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关键词:灌注桩;质量问题;控制措施
伴随着我国港口基础设施建设的快速发展,港口工程的施工量也越来越多,虽然其施工技术已经成熟,但由于灌注桩的施工地点大多在水下,受到水文、气象、地质条件的制约,另外受混凝土的配制比例、钻孔技术、钢筋笼上浮及灌注施工等多方面因素的影响,钻孔灌注桩施工容易出现各种问题,所以必须对其质量进行严格控制。
一、钻孔前的相关准备工作
严格按照《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)中埋设护筒的相关方法和规定要求进行施工。钻机就位前,检查好各项准备工作,主要包括场地的布置、钻机所在位置是否平整压实、检查并安装机具、准备其他配套设施、确定水电供应顺畅等。如果是在水上钻孔时,要了解并调查该水域的水文情况以及气象方面的相关资料,要搭设好安全稳定、高度合适、面积足够的工作平台。钻机就位前将护筒埋设在桩位处,以达到方便检测桩位和保持孔内泥浆液面高程的作用,并能够确保灌注桩孔口段不致于塌方。水下埋设护筒必须采取稳妥的锤击打入法进行施工,并随时关注钻孔机的水平度和垂直度,这个环节尤为注意。
二、钻进阶段的质量控制
钻孔施工过程中要注意控制孔位、孔深、孔径、孔斜与沉碴。结合施工实际情况,每天应常测泥浆浓度,而对于经验丰富的施工者,不一定要测量全部指标,但他们会注意体会泥浆手感的好坏,手感差则证明不合乎要求,就要重新清孔换浆。特别是端承桩,在孔终时须测一次孔深和孔径,确保是否达到设计标高和地层,清孔以后再测一次孔深以确定孔底部沉碴的厚度。一般用细钢丝测绳来测量孔深,在使用过程中还要经常用钢尺进行校正,保证孔底沉碴的厚度不超标。在成孔过程中,须避免塌孔。如果发现塌孔,应立即采取有效措施进行处理。至于在成孔过程中,孔壁上不可避免形成的泥皮会降低桩周侧摩擦阻力,理论上要求泥皮的厚度越小越好,但具体的厚度值是多少还要根据不同的成孔方法、泥浆的性能差异等作具体分析。
三、下钢筋笼阶段的质量控制
(一)加劲箍筋
对于直径小的桩,把加劲箍筋置于钢筋笼主筋内侧,采用导管法灌注混凝土,但这容易导致挂笼事故的发生,尤其要特别注意法兰式导管,其边缘容易挂住加劲箍筋,如果导管在混凝土中埋深大的情况下,混凝土的流动性降低,挂笼后导管的活动受限甚至不能活动,更严重的是导管拔不出来,留在孔内,造成混凝土灌注桩无法连续施工的现象。避免类似事故的方法较多,比如设置法兰护罩或在法兰盘处焊上加劲钢板。
(二)制作钢筋笼的连接
分段制作钢筋笼,连接时要相互错开相邻的主筋接头,间隔距离大于500 mm,保证在同一个截面内的接头数小于或者等于主筋根数的一半。钢筋焊接宜采用绑条焊,两端的连接必须垂直,钢筋焊接质量应经过检查合格后方可下放。吊放入孔时,应精确测量钢筋笼垂直度,并防止在下孔时碰挂孔壁。如果强行入孔容易造成孔壁上的泥土塌落。钢筋笼安装就位后,应采取措施固定,防止浇筑混凝土时发生偏移和上浮。
(三)保护层
在水下灌注混凝土,主筋的保护层厚度大约为50 mm,允许有上下20 mm的偏差。有的设计为了确保主筋保护层厚度,要求将钢筋制成“耳朵”状,并将其焊在主筋的外侧,但“耳朵”形钢筋由于容易进入孔壁,造成保护层的实际厚度变小,甚至暴露在外,钢筋易腐蚀生锈。在施工过程中,施工单位经常使用与灌注桩混凝土强度等级相同的砂浆制成半径50 mm,厚度达70 mm的轮形保护块,中间穿上钢筋并焊在两根主筋外侧,数量根据笼径、笼长及分段情况确定,这种方法使用效果好,而且还能确保质量,降低成本。
四、混凝土灌注阶段质量控制
(一)混凝土灌注
