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Abstract: highway bridge pile foundation is the most important component of the support, with construction is convenient and quick, and the application range, carrying capacity, mature technology the characteristic such as being reliable, in Bridges foundation construction widely used. This paper for bridge pile foundation construction is discussed.
Keywords: bridge pile foundation, construction, quality
中图分类号:TU473.1文献标识码:A 文章编号:
钢筋混凝土预制桩
1.1施工技术钢筋混凝土预制桩的施工流程为混凝土预制桩的制作、桩的运输及起吊、沉桩施工等几部分。钢筋混凝土预制桩的制作采用对焊连接钢筋骨架主筋的方式,确保钢骨架的偏差应符合设计要求,混凝土使用机械搅拌以及振捣,浇筑顺序为由桩顶向桩尖连续浇筑捣实的方式,中途避免停顿。钢筋混凝土预制桩的运输应该在混凝土强度达到设计强度后方可进行,运输距离较小时可以采用起重机吊运,运输距离较大时采用平台车运输。钢筋混凝土的起吊应该在混凝土达到一定强度后进行,起吊时应注意做到平稳提升,各个起吊点均匀受力,起吊点的位置应该根据弯矩最小原则确定。预制桩沉桩施工方法主要包括锤击法,静力压桩,振动法以及水冲法。锤击沉桩主要通过桩锤下落产生的冲击能,将预制桩沉入土中,锤击法施工速度相对较快,应用范围教官,但是噪声以及振动较大。
1.2混凝土灌注中的通病及处理措施
(1)卡管在灌注混凝土过程中。出现无法继续进行的现象。其主要原因是:初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。所以在使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为18~22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6~1.0MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
(2)钢筋笼上浮混凝土灌注过程中出现钢筋笼的位置高于设计位置的现象。其主要原因是:钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮;由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。
2、钻孔灌注桩
2.1施工技术钻孔灌注桩主要适用于各种土质层以及砂类土、碎(卵)石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。钻孔灌注桩的施工流程为施工准备、泥浆制备、埋设护筒、钻孔清孔、钢筋笼骨架安放、导管安装以及混凝土的灌注。施工准备工作主要包括根据基线控制网以及桥墩设计资料,确定钻孔以及桩位,对钻孔场地进行整理,避免施工作业过程中出现不均匀沉陷。同时为施工机具以及材料运输修筑施工便道。如果施工场地坡度较大,应挖成平坡或者通过排架或枕木搭设工作平台。钻孔场地在水中时,可以采用筑岛法。
2.2钻孔过程中的通病及处理措施
(1)护筒冒水在护钻孔过程中会出现筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。其主要原因有:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。所以,在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层务实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0~1.5m的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔。
(2)孔壁坍陷在钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。其主要原因是:孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。所以,在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护简内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3h,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
关键词:建筑施工;桩基项目;施工工艺
随着社会不断发展,人们对建筑物的需求量也有很大的提升,这就导致我国社会上的建筑物逐渐增多。尽管建筑物数量增多对于促使社会发展提升社会自身经济效益起到非常重要的作用,但是由于利益的驱使,劣质建筑物的出现对我国建筑行业发展产生非常严重的影响。在对这些劣质建筑物进行研究的过程中,发现建筑物存在的问题的部位大多数局限于建筑桩基,针对于这一点就需要在进行建筑施工的时候对建筑桩基质量起到高度重视,减少其中存在的质量问题,借以保证建筑物质量得到有效提升。
1 建筑施工中的桩基施工工艺
在进行建筑施工的时候,不仅仅需要对建筑物设计方案有一个全面了解,还应该按照合理的施工步骤进行施工,减少在施工中出现的质量问题,促使建筑物自身质量有所提升。目前在进行建筑施工的过程中,首先要进行的施工项目就是建筑桩基施工,这就从根本上说明建筑桩基施工在整个建筑施工中占据非常重要的地位。在进行建筑桩基施工的时候,需要对桩基自身质量和其他方面有一个全面的了解,保证施工顺利性,减少桩基施工中出现的问题,使得桩基施工在建筑工程中发挥自身最大的作用。
对于建筑桩基施工来说,其主要用途是提升整个建筑物自身质量和稳定熊,减少建筑物因为痘而出现的问题,有效促使建筑行业得到更好的发展。对于桩基施工的时候,首先要做的是对整个建筑物结构和所处的环境有一个全面的了解,并根据应的了解制定合理的桩基施工方案,保证桩基施工的顺利进行。目前在进行建筑桩基施工的过程中主要可以概括为两个部分,在这里笔者就在这里对其中涉及的两个部分进行全面研究,减少建筑桩基施工中出现的问题。第一,在进行桩基施工的时候,需要对基桩和桩顶的结构形态有一个全面的了解,一般来说对建筑桩基的基桩和桩顶进行施工的时候,采取的方法也有很大的不同,因此在施工的时候需要将这两个结构进行分别施工,保证桩基在施工的过程中,基桩和桩顶能够达到相互衔接的状态。第二,目前建筑行业存在的桩基施工方法主要有两种,即高承台桩基和地承台桩基,这两种桩基在施工的时候还存在一定本质差异,因此在进行桩基施工的时候,需要对建筑物整体结构和其他方面进行全面研究,选取适当的建筑桩基施工方法,促使建筑桩基施工更加顺利的进行。对于在进行建筑桩基施工的时候,不仅仅需要对桩基自身结构形态和施工材料等方面进行全面考虑,还要整个过程总选取适当的建筑桩基施工方法,有效降低建筑桩基施工时的成本,提升建筑企业自身经济效益。在进行建筑桩基施工的时候,还需要对其中涉及的各项工艺有一个全面的了解,并根据相应了解,保证各个工序的全面衔接,提高建筑桩基施工的合理性,减少桩基施工对建筑物整体质量造成的影响。
