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桩基础施工工艺大全11篇

时间:2023-03-17 18:03:10

桩基础施工工艺

桩基础施工工艺篇(1)

自我国加入国际世贸组织以后,加强了各国之间的贸易往来,增加了国民经济水平,通过不断学习西方先进国家的先进技术,来完善我国的各种工艺手段,建筑工程的施工工艺就在不断学习借鉴中变得完善。我们都知道,基础工程是一栋建筑物最重要的施工环节,对建筑物整体结构的稳定和坚固有着决定性作用。基础工程,包含了很多施工工艺,其中最常见的要数桩基础施工工艺。桩基础施工技术的出现是为了满足人们对建筑物不断增加的要求。虽然现如今人们非常注重个性化的设计,但是最关心依然是建筑物的质量。很多地区的土质较为疏松,容易产生塌陷或滑坡等现象,而且,随着人们对建筑物的要求不断增高,这对建筑施工的技术增加了很大的难度。传统的基层施工技术只适用于地质比较好的地区,如果勉强在土质较差的地区进行施工,只会影响工程的质量,为建筑物埋下潜在的危险。因此,基层施工技术必须要不断进行改良,桩基础施工工艺就是在这一背景下产生的。桩基础可以加固地基,增加地基的荷载力,可以适用各种地质环境的施工。

1 桩的分类

桩基础施工属于基层施工的一部分,是一种最常见、应用最广泛的施工工艺。桩基础施工的适用范围很广,由于土质的关系,或者对建筑物的要求过高,常常会导致建筑工程地基的荷载力无法承受建筑物的整体重量,造成建筑物沉降、结构失衡等现象,桩基础施工工艺解决了这些问题的产生。与传统的基层施工工艺相比,桩基础施工技术采用的是承重台为主要组成部分,加大了桩自身的荷载力,连接了底层深处与地基,使两者融为一体,形成一个非常稳固的结构。这样可以保障地基之上的施工顺利进行。

桩基础的桩身严格按照桩身所承载的性能和功能不同来进行区分,通常分为端承桩、摩擦桩这两个大类,摩擦桩其主要的原理就是桩顶所承载的压力完全由桩身两侧的摩擦助理以及桩端来承受,而端承桩工作原理则是通过桩端自身的轴力来完成荷载工作 桩基础还按照施工过程中所使用的施工工艺不同,区分为灌注桩以及预制桩这两者 与中装通常都是在工厂或者施工现场进行提前制作,而灌注桩则是直接在施工的现场施工的过程中进行制作或者通过人工的方法成孔,最后再灌入适量的混凝土或者钢筋混凝土,经过一段时间的养护,就凝固为结实的混凝土桩基础

2 钢筋混凝土预制桩施工

预制桩分为很多种类型,其中最常用的是钢筋混凝土预制桩和钢桩。相比钢桩来讲,混凝土预制桩的优势较为明显,其耐久性非常好,而且技术难度比较低,操作过程比较简单,可以节省很多施工时间,提高水工效率。另外,钢筋混凝土预制桩中主要结构为钢筋和混凝土,这两种材料的结构非常坚固,材料密度也非常大,所以承载力比较强,适合对建筑物要求比较高的工程施工。还有,钢筋混凝土预制桩不像钢桩那样有固定的形状和截面,钢筋混凝土预制桩的截面大小和长度,都可已根据施工要求和条件进行适当的调节。虽然钢筋混凝土预制桩有这么多的优点,但是这并不代表其施工工艺非常完美,其也有一定的缺陷,在施工过程中,容易对周围的环境造成影响,产生大量的噪音,影响周围人们正常的生产生活。钢筋混凝土预制桩分为实心方桩和圆形空心管桩两种,方形桩边长一般为200~450mm,管桩一般为400~500mm,单节桩的最大长度取决于打桩架的高度 一般在27m以内,如在工厂制作,长度不宜超过12m。

2.1 钢筋混凝土桩的制作、运输和堆放

(1)制作工艺:制作场地压实、整平 地坪浇筑混凝土 支模绑扎钢筋骨架 安设吊环 浇筑混凝土养护至 30%强度拆模 支间隔端头模板、刷隔离剂、绑钢筋浇筑间隔桩混凝土 同法间隔重叠制作第二层桩 养护至 70%强度起吊 达 100%强度后运输堆放。

(2)运输:刚刚支撑的预制桩混凝土的内部结构还比较脆弱,在遇到外界的压迫时容易产生损坏,因此,必须待混凝土预制桩的坚固程度达到相应的标准,才可以进行运输程序。起吊和运输的坚固指标有所不同,施工单位应该特别注意。

(3)堆放:确定钓点的位置,在吊点的下方铺设垫木,以保证预制桩在仿制的过程中不会出现损坏。垫木放置的结构要保持整齐、规范。叠放的高度不宜过高,以3层为最佳,对施工现场提前进行清理,保障场地干净、整洁。

