公路桥梁工程钻孔灌注桩施工工艺

1、 民营科技2009年第8期160MYKJ 建筑规划设计公路桥梁工程钻孔灌注桩施工工艺严亚文(中铁二十四局集团南昌工程有限公司,江西南昌330001摘要:介绍了钻孔灌注桩的发展及在施工中的技术要求。主要对钻孔桩施工工艺、施工过程中出现的问题处理,如何有效地避免施工过程中的质量通病进行探讨。关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工工艺钻孔桩现已在公路、桥梁等大型建设中广泛应用。钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。如何有效地避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象,杜绝混凝土夹碴、不均匀的质量弊病,是需要广大工程技术人员探讨解决的问题。

2、1桥梁工程钻孔桩施工工艺施工要点:1.1施工机具就位前,应认真进行检修,对于易损部件应有足够的备货。对施工道路、用水管路、电力线路应综合考虑布置,以免相互影响。1.2钻机就位,必须使其底座支垫平衡,支垫物不要压在护筒上。对于采用冲(抓钻具的钻架必须用缆绳或斜撑予以加固。回旋转钻机就位必须用水准尺较准。保证钻机起重滑轮、转盘中心、护筒中心在一条垂直线上,偏差不得大于2cm。钻进过程中,必须每班次进行对中核对,防止移位。钻进作业必须连续,不得长时间停钻。1.3钻孔过程中,应随时根据地质情况控制钻进速度,经常观察孔内情况,保证护筒内有足够的水够高度。1.4钢筋骨架制作时要严格质量要求,尽量在每节端头

3、加设加固十字撑。骨架入孔力求竖直快速,入孔完毕后,在孔口位置设置观察筋,用以观察钢筋是否上浮。1.5浇筑混凝土之前,应认真检查起吊设备,绳索、拌和、运输、衡器等设备的性能以及水电、道路状况,对混凝土配合比的各种原材料做到心中有数。1.6浇筑混凝土时,要设专人量井记数,在技术人员配合下每小时量一次浇筑深度。导管埋深尽量控制在34m,最大不超过6m,浇筑必须一气呵成,不能停顿。1.7浇筑临近终盘时,排水的泥浆可能会过稠,应进行剔除疏通。经认真计算量测浇筑高度,控制好桩头的预留高度。2钻孔过程中出现的相关问题的处理2.1护筒脱落由于护筒背后回填质量不好受地面流的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。出

4、现护筒脱落应立即停止钻孔,将钻机移开,采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏,而后,重新安装护筒(作好护筒背后填筑,恢复钻孔施工。2.2卡钻钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中因为未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理:1由于“探头石”引起的卡钻现象,可以适当往下放钻头,而后,强力快速往上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。2因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻,优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效,砂土地层中不宜采取此方法处理。3由于机械故障导

5、致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象,应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。2.3掉钻由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后,应及时采取恰当的方法实施打捞。1钻孔壁稳定的情况,直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前,先用“探针”探明钻头在孔中的位置,为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。2钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时,应先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后,采取“气举法”清除

6、钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时,先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护,用帷幕法等方法加固钻孔壁,而后打捞钻头。2.4缩孔缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土,特别是IL1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象,其原因是此类地层含水高、塑性大,钻头经过后钻孔壁回缩,从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因,采取块、卵石土回填,而后用重量较大的冲击钻冲击,挤紧钻孔孔壁的办法处理;或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。2.5偏斜孔钻机安装时,支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜

7、,导致出现偏孔。1因钻机倾斜造成的应先移开钻机,检查钻孔壁情况,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,而后,重新安装钻机恢复施工;钻孔壁随时有坍塌可能的,应将钻孔回填至原地面,待地层静置稳定后重新开始钻孔。2地质构造不均匀引起的,先分析清楚岩层的走向,尔后采用适当的回填材料(回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物将钻孔回填至计算确定的高程处,静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的,静置12h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的,应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中,应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲

8、击钻,以慢速钻孔。3灌注成桩后发现的质量缺陷的处理3.1桩体混凝土不连续由于灌注过程中,发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混作者简介:严亚文(1964,男,浙江江山人,本科,中铁二十四局集团南昌工程有限公司工程师。研究方向:铁道工程。民营科技 161MYKJ 建筑规划设计(上接84页失程度较重,主要采取以生物措施、工程措施相结合的方法,实行山、水、田、林、路综合治理,兼顾经济、社会、生态三个效益。在积极开展小流域综合治理的同时,充分依靠本市得天独厚的大自然自我修复能力,实施大面积封育保护,降低水土流失,建成良性循环的水环境保护体系。4.8进一步加快水利信息化建设与管理。以水资源的可持续利用