2 建筑施工中桩基施工工艺准备工作
在现在建筑行业进行建筑桩基施工,需要采取适当的建筑施工工艺,减少桩基施工中出现的问题。另外在进行建筑桩基施工的时候还应该对建筑桩基施工工艺的准备工作有一个全面的了解,保证选取的施工材料和桩基施工方案的合理性。对于在桩基施工中出现的细节问题,还需要对发生细节问题的原因进行全面分析,并根据分析结果及时解决,借以提升建筑桩基的施工技术。
2.1 勘察施工现场
施工现场的调研是必须要做好的,在建筑工程施工之前,我们一般需要对于施工现场进行细致勘察,通过对现场的走访,确定位置、提出方案,通过第一施工现场调查结果,能够帮助我们有效解决施工过程中遇到的问题,现场往往能为我们提供第一手线索,通过对现场地质、水文、环境等的调查,能够确定施工工艺,针对不同地质条件做好相应调整,把图纸设计落实到位,为使用预制桩工艺还是灌注桩工艺提供选择性的参考;施工现场水文状况能够反映出施工区域的地下水情况,使作业区域在施工时,能够采取有效方法做好排水,有效避开地下水,确保整个建筑工程桩基施工顺利开展,保证施工质量和进度。
2.2 编制施工方案
桩基施工工艺施工前,一定要做好事前预算,编制合理科学的施工方案,只有符合实际的施工方案,才能指导施工进度,使施工能够按实勘不断推进,施工前,准备工作必须要做好做透。需要对施工现场进行全面了解,掌握现场情况,现场勘查结束后,立刻进行有效有分析,通过分析结论,合理确定施工进度、施工工艺、施工设备,做好各方面工作,形成一套科学的规划,这样在桩基施工中,才能有章可循、有据可依,使工程进度能够得到有效保障。
2.3 选择机械设备
桩基工程不仅仅停留在设计过程,需要有效的执行,在进行施工时,需要配合使用一些机械设备,施工中使用的设备非常重要,能够起到事半功倍的良好施工效果,通过机械设备的投用,能够大大的减少人力劳动,使工程进度加快,在机械设备有配合下,能够有效帮助我们减少工程施工遇到的难题,提高施工效率,确保桩基施工顺利推进。
3 预制桩和灌注桩施工工艺
3.1 预制桩桩基施工工艺
第一,沉桩方式选择一定要保证合理,预制桩桩基沉桩施工有几种情况,不同的施工方法会有不同的效果,水射法、击打法、静压法和振动法都是良好的方式,这就需要根据施工现场情况而定,在预制桩沉桩操作过程中,要以实际为导向,确定施工方法与工艺,只有这样,才能不影响施工进程,确保施工质量。第二,预制桩施工浇筑工艺较为重要,需要不间断的进行观察,关注浇筑过程,确保过程严密合理,对相关保护层设计要保证符合标准,以技术参数为根本做好具体施工。
3.2 灌注桩桩基施工工艺
灌注桩桩基施工工艺有严格的技术要求,其过程较为复杂,要充分把握好,才能做到有效控制。利用灌注桩桩基施工工艺就要使用到混凝土,二者是密切关联的,只有做好混凝土施工,按照相关操作程序推进,才能确保桩基质量。在灌注桩桩基施工工艺中需要进行成孔操作,这是一个关键环节,需要格外关注,强化施工监控,确保成孔质量。
结束语
在目前建筑施工的过程中,要想全面提升建筑物自身质量,还要对建筑桩基施工起到高度重视。其根本原因在于桩基施工的合理性对于保障建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。在进行建筑桩基施工之前还应该做好充分准备,保证桩基施工的顺利开展,借以促使我国建筑行业得到更好的发展。
参考文献
关键词:桩基施工 应用范围 问题 施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1、桩基础的应用范围
作为一种深基础,桩基的适用范围很广,可应用于工业及民用建筑、公路和铁路路基、水上建筑基础、重型设备基础和大型塔基础等各个建筑领域。随着科学技术的不断进步,如今桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法,都有了很大的发展。但秉着经济、便于施工的原则,一般是在天然地基承载力不足、且简单加固后也不能满足要求的情况下选择桩基础,即在土质不良的地区通过采用桩基础把荷载力传送到承载力能够满足要求的地层中。其中混凝土现浇灌注桩和钢筋混凝土预制桩是最常用的桩基形式。
2、桩基施工中易发的问题与防治措施
混凝土桩基础固然有很多的优点,但是在施工中也发生许多各种问题,需要注意加强预防和控制措施以保证工程质量。
2.1灌注桩钻孔和挖孔施工时的常见问题
(一)灌注桩钻孔中心偏差超标
(1)钻孔中心偏差的原因
测量放样时数据出现超标偏差;钻机固定不稳,长时间的冲击振动有可能造成钻机移位;钻头刚接触到的地质岩层倾斜,造成钻头冲击力不均匀,向地势较低的岩层方向打滑等原因都可能造成中心偏差过大。
(2)防治措施
技术人员要严格参照技术标准进行测量放样,严禁超标;如果是钻机移位造成中心偏差,由于埋设护筒时原桩位点即被破坏,因此埋好护筒后应再次用经纬仪在护筒口用油漆打上骑马桩点,钻机将钻头提离桩底,对比垂直的钢丝绳和骑马桩中心点重合情况,相应地调整钻机位置;如果是地质问题造成中心偏位,可抛片石回填至钢丝绳刚偏离护筒中心位置处以上1.5米~2.0米的高度,然后重新打孔,若发现还有偏移趋势,可反向于偏离方向沿护筒直径固定一木杠,强迫钢丝绳移向中心。
(二)灌注桩挖孔施工时护壁出现开裂
(1)开裂的原因
在施工过程中如果出现配合比调配不合理、护壁施工厚度不够、附近爆破施工震动较大以及养护时间太短等原因时,在挖孔施工中就会容易出现护壁开裂的现象。
(2)防治措施
要严格按照设计标准规定的配合比进行施工;护壁施工必须保证护壁厚度达到要求,宁可多挖一些以确保施工安全;附近如需爆破作业时,必须由专业的爆破人员实施爆破,并对每次爆破产生的影响做好记录以便调整下次的装药量;护壁每次浇筑完后必须进行养护,混凝土强度必须经工程师和监理人员检测,达标后方可进行护壁的开挖。
2.2灌注桩出现断桩现象
(一)灌注桩发生断桩的原因
灌注桩施工时如果存在:管底与孔底的距离不合适,导致初埋导管深度不够;灌注过程中提升导管的幅度过大或者出现断管等原因就容易造成断桩的发生。
(二)防治措施
(1)导管口距离孔底不得大于一米,如果导管底距孔底距离过大,造成首批混凝土入孔后,导管埋入长度小于0.8米或者更小甚至埋不住导管而造成断桩。如果发生这种情况,应立即拔出导管用抽渣筒捞尽孔内混凝土,重新下导管。捞渣时不可将抽渣筒的钢丝绳与钢筋笼缠在一起
(2)导管埋入混凝土内的长度过少和提升幅度过大是提升导管时将管底提出混凝土面形成断桩的直接原因。因此施工时要求技术人员必须注意控制导管埋入混凝土内的深度不得大于6m的同时也不得小于3m,提升导管拆卸前,一定要探清楚导管在混凝土内的埋深度以便确定拆卸导管的节数。同时施工技术人员在灌桩过程中不仅要记录混凝土的盘数,而且还要在每一车混凝土浇注后检查一次实际混凝土上升的高度。