钻孔灌注桩混凝土施工应采用导管施工法,混凝土所使用的原材料应事先按规范要求进行试验,合格后方可采购进场。混凝土配合比设计应符合现行行业标准的有关规定。现场施工的混凝土配合比强度宜适当高于设计强度,以确保质量。施工前应准确计算每根桩混凝土用量,特别是第一次灌注量须保证导管埋深长度不小于1m,混凝土灌注过程中,应随时监控混凝土面标高和埋深导管的长度。严格按照操作流程,准确提升导管,保证混凝土有足够的流动度,做到连续、快速完成混凝土的灌注过程。当发生浇筑中断时,接桩处理方案应征求设计单位意见。
(二)坍落度
在水下进行混凝土灌注时,要严格控制坍落度,一般规定在180 mm与220 mm之间,搅拌机使用前应检查计量设备,确认计量误差值是否在允许范围之内。混凝土灌注前应在出机口和浇筑地点检查坍落度,如果坍落度不符合标准,流动性能差,不利于灌注,应立即查找原因;反之,坍落度大于规定说明水灰质量比发生变化,也要立即查明原因,并进行调整,避免使混凝土强度不符合设计要求。所以,在搅拌混凝土的过程中一定要严格控制坍落度。
(三)导管提拉
当导管内的混凝土在灌注过程中下落不畅时,需要提拉导管,这时候要注意防止力度过猛、幅度过大,并且防止进入水和空气,使局部混凝土缩颈断层。在上下提拉导管的过程中,导管外混凝土随之上升,当其与导管内混凝土面的高度差达到一定数值时,导管外的混凝土面不继续上升,如果此时快速放下导管,就会由于管内混凝土的流动性差,易出现导管外混凝土面比导管内混凝土面高的现象。当提拉拔出导管之后,泥浆、沉碴等混合物质会迅速填充到导管拔出后的空间,造成混凝土夹渣和气泡、强度不合格的问题,严重时形成“空心桩”。尤其是在灌注即将完成时,因灌注时间长,导致其流动性差,混凝土难以充分搅动,都可能影响混凝土的质量。
所以,在灌注时应注意混凝土搅拌质量、灌注时间、提拉导管的速度,在快达到桩的顶部时,还应多灌注一定数量的混凝土,使含有泥浆和气泡的混凝土充分从护筒顶部溢出,并经过几次慢起慢落提拉之后,再缓慢地将导管提出混凝土面。施工实践证明此措施可避免出现混凝土质量偏低的情况。
五、水上安全控制
港口工程灌注桩施工大多在岸边水下,周边水域常有渔船作业和行船经过,容易与工作平台碰撞,造成平台变形甚至损坏,使工程无法正常进行。为此,施工单位要像对待工程质量一样进行水上安全控制。一般作法是按照《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)的相关规定在施工区周边抛设警示标进行界定,并派巡逻船只和安全管理人员对周边水域内船只进行安全宣传和望巡视,以防止发生安全事故而影响施工。
总结:港口工程中灌注桩施工的工作环境大多在水下,同时受到水文、气象和地质条件等因素的制约,因此,施工前要做好相关的准备工作,对每一个环节都要按照规范严格执行,工程中的任何一个细节都可能会影响到整个工程的质量,所以要严格控制施工质量,以确保施工安全。
参考文献:
[1] 《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ 248-2001)/中华人民共和国行业标准
[2] 《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)/ 中华人民共和国行业标准
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[5]夏平华.嵌岩灌注桩在码头加固修复工程中的应用研究[J].山西建筑,2009(30)
[6]侯杰,李宏伟,董军,柴宿东.杭州市文晖路艮山门立交桥大口径桩成孔施工实践[A].探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集[C].2003
【关键词】水利工程;措施;环保
