配合进行埋设。

    2.3 由于地质结构主要为粉土、粉质粘土层,采用澎润土添加碳酸钠拌制的泥浆。有助于防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等。

    泥浆相对密度:1.02-1.10,粘度:18-22s,砂率≤4%,泥皮厚度:<2mm,PH值:大于7。施工过程中随时检测泥浆的各项性能指标,保证泥浆对孔壁的撑护作用,避免施工事故发生。

    2.4 旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后,调整钻杆垂直度,注入准备好的泥浆,然后钻孔。当钻头下降至预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土挤进钻斗内,仪表自动显示筒满时,关闭钻斗底部,提升钻斗将土卸于堆放点。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁,反复循环直至成孔。钻进过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部,确保孔壁稳定性。

    在工作过程中应严格控制钻进速度,避免钻进尺度较大,产生埋钻事故。若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁间的泥浆冲刷孔壁,再加上钻斗下部产生较大负压作用,造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以应严格控制钻斗升降速度,使其保持在0.75-0.80m/s。

    终孔检查:当钻到设计标高后,土质符合设计时,即进行高程检查、孔径检查、孔位检查。当土质与设计不符时,应及时报监理工程师、指挥部及设计部门。高程检查通过护筒顶面高程,用测绳测出孔深度,再计算孔底标高。孔径检查用直径1.5米长度为6米的钢筋笼,吊入孔内,使之到达孔底为合格。孔位检查通过校核护筒中心位置进行检查。

    2.5 清孔:因采用旋挖钻成孔,首次清空采用旋挖钻钻斗直接从孔底捞取沉渣,沉淀厚度满足设计要求后,开始钢筋笼安装。钢筋笼安装完成后,再次检查孔深,计算沉渣厚度,不合格再次清渣,二次清孔采用换浆法清孔,通过泥浆泵将相对密度较小泥浆压入孔内,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。通过泥浆循环,逐渐减少泥浆比重和泥浆含砂率。清孔后的泥浆指标为孔底沉淀厚度不超过30cm,含砂率不大于4%,比重不大于1.1。

    2.6 钢筋笼制作安装:

    钢筋笼在制作场地制作成型,主筋连接采用直螺纹机械连接。为使主筋定位时处在同一直线上,利用滚轮托架和主筋定位板将主筋焊接在加劲筋上,加劲筋每隔2米设一道,制成钢筋笼,螺旋箍筋从一端开始绑扎,并采用梅花点焊与主筋焊牢,用间隔杆控制箍筋间距不大于设计。

    钢筋笼运输采用2台9米长炮车运输至施工现场。吊装采用“两台吊车起吊法”。第一台吊车在骨架上部第一道箍筋圈上两点起吊,第二台吊车在骨架长度下部的三分之一点起吊,两台吊车同步缓缓起吊,待骨架离开地面后,骨架上部处的吊车加快提升速度,另一台吊车慢速配合,待骨架上部的吊车能完全提起骨架时,慢慢放松下部吊点,直到骨架与地面垂直,解除下部吊点,将骨架下端对准孔口,慢慢下降,此时应注意,使骨架保持垂直,严禁摆动碰撞孔壁。

    对于多节骨架的入孔,可先将第一节骨架下落到最后一个加劲箍时,在孔口设立临时支撑,再依据上述方法起吊第二节,使之于第二节处于同一竖直线上进行搭接连接,连接好后,就可以解除支撑继续吊放,以此循环,直到骨架标高与设计标高相差不大于5cm后,即可将骨架固定在孔口的支撑上,撤去吊绳,准备开始下道工序。

    2.7 声测管安装:声测管采用铁丝直接绑扎在钢筋笼内侧,固定点间距不超过2米,并在声测管底端焊接盲盖。分段接头采用钳压式接头,钢筋笼安放就位后,向声测管内加注清水,并在顶部加盖。

    2.8 灌注水下混凝土:砼的灌注采用内径为30cm的导管来完成。使用前导管要进行必要的检查和压力试验,确保管道内壁要清洁光滑,管道通畅,接合严密牢固,不透气、不漏水。导管安放时,底口距孔底以0.3-0.4m为宜,导管顶部安放储料斗,料斗顶安装一个筛网,以防个别大骨料卡管。

    水下砼要求有较好的和易性,为了提高砼的拌和质量,砼由拌和站统一拌制,由砼灌车运至现场。

    为确保首批砼封底成功,可在导管内填入直径比导管小2-2.5cm的木球,用铁丝吊悬固定,待储料斗和导管内装足够的砼时,即可剪断铁丝,使砼快速推动木球将导管内的泥浆挤走,并将导管埋入砼至少1m,使之与泥浆隔离。

    砼的浇筑须连续进行,导管埋置深度宜控制在2-6m,提升导管时必须经过测量和计算。为防止钢筋骨架被砼顶托上升,当砼接近和初进入钢筋骨架时,应保持较深的埋管,并慢慢灌入砼,砼埋至骨架1~2m后,应适当提升导管,减小其埋置深度(但不得小于1m)以增加骨架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。

    为确保桩顶砼的质量,应在设计标高之上加灌0.5-1m高的砼,以将孔内的泥浆等全部顶出桩顶设计标高以外,待砼凝固后,再将此段凿除。

    2.9 桩基检测选择具有交通部甲级检测资质且独立的检验单位,通过在孔内预埋声测管,采用超声波进行检测,检测合格后,方可进行下道工序施工。

    3 钻孔灌注桩事故的预防和处理

    3.1 坍孔

    当孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等情况出现时,即可判断坍塌位置。回填砂和粘土至坍孔以上1-2m;若坍孔严重或发生在孔口,则应全部回填,待回填物沉淀密实后再进行钻进。

    3.2 导管进水

    由于首批封底砼储量不足,未能埋没导管底口引起的进水,可将导管提出后,用空气吸泥机或抓斗,将封底砼清出,然后重新下导管灌注。如果是导管接口不严引起的进水,则应拨换原管重新下管。方法是将新管插入原砼中不小于50cm,用吸泥或抽水的方法将导管内的杂物清出,然后灌入比设计水泥用量高5-10%的砼,待埋管1m以上后,即可恢复原配合比继续灌注。

    由于导管超拨导致进水,处理方法与上述措施相同。

    3.3 卡管

    卡管主要是由于砼离析,骨料中有大石块或砼在导管内停留时间太长所致,因此实际操作中要以预防为主,砼的配运要严格控制,导管埋深不宜过大,对已卡管的情况,可用长杆冲捣导管内的砼,或用吊车强抖动导管的方法使砼下落。

    3.4 埋管

    导管无法拨出称为埋管,其原因是:导管埋入砼过深,导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大,或提管过猛使导管拉断。因此在施工中要以预防为主,严格控制埋管深度不得超过6m。

    参考文献:

    [1]范立础,桥梁工程,北京:人民交通出版社,2003-4-21

    [2]顾安邦,桥梁工程,北京:人民交通出版社,2002.6.10

   
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