(3)断管是由于导管插入混凝土深度过大,导管下部分混凝土已有强度,增大了提升导管的阻力,提升导管时将导管从法兰连接处拔断形成断桩。断管的原因主要是因为导管埋入过深,因此施工时一方面要提高灌桩的速度,另一方面要时常检查孔内混凝土的高度和导管埋入混凝土的深度,一旦埋入深度超过6 厘米,应及时提升导管并根据实际情况确定拆卸导管的节数。
2.3预制混凝土桩倾斜过大
关键词:路桥工程;桩基施工技术;注意事项
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言
桩基属于隐性工程,在公路桥梁建成以后就看不到了。但是看不到的反而极为重要,因为公路桥梁的稳固与否、安全与否、以及使用寿命等几乎都取决于桩基。桩基就是公路桥梁的地下根系,根系越发达,公路桥梁就越安全,根系越不发达,公路桥梁的危险系数就越高。尤其是多风、或者是地下地质情况不稳定的区域桩基更是显得尤为重要。桩基施工是路桥施工中很重要的一部分。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
一、路桥桩基础工程施工中存在的问题
1、承载力低
单桩承载力低于设计要求单桩的承载力不符合设计要求主要是由于桩未达到设计的沉入深度; 最终的贯入量过大以及桩的顶端未没有进入设计要求的持力层,但桩已进入到设计的深度;勘察报告所提供的地基承载力、地层剖面等数据与实际情况存在较大的差距, 还有其他的原因如桩倾斜过大、断裂等也会导致单桩的承载力不能达到设计要求。
2、断桩
除了桩倾斜过大会导致桩断裂外,由于桩运输、起吊、堆放的吊点或支点位置出现偏差;在沉桩的过程中,因桩的质量或者障碍物的阻碍等原因导致桩身因过度的弯曲;。 设计要求的桩锤击与设计的贯入度存在较大误差,以致于施工时锤击次数过多、锤击过度导致桩断裂。
3、桩基中部缺陷
在混凝土的灌注中可能会因勘探的失误造成因较差的地质条件而导致局部的发生塌孔, 使混凝土的翻浆受到阻碍,以至于引起局部的缺陷。 另外,如果过度的用力拆拔导管,混凝土受到连续性的扰动,混凝土质量也会受到影响。 再者由于导管的气密性较差,在水下灌注混凝土时导管会插入到泥浆中,这就造成导管内外压强的不均衡,造成混凝土的质量的受到影响,更严重的可能使混凝土的下料受阻碍,不能正常进行翻浆,以至于引起断桩。
4、桩基顶部缺陷
在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀,对于泥浆的厚度很难做到准确测定,如果超灌桩顶的混凝土不足,就会出现夹泥的现象而影响了混凝土质量;再者在浇筑混凝土完成后,因不均衡地用力或过度用力而对钢护筒进行预埋和拆拔,就会干扰到桩顶的混凝土,以至于破坏混凝土质量。最后,因使用较大功率的风镐来凿除混凝土桩头,在一定程度上会扰动声测管周围的混凝土,对混凝土质量造成影响。
二、路桥桩基施工技术
1、前期准备
根据设计各墩位的座标,由测量组采用全站仪、水平仪对各个桩位进行定位放线,桩位标志应准确牢固。各桩位自检合格后报监理工程师复检,合格后方可埋设护筒。护 筒 采 用 钢 护 筒, 其 内 径 比 桩 径 大40cm。护筒固定在正确位置后用粘土分层回填夯实,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。护筒上口应绑扎木方对称吊紧,防止下窜。部分区段采用长护筒,适用于桩位处土层较差时。施工时用旋挖钻机将地表硬层挖掉,将护筒吊入孔内,用震动锤砸到标高位置,再将上部孔口捣实。泥浆应选用高塑性粘土或膨润土制备。泥浆制备在泥浆池内进行,设置制浆池、沉淀池并用循环槽连接。
2、钻孔施工
对于钻孔来讲,相关质量方面的要求主要有:
要确保所成孔的中心圆点距离桩径中心圆点的距离要小于或者等于五厘米;要确保所成孔的直径必须大于桩的设计直径;要确保所成孔的整体较为均匀,且保持竖直,倾斜角度在合理范围内,倾斜率一半要小于或者等于1%;要确保所成孔的相关沉淀厚度应符合来自于设计、工艺、质量方面的规范要求,一般来说厚度不应该大于五厘米。
在钻孔施工进行之前,要进行相关的准备工作,这样才能确保整个钻孔工作能够顺利开展。这些相关的准备工作主要包括:平整施工所涉及到的现场的场地,对相关机械设备进行必要的、全面的调试工作、对相关配套的电缆等进行检查等等。根据设计方面的要求对相关的地质情况进行分析和必要的研讨,来确定钻孔地质剖面图,为施工奠定基础。及时作好钻孔记录,对不同地质作好钻渣取样工作,并保留好样品。为了保证施工的连续性,必须确保各个班次之间的交接有序。
在进行相关的水下砼灌注的时候,一定要注意,完成以后要在二十四小时以后才可以进行相关的邻孔施工工作。开钻入土的时候要注意一个问题。那即是要确保护筒内多放一些黄泥,同时为了保持孔位正确注意观察钻杆是否垂直,如果不垂直的话,应该马上进行相关的调整。钻进速度的控制也应该掌握一定的技巧,过快和过慢都不合适,应该根据实际情况积累经验,灵活的处理各种情况。要确保不发生类似埋钻、缩孔、坍孔等现象。要根据土质和地质的相关情况选择合适的配合负辅助措施。钻头磨损情况要经常检查,严重时要补焊。钻孔过程中应注意保证孔内泥浆水头高度。在整个钻孔实施的过程中,我们要对相关的指标进行观察和认真记录。同时要确保泥浆浓度在规定的水平范围内,这样在能提高成孔的整体质量。
一般而言,对于钻孔桩钻孔中的缩孔现象控制,可以从设备及工艺进行。首先应选择性能优良,且适用于实际钻孔条件的设备,其次应加强对整个过程的监测与控制,具体而言,应做好以下几个方面的工作:减少成孔到混凝土浇筑的时间比如适当缩短成孔、清孔的时间,这样能有效减少缩孔现象,同时在施工时,应尽量增加钢筋的节段长度,以此减少焊接头的数量;加强孔径的控制与检测在钻进中,应针对实际的情况(尤其应根据不同的地层)适当调整钻进技术参数,从而保障施工能够满足相关的设计需求;加大泥浆比重,制备优质的泥浆泥浆在路桥桩基施工中作用很大,比如护壁、冷却钻头、排碴等作用,如果有相关的需求,一般可以采用丙烯酰胺即PHP泥浆进行施工,根据PHP泥浆配比进行造浆,其中,PHP泥浆配比如下:膨润土为水质量的6%~8%,碳酸钠为膨润土质量的0.3%~0.5%,羧甲基纤维素(CMC)为膨润土质量的0.05%~0.1%,丙烯酰胺(PHP)为泥浆量的0.003%
3、钢筋笼吊放
在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁:当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放:如果是成孔偏斜而造成的,则要进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
4、清孔
钻孔至设计深度经过检查后,应立即进行清孔作业第一次清孔采用换浆的方法进行使沉渣厚度在允许的设计要求范围内。