1水利工程环保型施工的意义
随着社会的发展,环保型施工是建筑业主要的发展趋势,并且越来越受到重视。近年来,国家加大了对水利工程节能环保施工的重视,因此,对其进行进一步研究非常有必要。在进行水利工程环保型施工时,需要采取一些环保节能方法进行排洪防涝控制,引进一些新型节能技术进行多方面的节能控制,从而有效控制污染[1]。
2水利工程建设对环境的影响
2.1水利工程施工建设对河流生态环境的影响
水利工程是对水资源的集中开发,因而在水利工程的施工建设阶段,其对河流生态环境的影响是最为直接的。首先,水利工程需要利用钢筋混凝土材料对天然河道进行人工改造,建立各类基础设施,一些工程甚至还会改变河流的流向,导致河流内生物的生存环境出现极大的变化,如河流流量减小、流速变缓、营养物质沉淀、泥沙大量沉积、水位提高等,而各类物种的正常生存也会面临巨大的危机。一旦有物种在河流流域内消失,当地的生态平衡会被打破,整个生态系统的完整性以及生物多样性都会受到严重的影响。其次,水利工程施工建设虽然以钢筋混凝土材料为主,但其他施工材料的应用也非常多,加之工程建设过程中生活垃圾以及废水排放等方面的影响,不可避免地会对河流中的水资源造成污染,从而对河流生态环境造成严重的破坏。
2.2水利工程施工建设对当地气候条件的影响
根据水利工程的功能,水利工程可分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、巷道港口工程、城镇供排水工程、环境水利工程、渔业水利工程、海涂围垦工程等。对于大多数类型的水利工程,施工建设会对山体结构以及植被造成破坏,并不同程度地改变当地的地形,因而削弱了植物的光合作用以及保持水土、调节温度等功能,当地的温度、降雨量、地表蒸发量等气候条件都会出现一定的变化。
2.3水利工程施工建设对当地土壤条件的影响
不同地区的土壤条件存在较大的差异,因而在水利工程施工建设的影响下,土壤条件产生的变化是截然不同的。例如,在南方地区,土壤多为红土,土壤中的酸性物质含量较高,而水利工程施工建设完成后,周围区域的地下水位会随之升高,从而使当地土壤的酸碱度遭到破坏、氮元素含量大大降低,土壤肥力下降,农业生产会受到影响。而在北方地区,土壤大多为黄土,由于土壤中的水分含量较低,因而碱性物质的含量会比较高,而在水利工程的影响下,当地植被覆盖率大大下降,降水量会随之减少,土壤中的水分含量也会变得更低,土壤的酸碱度同样会失衡,最终使土壤肥力下降。
3水利工程环保型施工措施
3.1加强水泵的效能
为了达到水利工程的节能目的,可以从用电设备的使用出发,如提高水泵的整体性能。为了提高水泵的使用性能,需要对水泵的进水效率进行调整。为了实现水泵的节能使用,需要不断加强水泵的改造升级工作,从而减少用电负荷,实现绿色施工。
3.2节约资源
进行绿色施工时,节约资源非常关键。施工前,需要对材料的使用量进行精确地计算,对于数量不够的施工材料,可以进行二次采购,从而避免材料过量造成浪费现象,也可以避免因长时间的储存,导致材料变质,不能用于施工造成的材料浪费。在施工过程中,会产生很多污水,要对污水进行处理后才能排放,防止对周围环境造成影响,并将可进行二次利用的水资源进行储存,并将其进行充分利用,从而达到节约资源的目的[2]。
3.3进行绿色施工
为了实现绿色施工,需要做好以下方面的工作:(1)将施工场地和非施工场地进行隔离,以减少施工过程中对周围动植物产生的影响;(2)需要对施工产生的废弃物进行回收,并派专职人员进行施工废弃物检查与处理,对可回收利用部分进行再利用,确保最大程度发挥其作用,减少施工垃圾,达到绿色施工的目的[3]。
3.4控制对施工区域的污染