9、支持经济社会的可持续发展的治水思路,为水利信息化建设与管理明确了目标和方向。要结合市情加强水利信息系统的基础设施建设,加大新型技术的培训力度,增强水利信息化的管理能力和操作能力,全面建设水文水资源监测系统、防洪及水库调度运用系统、水环境监测系统、水土流失监测系统、城市排水信息系统、地下水及土壤墒情监测系统等水利信息网络。4.9加大水资源开发利用与保护规划基础分析研究的力度。高度重视区域、流域规划工作,开展水资源承载能力研究,继续修改完善全市水资源综合规划、水资源保护规划、地表水功能区划、饮水水源保障规划,积极编制地下水功能区划、地下水保护规划,适时开展水资源调查评价,等。4.10水资源市场化,

10、改革水价,建立科学合理的水费体制。一是大力宣传水价改革政策法规,树立“水”是商品意识,为水价改革创造良好的社会舆论氛围。二是制定科学合理的水价政策,充分发挥价格对促进节水的杠杆作用。强化工程“水”的商品属性,让广大群众充分认识水价改革不是增加负担,而是按市场经济规律更好地开发利用水资源。三是引入水权理论,促进供水产业化。紧紧抓住培育水商品市场这个中心,按照市场经济规律建立合理的供水水价形成机制和水价调整机制,实现供水企业的良性运行。4.11继续推进水利投融资体制改革。一是创新水利投融资机制。开辟和拓宽各种融资渠道,逐步实行水利行业的政资分离和水利资产管理建设经营的一体化。二是研究建立多元化、多

11、层次、多渠道投入机制的对策和措施。三是建立水利建设基金,使之成为水利筹资的稳定渠道。市级政府可参照国务院水利建设基金征收管理规定,结合本市实际情况,从收取的各级政府性基金(收费、附加费中提取一定比例设立水利建设基金。还可考虑从城市维护建设税、土地出让金和土地增值税中拿出一定比例,专项用于城市防洪工程建设和维护。4.12同步推进水利一体化与水管体制改革。目前水利工程管理单位体制改革正有序推进,市中心城区涉水行政事务实现了从源水到治理排污的“一条龙管水”。必须继续加大改革力度,以城市水利基础建设为重点,以深化投融资机制改革和水价改革为突破口,实现水利一体化、水利工程管理单位体制改革的同步进行。4.

12、13健全水资源开发利用和保护的政策法规。5结语普洱市水资源丰富,生态环境良好,但水资源问题仍是困扰全市社会经济可持续发展的长期问题,必须从战略高度来认识水资源问题的严重性,积极应对挑战。在新的发展时期,要实现水资源可持续利用目标,必须加强水资源的统一管理,建立城乡水资源统一调配管理体系、法规和政策体系、投融资体系,按照社会主义市场经济体制探索、改革水价体系,研究制定行业用水定额和水量分配方案,加大水利工程投资力度,强化水资源保护,全面推行节约用水,以扭转普洱水资源面临的困境局面,为国民经济的可持续发展提供水资源保障。参考文献1思茅地区行政公署水利水电局.思茅地区水利志M.云南民族出版社,199

13、7.2云南省水利厅.云南省河流状况M.2000.3思茅地区水文分站.思茅地区水资源调查评价R.1986.4云南省水文水资源局思茅分局.思茅地区水资源保护规划R.2002.5普洱市水务局.2007年普洱市水资源公报R.(上接166页应力筋管道灌浆饱满度测试、新型墙体材料的强度测试方法及质量评定方法等。3.2发展检测理论检测方法改善和提高的前提是检测理论提高和检测数据分析方法的改善。合理确定检测数量、合理布置检测位置、减小检测结果的不确定性、充分利用检测数据等,是所有结构检验与测试工作面对的实际问题。3.3改良检测仪器检验仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检

14、测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保证。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。3.4发展钢结构检测钢结构的检验与测试是最具有发展潜力的技术。在对钢结构进行鉴定时,我们发现钢构件材料物理力学性能的现场无损验测技术、钢构件应力的现场无损测定技术和结构关键部位应力及损伤现场测试技术等是目前亟待研究的课题。3.5新技术的开发要坚持引进与研制相结合光传感技术、声发射技术等都是国际上20世纪90年代中后期的先进技术。这些技术在大型建设项目施工阶段和使用过程中的安全监控和结构物安全性现场实荷测试等方面,有比较广阔的

15、应用前景。凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题,应积极与设计单位协调采取合理措施处理。1对于钻孔桩底部混凝土夹碴的情况,采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。2桩体的少量夹层或不连续,用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物(钻孔直径6075mm ,桩中心一个孔,其余34个孔分布在以桩中心为圆心,直径为450mm 左右的圆周上。清理后,进行高压注浆处理。3对于夹层较严重的,在钻孔桩中心处钻一个直径75mm 孔探明缺陷范围。而后,以钻孔桩中心为圆心,采用冲击钻钻直径80100cm 的孔,而后人工入孔清理,清理结束后,灌注高强混凝土。综上所述,钻孔桩事故处理的方法很多,难度也较大,无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此,在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作,水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。3.2桩全长小于设计要求处理桩头后,混凝土顶面高程小于设计要求,有两种情况:钻孔底部沉积的虚碴在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计;嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。4结束语随着施工工艺的更新,相继出现了钻孔后灌浆桩、钻孔扩底桩等新工艺、新技术,为钻