钢筋笼下放完毕,立即下放导管。导管要逐段吊装接长,垂直下放至孔底300-500mm。初始灌注时要有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入砼面不小于1.5m。开始二次清孔,清孔的目的是换取孔内泥浆使其达到浇灌砼所要求的泥浆比重,同时清除钻渣和沉淀物,确保桩孔的质量指标符合桩孔质量要求。下完导管后,通过导管采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆30min以上,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成桩质量。换浆法的清孔时间,以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的比重和含砂率等指标接近为目的。在浇筑水下砼前,利用空压机对孔底高压冲射数分钟,翻动沉淀物,使其漂浮,然后立即灌筑水下混凝土。
5、水下砼浇筑
目前最常见的水下砼灌注法的缺点是:在向大斗投料过程中,砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉,砼料落人导管中不连续,形不成较大的冲击能量,使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散,桩的摩阻力严重降低。此外,还容易使桩身不均匀砼料绝大多数要经过反弹再落入导管,容易造成砼离析和堵管。吊臂上下移动速度慢,产生不了大的加速度,因此砼料的下落没有足够的超压,造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升,在钟形断面塌落时容易裹入泥浆,造成夹泥芯。由于导管上下移动次数过于频繁,使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中,影响桩身砼质量。鉴于以上缺点,使用大体积砼冲击灌注法,如桩的初斗砼灌注一样,每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量,出料口直接插入导管,然后打开活门一次连续冲击下去。桩基砼采用拌和站拌制,采用砼输送泵(或混凝土运输车) 直接输送到桩口。
三、路桥桩基施工中的注意事项
1、路桥桩基施工中对钻孔泥浆的质量控制
在公路桥梁桩基施工中对钻孔泥浆的质量要严格的进行控制,因为钻孔过程中的泥浆质量还好直接影响到钻孔工作中成孔的质量和成孔的速度。当前我国的公路桥梁桩基钻孔泥浆控制中,经常会采用膨润土泥浆,以此来减少施工中钻孔事故的发生,并且在施工中要严格的对工程的操作进行规范和要求,能够使各项指标都达到预期的目标。公路桥梁桩基施工中对沉渣进行检查对公路桥梁桩基施工的钻孔泥浆进行质量控制后,所形成的成孔需要对沉渣以及孔壁质量进行检查。在对沉渣进行检查的过程中,可以采取测砣和沉淀盒的方法,使用这种方法的目的是,由于孔深、线长的特点,测砣进行检查是依靠手感进行,因而要采用沉淀盒。
2、公路桥梁桩基施工中对混凝土质量进行检查
在进行公路桥梁桩基施工的过程中,混凝土是保证整体质量的关键,对其进行质量检查一般都是采用超声波无损检查技术。这种方法能够在不破坏混凝土的情况下,测量出混凝土的强度与韧性。检查的过程中都是预先在公路桥梁的桩内安装探测管,然后需要进行检查时,必须将超声波的两个探头同速放置桩底,以此来检查桩是否有断桩以及大的气孔缺陷。
结束语
对路桥桩基施工技术的探讨研究,在施工中重视施工技术的应用,它不仅能满足桩基施工的强度需求,通过一定的技术处理之后,也能很好的满足桩基施工的密实要求,为国民生活水平提高,尽到桥梁建设一员的责任。
参考文献
[1] 宁贵霞,王丕祥.桥梁基础工程[M].科学出版社,2011
【关键词】建筑施工,桩基施工,工艺
中图分类号:TU7 文献标识码: A
一、前言
桩基工程施工是现代大型建筑工程施工中较为常用的基础处理形式,即将整个建筑上部的荷载经过桩承台和桩基传递给持力层,来确保建筑物的结构安全;这也对承建工程的施工企业在整个施工过程中的质量控制提出新的要求,对施工企业施工技能的提高起到了重要推动的作用。
二、影响桩基施工质量的因素
随着社会经济的不断发展,我国的建筑业也得到了较快的发展,各种民用建筑和工业建筑越来越多,建筑也逐渐向高层化和沿海发展、同时也逐步通过吹沙造地以节约土地和提高港口的通航能力,这给建筑基础施工和结构安全及稳定性带来了更加严峻的挑战。为了满足上述要求,依靠桩身及桩基承台将上部荷载传到地基持力层上的桩基作为一种新型基础结构逐步发展起来,桩基具有承载能力高、沉降量小且变形较均匀、应用范围广的优点,已成为地质不良地区建筑物施工中广泛采用的基础形式。桩基工程作为建筑工程中的基础工程,其施工质量的好坏直接影响着建筑工程的整体质量,因此,在桩基施工的过程中,须严格控制施工工艺,以保证施工质量。经过总结分析发现下列因素是影响桩基质量的关键因素。
1、桩倾斜
桩端遇到了地下孤石或坚硬物、桩间距过小,打桩时顺序不当产生的挤压效应均可造成桩倾斜;同时桩机安装不正,桩夹与地面不垂直、成桩过程桩顶受力不均也是导致桩身倾斜诱因;由于桩顶面有倾斜度,并且位置偏移,也会导致的预制桩质量不达标。这些直接改变桩的受力效果。
2、断桩
导致断桩的最为常见的原因为(1)桩倾斜;(2)预制桩多采用锤击的方式进行沉桩,为了保证桩身长度就必须得进行多次锤击次数,如果桩锤击力度过大(一般因桩锤重量和锤距选择不当造成),施工作业时易引起桩断裂;(3)起吊与运输时,位置不当的支点和吊点;(4)沉桩时,过力扭曲桩身,遇到较硬的土层锤击而弯曲;(5)灌注桩施工时工艺和成孔设备选择不当造成塌方引起断桩;(6)桩身混凝土浇筑工艺不当及浇筑不连续都是造成断桩重要因素。
3、设计原因造成桩的单桩承载力不满足要求:(1)桩的有效长度不够,桩端未进入持力层、贯入度过于大,承载力大大下降;(2)前期勘察的报告与实际地质情况不符,如地形的剖面,地基承载力(是否是岩石或粘性土)与实际不符等均可影响到桩基施工质量。
三、建筑施工桩基的选型原则及质量控制要点
1、桩基的选型原则
各种不同的桩基都有着与其特定的适用条件,施工时如果对桩基的适用范围不给予足够的重视,势必会给工程的质量留下钟爱的安全隐患。结合多年的工作经验将选择桩基的原则归纳为以下几点:第一,外部载荷,合理的计算评估外部荷载是很有必要的;第二,地质条件,因每个工程其地下环境的差异,在施工中会遇到各种突况(如地下水变化、流沙等),充分地掌握其地质条件是进行桩身选型和承载力计算的前提;第三,施工环境条件,如预制桩在施工过程中,应注重噪音、油污、振动对周边环境的实际影响,而钻孔灌注桩则应做好对泥土、泥浆和地下水的处理;第四,成本、机具设备和施工场地的因素,如果地区比较偏远、施工条件差,必须得考虑机具设备的运输和组装成本;第五,工期要求,如果计划工期时间比较紧张,应该优先考虑预制桩。
2、桩基施工中的质量控制要点
(一)、检测原材料
在施工过程中应该对原材料进行严格检查,如水泥的细度、安定性、初凝终凝时间以及抗折抗压强度;对钢筋进行拉伸、弯曲实验;检查砂石的级配、含水率等。对于商品混凝土,则应当检测坍落度、水灰比及其抗压强度,以此来保证施工原材料的合格。
(二)、灌注桩成孔过程的复核与检测
应严格按照设计文件上的要求进行桩顶部标高,桩长进行严格控制。在双控开挖的过程中,时刻观察地基土的状况,如果出现软弱地层,结合勘探的地质报告,为保证桩基的承载力和其正常受力,应当将桩端进入持力层的长度延伸0.8-1.0m,以便符合规范要求。