环保型水利工程的建设可减少空气污染。在施工过程中,需要减少施工现场的烟尘,减少废气中有害气体的排放。进行材料运输时,需要采用封闭性较好的运输车,同时使用洒水车进行辅助,从而减少粉尘污染。使用工程机械时,需要安装除烟尘装置。对于废水以及废弃物对环境的污染问题,需要严格按照相关标准进行控制,可对废水和废弃物进行处理后回收利用,对于不可回收的材料,需要严格按照相关标准进行处理,严禁随意丢弃,如重金属材料。
3.5建立环保清洁责任,做好制环境监理
在水利工程的施工过程中,需要将环境保护纳入监理人员的工作内容中,从而在施工过程中对资源的利用、现场生活用水、水源污染、空气气质量检测、植被恢复、水土流失的治理等内容进行严格的监督与管理,并且环保部门要进行阶段性检查,从而落实环保型施工的各项措施,更好地促进水利工程可持续发展建设。
3.6相关环保措施的制定
为了更好地落实水利工程的环保施工,需要建立一些环保机构,同时考虑到环境因素,进行工程施工时,需要加强整个过程的管理和监督。管理机构采取以下措施:(1)完善合同中有关环保的内容,进一步加强施工期间对环境的保护;(2)制定环保规划方案;(3)加强环保工作的监督工作;(4)不断加强环保工作的宣传和培训工作;(6)加强环保项目的验收工作。
4结语
关键词:静力触探;发展与应用;岩土工程;新兴技术
将静力触探技术运用到岩土工程开发与勘探工作中,能够优化钻探作业、取样作业、运输作业等,防止作业活动对岩土原生结构造成影响,快速获取岩土地质的宏观结构特征。因此,静力触探技术在岩土工程发展中具有无可替代的作用,应用范围较为广泛,技术手段较为成熟。静力触探技术主要是运用匀速静压力,将规格标准的圆锥形探头没入土城,并对探头所承受的阻力进行测量。
1静力触探测试新技术的发展
1.1孔隙水压力静力触探技术
将标准静力触探技术与测孔隙水压力内部的传感元件进行从新组合,从而形成一种新型技术,即“孔隙水压力静力触探技术”(CPTU)。该技术对空气侧壁所受的莫测了和定锥尖所受的阻力进行测量时,能够同时对孔隙水压力进行测量;贯入停止时,可对超孔隙水压的消散程度进行测量。土的强度以及变形程度、排水性能函数均是静探探头进入土层后所形成的超孔隙水压力。从我国孔隙水压力静力触探技术的发展与应用来看,该技术所运用到的仪器设备在我国多家设备生产厂商进行生产,并将改技术纳入原位测试规范的行列。
1.2波速静力触探技术
以电测静力触探仪为研究基础,将波速测量装置安置到电测静力触探仪中,使静力触探仪的探头上部拥有一个三分量的检波器,并利用检层法,开展波速静力触探检测活动,故该技术被成为“波速静力触探技术”(SCP-TU)。运用该技术所获取的监测结果拥有两种资料,即“静探”资料与“波速”资料,该技术与传统波速检测技术相比,具有显著优势,例如成本地、劳动量小、速度快、精确度高等。相关研究与应用证实:“波速静力触探技术”的最佳测试深度为3~30m、最浅测试深度为0.5m、最大测试深度为40m。除此之外,波速静力触探技术能够使土城与波速探头紧密相贴,提高测试结果的准确性与有效性。
1.3旁压静力触探技术
原位测试技术“旁压测试”(PMT)运用较为广泛,其理论实质是让钻孔进行原位横向载荷试验,技术原理:利用旁压器对竖直孔内实施加压工作,使保护套或者是旁压膜发生膨胀,然后由保护套或者是旁压膜将压力传到周围的软岩或者是土体上,使软岩或者是土体发生变形,直到软岩或者是土体被压力破坏;对装置所施加的压力、软岩或者是土体的变形进行测量,从而分析压力与软岩或者是土体变形之间所存在的关系,利用曲线图表现二者之间的关系;开展试验评价,其评价内容主要为孔周软岩或者是土体的承载力、孔周软岩或者是土体变形性质等。将旁压测试技术与静力载荷测试技术进行分析对比可发现,旁压测试技术能够对不同深度的地基进行测量,且所测得的地基承载力数值和平板载荷测试数值较为接近,准确度相对较高。随着科学技术的不断发展,为使旁压测试效果,特将旁压测试技术与静力触探技术结合在一起,形成“旁压静力触探技术”(CPT-PMT)。