(三)、钢筋笼的质量控制
在施工过程中,应对钢筋笼的钢筋焊接质量、直径、搭接长度进行严格检查,其长度也应该与桩基的深度相适应,桩身过长可以采取搭接的形式。焊接接头应该错开使其不在一个平面之上。为了避免施工过程中钢筋笼上浮以及灌注时导管挂笼的状况发生,可将笼底钢筋制作成喇叭状。对终端的配筋桩,笼顶的标高如果低于地面时可通过吊筋焊接来保证其牢固。
(四)灌注桩的混凝土浇筑
成孔后及时清除桩孔内的杂物,并将混凝土浇筑导管插入桩端,待导管内混凝土达到预计高度后开始拔管。拔管要均匀,不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。控制拔出速度,对一般土层,以不大于1m/min为宜;在软弱土层及软硬土层交界处,应控制在0.8m/min以内。
四、建筑施工中的桩基及其施工工艺
桩基作为建筑工程基础形式之一,它是由基桩和桩承台构成的。桩基在施工的时候施工的工艺也是有很多种的,其中最为常见的就是预制桩桩基施工工艺和灌注桩桩基施工工艺。预制桩桩基施工工艺在进行施工的时候主要要采用击打或者是振动的形式将桩基打入土中。灌注桩施工工艺在施工的时候相对是比较复杂的,在进行施工的时候要在施工现场进行成孔,然后将钢筋笼放置在孔中,接下来再在桩孔中浇筑混凝土,混凝土浇筑以后还要进行必要的养护,以保证桩基的形成效果,下面简述两种桩的施工工艺。
1、预制桩的施工工艺
(一)预制桩的制作
制作预制桩是钢筋混凝土预制桩最核心的工序,质量是否合格,直接影响到后续的施工和应用。不合格的桩基会影响其受力性能,甚至会给整个建筑物埋下重大的安全隐患。制作过程中,应该注意以下几个问题:第一,保证预制场地平整、有必要的强度且不能积水,具有完善的排水系统,以此来达到一个良好的施工和养护环境;第二,浇筑混凝土时,应保证连续施工,中途不能随意停止浇筑,否则会造成断层现象的发生,对桩身的质量产生重大影响;第三,应保证桩身表面的平整密实,局部蜂窝麻面和掉角的面积应控制在桩总面积的5‰以内,并且不应过于集中在同一个部位,另外,因为桩顶、桩尖位置特殊,不得出现蜂窝和麻面、掉角现象,一旦发生,即为不合格产品;第四,应将桩的主筋和钢筋网连为一体,在打桩的过程中,桩基收到巨大的冲击力,连为一体才能使之更好的承受在打桩时巨大的锤击力。
(二)、预制桩的沉桩技术
常见的混凝土预制桩打桩机械是打桩机、桩锤、桩架,打桩前应充分做好以下几个准备工作:第一,确定好桩基轴线的轴线;第二,在桩点临近地区设置好标准水准点,对装位进一步复核并报监理等单位进行验线,确保无误后开始进行试桩。
在打桩的过程应注意以下规定:第一,开始打桩时,宜轻击不宜重打,尽量将桩锤落距控制在0.5~0.8m之间;第二,当桩身已进入土体一定深度并校核轴线位置后,再逐步加大撞锤落距,并进行重击;第三,打桩时,应对其严格进行实时观测并做好记录,留用备查;第四,打桩过程中出现突况,一旦发生,切勿慌乱,应冷静处理。例如施工过程中桩基发生偏离或者扭转,轻微时可以人工进行逐步修正,便宜过大时应该将桩拔起重新打入,锤击过大造成桩身混凝土破裂时,首先应采用钢箍夹将其夹紧,然后对其进行补强焊固、必要时增加桩垫。
(三)、钢筋混凝土预制桩的起吊、运输和堆放
当混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%以上才能进行吊装作业。吊点的个数和吊点的位置都有严格的规定,应该按照相关要求进行计算,严格按照计算结果进行起吊。通常来说,桩长小于15m的桩起吊时采用单点起吊,吊点应设置在距离桩顶为桩长的0.293倍的位置;15m以上25m以下的采用双点吊装,吊点应设置在距离桩尖和桩端的为0.207倍桩长的位置;超过25m的桩体应设置三个或四个吊点,吊点的位置设置应该依照相关规定进行计算确定。桩在运输环节也是很容易出现问题的,在运输之前务必检查桩的混凝土强度、质量、尺寸等指标是否符合要求。短距离运输时,可在桩身下垫上滚筒进行运输;长距离运输时则必须借用平板拖车来进行运输。桩基的堆放也应按照相应要求进行:堆放场地应干净平整,且应坚硬牢固,桩身下部应垫有垫木以防止桩身滚动,堆放的层数不宜过多,以不超过四层为佳,桩身表面应在醒目的位置贴上标有规格型号等的铭牌、进入施工现场后也应逐个进行桩身质量检查、发现桩身断裂或其它质量缺陷的必须弃之不用。
2、灌注桩的施工工艺
(一)、钢筋混凝土灌注桩施工技术
灌注桩按其成孔方法不同,可分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业成孔灌注桩、套管成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
(二)、浆护壁成孔灌注桩施工技术
下面以泥浆护壁成孔灌注桩为例,介绍灌注桩施工方法:首先是采用钻孔机具进行钻孔、在钻孔过程中应进行桩长的实时监测同时做好桩孔的护壁,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查,验收合格后应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。清理完桩孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,进行定位和固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。为防止钻孔坍塌,应当在钻孔的同时注入有一定相对密度泥浆进行护壁,泥浆的相对密度比水大,使孔壁内水压增大,从而防止塌孔(对于粘土和粉质粘土的成孔,只需注入清水,用原土造浆护壁),泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中也会出现一些常见问题,当护筒冒水时,应立即采取措施,用粘土在护筒周围进行填实加固,当排出的泥浆冒气泡或者护筒内水位突然下降时,则为孔壁坍塌状况,此时应当加大泥浆相对密度,或者回填粘土进行抢救。
五、桩的检测
当桩基施工完毕后,应按照设计要求进行桩身完整性和承载力的检测。桩身检测分为高应变检测和低应变检测两种。高应变检测(或静载试验)主要检测桩基的承载力是否满足设计要求,而低应变则是通过脉冲检测桩身的完整性。
六、结束语
无论是在预制桩的桩基施工中,还是在灌注桩的桩基施工中都必须严格依照设计和施工措施以及有关技能标准进行施工操作,强化桩基工程施工质量、完善桩基施工技能、科学管理,对桩基工程施工质量有着重要的影响,同时对建筑业发展发挥着不可小觑的作用。
参考文献
[1]张运强.浅谈建筑施工技术状态与发展趋向[J].大陆桥视野,2012
关键词:路桥施工 桩基施工 施工技术
前言:随着我国基础设施建设发展的不断增速,路桥项目的建设施工的大规模建设也进入了高峰时期,这也使得灌注桩基技术的应用得以加速发展,施工中出现小的问题,就会造成比严重的施工事故,深切的影响着工程质量,不仅会拖延施工进度,还会造成相应的经济损失。因此,必须采用行之有效的施工技术,避免施工事故的发生。下面根据作者从事桥梁改造工程灌注桩基施工中的一些经验,对灌注桩基施工过程中常见的事故成因进行了具体分析,并指明了施工的技术重点。
1、桩基施工中常见的问题
1.1在桩基灌注施工中常见的问题与成因
在桩基灌注施工中,经常出现以下问题:⑴形成了气囊,主要指在灌注过程中导管内充满空气,当混凝土满管注入时,导管内的空气不能及时排,导致不能继续灌注,最终断桩。⑵埋管和导管拔脱:导管埋深过大或灌注时间过长,混凝土发生了初凝,增大了导管内外阻力,使导管无法全部拔出,甚至断裂。⑶在剪球时出现卡管现象,基本是由如下原因导致的:使用的混凝土质量不合格,在灌注开始后混凝土坍落度过小;塞球制作不合理,材料不好,直径与导管直径相差不多,砂浆或细骨料渗入导管造成堵塞。⑷封底失败,主要是指由于初始混凝土灌注量不足,泥浆进入导管,导致混凝土灌注不能连续进行而形成缺陷。
1.1在桩基钻孔施工中常见的问题与成因
在桩基钻孔施工中,经常出现以下一些问题:⑴护筒下沉,主要是地质不良和开钻前的准备工作不足导致的。⑵缩孔,主要是由于钻锥过度磨损,或因地层遇有水膨胀软土、粘土泥岩造成的。⑶坍孔,作为钻孔桩施工过程中的常见事故,主要有以下几种成因:地层情况发杂,存在流砂层或砂砾层;在钻进过程中水头突然损失引起坍孔。⑷钻孔倾斜,主要受两方面内容影响:钻机底座基础不稳定,导致不均匀沉降发生,造成钻盘倾斜;地质情况复杂,地层的软硬交替,施工人员未经调查就盲目加压,造成钻孔向软弱层倾斜。
2、在桩基施工中的施工技术措施
2.1在桩基灌注施工中的技术措施
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:⑴在灌注初期,应在混凝土中加入适当的缓凝剂,及时测量导管埋深,确保灌注速度及灌注量的正常;严格按规范施工,对埋管深度进行严格的控制。如果发生来料间歇较长的情况,就应在来料间歇期,对导管进行振动或提升,但也需要控制次数,防止导管将泥浆及沉渣带入到下层混凝土中,影响成桩质量。⑵应适当缩小塞球直径,在灌注前应对塞球与管壁接触处采取必要的措施。一旦发生剪球卡管卡管现象,应根据实际情况,采用适当直径和长度的钢筋或钢管迫使塞球下落,或利用振动法迫使混凝土下落,但必须保证导管一定能够回落到正确的位置,防止混凝土突然下落造成封底失败。⑶在导管内混凝土不满前,应对混凝土的灌注速度加以控制,这样可有效的防止在导管内形成气囊,或者也可采用向导管内插入一定规格橡胶管的办法,将胶管的一端固定在孔口漏斗上,保证混凝土进入导管时,内部空气可以顺利排出。一旦在导管中形成了气囊,可采用大直径的长钢筋插入导管内,在混凝土中反复的进行抽动,或采用振捣器进行混凝土的振捣,也会起到一定的作用。⑷应对初始混凝土的灌注量有所控制,同时要求导管初次埋置位置,这是保证灌注桩质量的关键环节。除此之外,在具体施工中,还应在考虑使用的钻具、土壤的类别、护壁的材料等,并对扩张现象进行预算,及时增大首批灌注的混凝土量,保证规定的导管埋置深度。
2.2在桩基钻孔中的施工技术
针对以上所提到的问题,应采取以下的技术措施:⑴在施工开展之前,应详细的检查钻机底座基础的稳定性,对地层地貌的相关变化应事先进行了解,针对具体情况采取正确的钻进工艺;一旦出现了钻孔倾斜的情况,应及时分析钻孔倾斜的原因进行有效加固和校正。⑵在护筒就位前,相关的施工技术人员应先对施工现场作进行详细的调查。明确已有的地质资料与施工现场的差异,准确确定护筒埋设深度及埋设方法,按规范进行严格的施工过程,应对护筒周围进行夯实,防止底部粘土层漏水,一旦发生护筒下沉的现象,应及时确保不坍孔并采取相应的加固措施,加大护筒埋深。⑶采用失水率小的优质泥浆护壁,针对不同底层宜采用不同的速度,为避免缩孔现象的发生,在钻孔完成时应进行重新扫孔,一旦有缩孔现象的发生,则应在缩孔的部位上进行反复扫孔,并及时进行后续的混凝土灌注,防止二次缩孔现象的发生。⑷在施工时应仔细分析地层地貌情况,注意及时积累施工地层的地质资料,随时对施工方案进行调整。一旦发生坍孔现象,当情况不严重,坍孔部位不深时,可通过调整泥浆比重,采取深埋护筒法进行处理;当情况较为严重,无法继续施工时,应立即移开钻机,以免造成钻机倾覆,并准确的确定坍孔位置及大小。明确后应立即用砂砾石夹粘土对钻孔进行有效回填,在沉积过程中查明原因,采取相应措施后重钻,以保证工程的顺利进行。
【关键词】:桥梁桩基检测
0 前 言
为了更好的研究桥梁桩基施工与检测技术, 文章将此分为两部分来进行具体的实例研究。在第一个问题中将研究青藏铁路不冻泉特大桥桩基施工, 并对此进行总结和经验分析; 在第二部分中将以重阳水库大桥桩基检测技术为例来进行分析, 它将以超声波透射法作为重点的检测技术来进行介绍。
1xx大桥桩基施工研究
1、1xx特大桥建设背景
作为重点建设工程的xx大桥, 地理位置位于xx山南侧, 海拔高度为 4 600 m, 中心里程为DK1006+ 822 , 共 90跨 32 m, 大桥总长为 2 955 m, 设计为1 25 m 钻孔桩基础, 桩长为 18m ~ 30 m, 桩总长为 6 588m。它的地表构成主要为冲击中砂、角砾、碎石, 细沙等。
12xx大桥桩基施工总述
在工程中面临的首要问题是冻土问题, 随着全球气候变暖, 冻土层逐渐变薄, 为了解决好冻土层变薄这一现象,选用了旋挖钻机与冲击钻机配合的方式进行工作, 并用了两个半月完成了任务。旋挖钻机的使用最大特点是一定要对埋入的钢护筒的周围进行填埋, 在外部涂上沥青。在使用冲击钻前, 要先在冻土层上放上枕木架, 然后将钻机放在上面, 可以平衡钻孔在冻土上的影响。打钻时,可能产生振幅波动对周围冻土产生坍塌, 这时要灌入混凝土固定冻土层。在钻孔时, 要时常松动绳索, 不仅可以预防冲击钻打空锤, 也可以使钻头更快地接触更深处地质层。检测土壤信息, 记录好钻孔时的绳索的收降情况, 时常听闻钻孔的声音大小, 判断钻孔的冲击状况来决定绳索的收降长度。
为了保护冻土结构和原生态, 要按要求用净化机对泥浆进行过滤处理, 将其分离出来的废弃物进行适当处理。在打孔的工作完成后, 要对孔深、孔的大小、孔的质量进行详细的检测, 不合格的要进行改造。清洁桩孔的方法是在孔干透后, 用泵吸干孔中的浆和碎石砂, 直到干净为止。
施工中灌注混凝土时, 要先设好孔内的导管, 做到管内密不透风和渗水, 灌注时还要用泵抽干泥浆, 防止泥浆流出, 对于抽出的泥浆也要送到渣场进行再利用。每天的灌注时间不宜过长, 基本都保持在合理的时间内即可。
在开工前, 要先将已有的混凝土用运输车提前运到现场, 由于混凝土使用前要对使用数量进行估测, 而往往估测的混凝土数量与实际使用量会有一定的误差, 为了防止这样的问题出现, 要提前做好准备, 对于不够的要及时补货。在对灌注的地点选择上有时也会有偏差, 所以需要长时间的检测, 一般温度在 2℃ ~ 5℃ 以内最为适合。
因为xx桥施工任务紧、工期短、要求工程在2002年底前完成任务, 而钻孔的时间只有三分之一, 所以技术人员不仅要将工作器具、地质情况、天气情况和工作进度考虑到, 也要对可能出现的重大问题做出预测和应急方案。工程计划用两个半月的时间完成钻孔桩, 三个月的时间完成钻孔。
xx大桥桩基施工的过程合理有序, 建造过程良好, 完成了预定的目标, 用了很短的时间就完成了所有的桩基工程。桩基的检测结果全部为优秀。xx大桥的桩基施工特点是在冻土层上完成了施工, 并且没有破坏任何冻土结构, 在施工中没有出现过塌方和土层下陷的情况, 同时又积累了混凝土新的施工经验,并引入了现代高科技技术, 是优秀的桥梁桩基施工典型案例, 它的经验和技术是值得借鉴和推广的。