1.4电阻率静力触探技术
实施静力触探技术时对岩土电阻率进行测量,即“电阻率静力触探技术”(R-CPTU),具有较强的经济性与快速性,能够实现一孔多用。将电阻装置安装到静探探头的后方,形成电阻率静力触探装置,能够对孔隙水总电阻率和多孔介质进行测量。该技术具有两种形式的电极,即15mm、150mm,大电极距适合对厚层土进行测量、小电极距社会对薄层土进行测量,所获取的电阻率数值大约是电极距范围土层平均电阻率的两倍。
1.5放射性同位素静力触探技术
将静力触探与放射性同位素结合在一起,形成“放射性同位素静力触探技术”(RI-CPT),该技术能够抵御电磁场的干扰,对岩体接触界线、定隐伏构造位置等信息进行测量,了解孔隙度、介质的密度等信息。
1.6静探头携带摄像头技术
将摄像头技术运用到静力触探技术中,能够有效运用CPT技术,使静力触探技术结果更加的直观与真实,因此该技术被成为“静探头携带摄像头技术”。该技术是将无线电摄像头安装到静力触探的上方0.5m的位置,使静力触探设备具备摄像功能。
2静力触探工程应用实例分析
随着静力触探研究成果陆续问世,比广泛运用到岩土工程发展建设工作中。为此,本文以安徽地区为例,分析静力触探技术在岩土工程中的实际应用。
2.1了解土体特征,合理规划地貌单元
南淝河从西到东贯穿合肥市,最终汇入巢湖。应合肥市河流地势受基底断裂构造的影响,河流阶地呈现内叠阶地形式,上叠阶地位于合肥市东部。对地貌单元进行划分与判断,需要结合地层结构的地形标高、地貌形态、分布特点等因素,确保地貌单元规划的准确性与合理性。因此,当了地层结构分布特点后,就能够对河流阶地类型进行判断,为工程地质评价场地提供有力的条件。
2.2了解粉土桩基,防止基桩发生偏离
从安徽巢湖、沿江、淮北沿岸的地质组成来看,主要含有沙土、布饱,导致该地区抗震性和稳定性相对较差,强度低,容易发生变形,不符合建筑施工的要求,对其进行施工时通常选用桩基工程。因桩基工程在预制基桩输送过程和持力层选择过程,沉桩较为困难,导致基桩无法到达应有的位置,降低桩基承载力,通常需要对其进行截桩或者是接桩,并对打桩设备造成不同程度的损坏。例如江南某医院开展基桩施工时,应基桩没有达到指定位置,导致土桩混乱,浪费资源,对影响社会正常工作秩序。通过运用静力触探相关技术能够在基桩施工前,准确找准基桩驻扎位置,提升基桩承载力,节约施工材料,降低岩石工程施工成本,降低施工对当地环境的影响。
2.3确定隐物位置,避免影响地下隐物
随着地下人防坑道工程的不断修建,在一定程度上改变了我国地质构造,且受历史人文因素的影响,部分城市地下均埋藏有古墓等隐蔽性物体。对此类隐蔽物体进行勘察具有较大的工作难度,不利于岩土工作的开展与实施。通过运用静力触探技术能够准确了解地下隐蔽物体的空间位置以及形状特征,为岩土工程的开展提供可靠的理论依据。
3总结
综上所述,静力触探技术已被广泛运用到我国岩土工程开发建设活动中,有效为我国岩土工程建设提供可停靠的理论依据,促进岩土工程的发展与建设。在科学技术的推动下,注重静力触探技术与其他科学技术的融合,从而研发出新型静力触探技术,加快岩土工程测试技术的发展,提高岩土工程测试技术的便捷性、准确性、可靠性与先进性。广泛吸收国内外先进技术理论与方法,做好试验与总结工作,使静力触探技术能够符合我国岩土工程研发与应用需求,落实静力触探技术的执行能力与管理能力,使新型静力触探技术能够被广泛的运用到岩土工程发展建设中。
参考文献
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