2 xx水库大桥桩基检测技术研究
2 1xx水库大桥建设背景
xx水库大桥位于河南省南阳市重阳水库上, 桥宽 33m, 全长 664596 m。桥底的地质是由淤泥、卵石、细砂岩, 细沙淤泥等组成, 因为大桥桩基属隐蔽工程, 其技术含量高, 工程复杂, 为了保证大桥桩基的安全和质量, 技术人员将会进行严密的观测。
22大桥桩基的检测技术研究总述
在桥梁桩基检测中, 超声波透射法是最被普遍使用的,它不仅有超声波的穿透技术, 而且是目前最先进的检测技术。它采集的桩基信息不仅丰富, 而且对大桥的检测密度也高于应力反射波法。而应力反射波法检测深度只到灌注桩的上端。
超声波透射技术是利用声波的传播技术来进行检测的,当把发射探头装置放入声管中, 信号接收器就会将声波转换成资料进行收集和分析, 再通过电脑技术的帮助对其带回的资料加以研究和总结, 这样就对大桥内部的结构缺陷、建筑变形等有了很好的参考资料。
施工人员要将数根声测管埋入大桥桩基的外侧, 根据资料参考, 大桥外侧的瑕疵率较高, 将声测管的资料收回时就可以得到较全面的大桥瑕疵的分析资料。声测管的外部采用无缝钢管的材质, 它不仅质量过硬,对于高温、腐蚀都有其极好的预防性。在对声测管进行水泥浇灌时, 它不仅可以承受冲击力度, 也与水泥的粘合性效果极好。声测管可以承受环境因素与人为因素而产生的收缩变化, 它与水泥之间也不会产生裂纹和断开, 从而对检测不会产生影响。
在第一次的测量应采用粗测, 每收集到一定的信息后,换能器将下降一定距离, 如出现了异常情况需要采用细测方法。在检测的过程中, 先要将检测仪的零件进行组装和系统设置, 对声波和波幅的数据进行记录, 再通过电脑软件进行研究和分析, 计算出最后的声速、波幅曲线及 PSD资料。
最后的判定结果以声速范围值、波幅范围值以及 PSD的综合结果为依据。在重阳水库桥桩基的检测中, 采用超声波透射法检测时, 已查出有质量问题的就有十几根之多,这些都是可以进行修补的, 修补之后选用钻芯的方法进行再次的测试, 并对其进行压浆施工。
用超声波检测桩基的钢筋水泥的压强, 是会产生一定误差的。因为声速测量出混凝土的强度是有很大困难的。在!建筑基桩检测技术规范∀和!超声法检测混凝土缺陷技术规程∀中都有对超声波检测桩基的记录, 虽然只是作为一个参考资料, 但也是一次很好的经验积累。
大桥桩基检测的研究是随着时代进步发展的产物, 现代化的检测方法可以更好的对有缺陷的桥梁桩基进行加固和维修。超声波透射法不仅检测花费小、实用性高, 测算结果准确, 同时也是业内人士推荐的方法。在大量的桥梁桩基试验中, 总结了很多宝贵的经验, 在这里不仅要感谢那些战斗在第一线的施工人员们, 也要把他们的宝贵经验更好的传承下去。
关键词: 灌注桩; 后压浆; 复合桩基; 承载力; 施工技术
随着我国城市建设的迅猛发展, 城市基础设施日益向纵深方向发展, 尤其是近年来城市立交桥﹑高架桥在城市建设中的广泛兴起, 对桩基施工提出了更高的要求。即不仅要保证桩基的正常施工, 而且要保障其他基础设施的安全运营。
本文通过对北京城区东北城角联络线工程 1# 标SZ- 1 号试验桩施工技术以及桩基承载力、桩顶位移等试验检测结果的分析, 旨在探索不同地质环境下复合桩基施工技术的安全可靠性及技术可行性。
1 工程概况
东北城角联络线工程 1# 标西起北小街桥东 200 m处, 东至联络线南、北高架桥 0+237 处, 全长 0.917 km,桥梁面积 19 337 m2, 包括 Z1、Z2、Z3、Z4 四条定向匝道桥、南高架桥 N1- N9 轴及北高架桥 B1~B10 轴。由于 2#、3# 匝道桥的部分桩基布置在二环路内环主辅路隔离带内, 桩基距现况二环路下地铁 2# 线结构外皮仅 0.44~4 m, 为防止桩基施工对地铁安全运营造成不利影响, 经现场勘查, 深入论证, 拟在 2#、3# 匝道桥的Z2~8、Z2~9、Z3~4 轴采用全旋转钻机成孔, 旋挖钻机配合清渣, 下导管灌注混凝土。成桩后采用后压浆技术以提高单桩承载力。
为增大施工安全可靠性, 正式施工前先施做 SZ-1号试验桩。该试验桩位于 2# 匝道桥 Z2~8 轴北侧, 桩径 D=150 cm, 桩长 L=33 m, 桩身混凝土强度等级C30。试验桩桩位正好处于地铁防爆层范围内, 正式钻孔前, 需先破除地铁防爆层, 再采用人工挖孔的方法在桩位上从现况地面向下施做约 10 m 深空孔 ( 孔内径D=160 cm), 以解决全旋转钻机施工过程中有可能出现的“抱管”现象, 确保试验桩施工顺利进行。
2 施工关键技术
SZ- 1 试验桩施工工艺如图 1 所示。
2. 1 地铁防爆层的破除
(1)施工工艺
测量放线水钻分块切割植筋锚固吊点混凝土块吊离竣工验收。
(2)施工方法
依据测量给定的桩位, 按 D=190 cm 直径放出切割边线。按照切割边线, 用 !89 加长杆水钻钻头连续钻排孔, 孔距布置为每延米 13 个孔, 孔孔重叠将混凝土板切断。为便于吊装再用排孔法将其切割成 5 t 的小块。切割后的混凝土块植筋锚固后用吊车吊出, 装车外运。
2. 2 桩底压浆
(1)桩基后压浆设计原理
灌注桩桩底、桩侧后压浆是近年来发展的桩基改良技术, 其作用机理是在桩体形成后, 由桩端和桩侧的预埋管压入水泥浆, 通过浆液的渗扩、挤密和劈裂压密等方式, 消除泥皮和桩底沉渣的固有缺陷, 改善桩土界面, 使桩周及桩底松软土体得到有效加强, 增大桩侧摩阻力和端承力, 从而大幅度地提高桩的极限承载力, 减少沉降。
(2)桩基后压浆参数设计
根据该桩地层具体情况, 采用桩底注浆, 埋入与钻孔同长、内径 25 mm、壁厚 3.25 mm 的注浆管, 注浆管端设置注浆阀, 注浆管埋入后, 投入 500 mm 厚的碎石。后压浆技术要求如下:
后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法, 以水泥浆注入量控制为主, 泵送终止压力控制为辅。水泥采用 P.O32.5 水泥, 注浆水灰比为 0.60~0.75。桩底压浆量 3 000~4 000 kg/根。后压浆作业时间一般于基桩成桩 3 d 后即可进行, 具体时间可视基桩施工态势进行调整, 一般不宜小于 24 h。
(3)灌注桩后压浆施工工艺(见图 2)
3 试验分析
3. 1 试验方法
试验采用自平衡桩法, 试验前把特制的加载装置——荷载箱, 埋入混凝土灌注桩的某一平衡点位置,荷载箱的顶面和底面分别与钢筋笼焊接, 并将荷载箱的高压油管和位移棒一同引到地面, 如图 3 所示。试验时从桩顶通过高压油泵向荷载箱充油, 对荷载箱内腔施加压力, 箱顶与箱底被分开, 产生向上与向下的推力。利用荷载箱上部桩身的侧摩阻力与荷载箱下部的桩侧摩阻力和端阻力相平衡来维持加载。荷载箱的加载按事先确定的分级加压, 同时测量荷载箱上部桩的向上位移量和荷载箱下部桩的沉降量及桩顶的位移量。根据向上、向下的 Q-S 曲线、S-1gt 曲线和 S-1gQ曲线, 确定试验桩的承载力。
关键词:桥梁桩基施工工艺 管理经验
中图分类号:TU7文献标识码: A
灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中发生质量事故,小到塌孔、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进行。对此,,为了防止不合格桩等质量意外事故,降低工程施工风险,我们有必要对桩基施工进行深入研究,通过进行关键工序控制,来达到确保工程质量目的。下面,本人将结合自身工程实践经验,从施工的角度出发,来谈一谈如何做好砼灌注过程的控制,以及如何做好桩基声测管埋设工作。
一、桩基砼灌注过程的质量控制
1.桩基护壁混凝土强度等级须采用与桩基混凝土强度等级一致,且护壁须高出地面30cm以上,另外应对护壁进行仔细检查有无漏水、渗水之处。
2.桩基混凝土配合比主要根据所谓干桩(人工挖孔桩)或水下桩(钻孔桩)具体进行设计,一般水下桩浇注的混凝土坍落度较干桩浇注的混凝土坍落度要大,但无论何种桩浇注所用的混凝土,其工作性能都应满足施工工艺的具体要求,如混凝土坍落度、凝结时间、坍落度损失等,其中尤为重要的指标是混凝土的保水性及粘聚性能必须要优秀。
3. 重视砼浇灌前后的检查验收
检查砂、石、水泥的数量与质量能否满足浇桩要求。结块或过期的水泥不允许使用。核对砼配合比,对水、砂、石计量器进行检查。检查第二次清孔情况,孔底沉渣厚度≤50,泥浆质量符合要求才予以验收签证,并记录。对各项准备工作认可后,签署砼开盘令。对首灌砼要旁站,发现问题要及时处理。检查砼的塌落度,试块制作应在现场进行。在桩基砼浇筑过程,应全程旁站观察,出现异常情况应及时记录,不能当时处理的应在验桩时提出,确保工程桩质量万无一失。
在混凝土浇注前应仔细对孔底进行检查及沉渣、积水清理。一般情况下沉渣易于清理,但由于地下水位较高,积水难于清理,鉴于此一般有两种方法可采用:一是地下水出水量较小,在第一机混凝土浇注前,应尽量用毛毡、海绵等物品将孔底积水清理完毕,一旦清理完毕立即进行混凝土的浇注,且第一机混凝土的水泥用量可适当提高,浇注高度应严格控制,以保证混凝土的振捣充分;一是地下水出水量较大而无法清理积水,该种情形下就应考虑采用按水下桩进行浇注。
4.做好首批砼质量的控制
首批砼灌注砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关,孔径越大,首批灌注的砼量越多,由于砼量大,搅拌时间长,因此可能出现离析现象,首批砼在下落过程中,由于和易性变差,受的阻力变大,常出现导管中堵满砼,甚至漏斗内还有部分砼,此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗加砼,然后再稍拉导管,若起重能力不足,则应用卷扬机拉紧漏斗晃动,这样能使砼顺利下滑至孔底,下灌后,继续向漏斗加入砼,进行后续灌注。
水下桩的浇注首先应仔细每机混凝土下料量及拔管高度进行计算,否则极易出现导管拔出混凝土以造成断桩,另外在混凝土浇注至桩顶时,最好将混凝土浇注超出桩顶设计标高0.8~1.0m,以保证再将桩头凿出后能保证桩顶混凝土质量。
5.进行干桩混凝土的浇注工作时,首先应将桩底积水、特别是润湿串筒而流下的积水清理干净,避免桩底混凝土因积水使混凝土局部水灰比增大而出现混凝土强度偏低,严重时会造成混凝土离析;另外在混凝土浇注过程中,一是应严格控制混凝土的振捣高度;二是注意混凝土的振捣充分,避免漏振过振;三是随着桩基振捣面的不断升高,则桩基表面的因振捣而产生的浆体不断增加,此时应将此浆体用提桶倒掉,特别是接近桩顶更是如此,避免混凝土配合比失真以造成桩顶混凝土出现低强度区。
6. 后续砼灌注后续砼灌注中,当出现非连续性灌注时,漏斗中的砼下落后,应当牵动导管,并观察孔口返浆情况,直至孔口不再返浆,再向漏斗中加入砼。牵动导管,有利于后续砼的顺利下落,否则砼在导管中存留时间稍长,其流动性能变差,与导管间磨擦阻力随之增强,造成水泥浆缓缓流坠,而骨料都滞留在导管中,使砼与管壁摩擦阻力增强,灌注砼下落困难,导致断桩,同时,由于粗骨料间有大量空隙,后续砼加入后形成的高压气囊,会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水,有时还会形成蜂窝状砼,严重影响成桩质量。
7、桩基混凝土在浇注工作完成后,在混凝土终凝后,也应注意桩顶混凝土的保温保湿养护工作。
二、桩基声测管埋设操作要求
在桩基现有的检测方式中,小应变、超声波检测及钻孔取芯,是采用较多的三种方式。虽然小应变检测,操作方便,检测成本低,但由于其检测准确度尚存在一定的限制,但超声波检测由于检测结果准确性相对较高,且检测成本及检测操作在三种常规方式中较为适中,目前在我省被广泛采用。对此,为了做好声测准备工作,在灌注砼前及灌注过程中,我们必须对声测管进行埋设定位及牢固固定,只有确保了声测管的埋设质量,才能为检测工作的顺利开展提供良好保障。
采用超声波透射法检测桩基质量,首先应进行声测管的预埋置工作。超声波透射法检测桩基质量的工作机理一般情况下就是一个发射,一个接收两个换能器(探头)从桩底按一定规定高度上利用发射探头所发射的超声波通过混凝土再到接收探头,其间根据某些声学参数如声时、声幅、频率等的不同变化,从而反映混凝土的内部情况,如离析、孔洞、强度等。而声测管就是探头运动的通道。声测管绑缚于桩基的钢筋笼上面,由于该工作方式,因此超声波透射法检测桩基质量不受桩长、桩径的影响,成为目前较受欢迎的桩基检测方法,而根据个人观点认为,要进行好超声波透射法检测桩基质量工作,除了检测人员技术素质、检测设备质量优劣等影响因素外,还有一个更为重要的影响因素就是声测管的埋置是否满足技术要求,反之则会直接影响到桩基的检测结果,严重时会使检测人员造成误判。一般来说,为避免以上情况的产生,声测管的预埋置工作按如下方式进行:
1.声测管一般宜采用钢质管,而PVC管虽然价格便宜,但由于绑扎、水泥水化热等因素的影响而易于变形,最后导致探头的上下运动无法进行检测,故一般不应采用;
2.钢质声测管在进行联结时,一般采用焊接或丝口联结,焊接时应注意不要破坏钢管,以免出现洞口导致混凝土浇注时水泥浆体的渗入而堵塞声测管;丝口联结时则应在丝口处紧缠麻丝,其目的也是防止水泥浆体的渗入;
3.超声波透射法检测桩基质量时,声测管的埋置数量按相关规范要求,一般为2根、3根、4根等;
4.声测管绑缚于桩基的钢筋笼上面时,首先应平行于桩孔轴心线,其次是声测管之间尽量平行,切应牢牢绑缚于桩基的钢筋笼上面不容许有松动;第三是对于端承桩而言,由于桩底情况是我们需要重点观察的地方,因此几根声测管的尾部都应一直放到桩底且都应处于同一水平面上;第四是声测管在安装时尽量等距均匀分布;第五是在桩顶处声测管应高出桩顶混凝土面30~50cm为宜;
5.声测管在绑缚于桩基的钢筋笼上面时,就应先将声测管的一头一尾用薄钢板焊接密封,以免异物落入管中堵塞声测管;
6.在桩基检测前一天,再将声测管端头的薄钢板取掉,施工方可先用测绳进行声测管检查,检查项目包括实际桩长、声测管有无异物堵塞等等,检查完毕后在管中灌入清水以待测桩。
结束语:
桥梁钻孔灌注桩施工,工艺控制较为复杂,其质量控制也比较困难,为此,为避免出现质量不合格桩,我们必须加以重视,认真按照上述所列内容做好灌注过程的质量控制,并做好声测管的埋设布置,重视每个施工环节,只有这样,方能确保桩基成桩质量。
参考文献;