2.2 打桩前的准备

打桩前要进行一些准备,以保证施工的顺利。首先,对施工现场进行必要的清理,清除一些杂物和障碍物,检测施工地面的紧实程度,确保地面能够承受住打桩的冲击力;其次,对设计图纸进行再次检查,确保施工顺序的准确性,和施工技术的可行性,并根据设计图纸找准打桩的准确位置;最后检查各设备是否处于正常的工作状态,在其他地方预先进行打桩实验,对打桩的力度、深度等数据进行确认。完成这些准备工作之后就可以接通电力设备开始打桩施工了。

2.3 打(沉)桩

打(沉)桩方法主要有锤击法、振动法、静压沉桩法等,其中,锤击法是应用最为广泛的,锤击是利用桩锤的冲击力克服土体对桩的阻力,使桩沉到预定深度或达到持力层 它具有速度快 机械化程度高的优点,使用范围广

(1)打桩顺序:打桩时,由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩会因水平推挤而造成偏移和变位,或被垂直挤拔造成浮桩;而后打入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压,上部被截去的桩过多 所以施打群桩时,应根据桩的密集程度 桩的规格 桩的长短等正确选择打桩顺序,以保证施工质量和进度

(2)打桩施工:打沉桩过程一般包括定桩位 桩架移动 吊装和定桩 打桩 接桩 截桩等 桩架就位后即可吊装,垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,桩插入时的垂直度偏差不超过 0.5% 桩就位后,在桩顶安上桩帽,然后放下桩锤轻轻压住桩帽,桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一条垂线上

3 结论

综上所述,桩基础作为深基层施工中的重要组成部分,对建筑物的整体结构稳固性、坚固性、耐久性有着直接的影响,施工单位必须重视桩基础的施工过程,虽然,桩基础施工工艺的技术难度相对较低,但是依然容易出现施工上的技术问题,从而导致工程的进度缓慢,工程的质量无法保障等。因此,对桩基础施工的每个细节都要认真对待,做好打桩钱的准备工作,确定合理的打桩顺序和打桩力度等,严格按照计划土质的程序和标准进行施工。只有这样才能为建筑物的施工打好基础。另外,在桩基础施工的过程中会产生大量的噪音,影响周围居民的正常生产生活,所以桩基础施工工艺还有待进一步完善。

参考文献:

桩基础施工工艺篇(2)

Abstract: This paper aimed at the end of the sea aperture pile foundation pile grouting process characteristics are described and analyzed, combined with the Hangzhou Bay Bridge pile foundation characteristics, into the rock a depth of 200 meters, so the pile foundation design for friction piles, because pilesdeep foundation and the major feature is likely to result in the process of drilling and hole cleaning sediment thickness phenomenon in the bottom of the hole, the bottom of the hole grouting reinforcement to improve the pile foundation bearing capacity, is a very effective preventive measures, this paper combined in Hangzhouexperiences and lessons learned in the Bay Bridge engineering practice, the grouting characteristics of the base bottom of the hole large diameter pile at sea and specific implementation measures.

Keywords: sea; aperture; the bottom of the hole grouting; protection

中图分类号:TU755.2+ 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、工程概况

杭州湾跨海大桥北航道桥和北侧高墩区引桥下构,共计152条钻孔灌注桩基础,设计均为摩擦桩群桩基础,其中主墩桩基础每墩为26根,桩径φ280cm,平均桩长125m;辅墩桩基础每墩14根,桩径φ250cm,桩长分别为85m 、90m;高墩区引桥桩基础每墩8根,桩径φ250cm,桩长90m。其中主墩桩底进入粉砂、细砂层深度平均为3.0m;辅墩进入中细砂层1.3m;高墩区引桥桩基进入粉砂层平均为5m。

二、地质条件

北航道桥工程区段基岩面标高为-180m~-190m。钻孔揭露均为第四系松散沉积物,地质复杂,桥位处海底地形平坦,覆盖层很厚,地层岩性分布比较均匀,受涨落潮水的影响,冲淤交互进行。岩性主要为亚砂土、淤泥质亚砂土、淤泥质粘土、粘土、亚砂土、粘性土、粉砂、细砂,钻孔桩周土极限摩阻力30~90kpa,各岩土层物理特性为饱和,软塑、局部软塑、硬塑或密实、厚度4.30~7.80m。

三、桩底压浆工艺流程

桩基成孔施工安装钢筋笼(含声测管、压浆管)二次清孔灌注水下混凝土压浆管底部孔口初裂桩基检测压浆准备第一循环各回路压浆回路冲洗第二循环各回路压浆回路冲洗第三循环各回路压浆压浆结束。

四、桩底压浆主要设备

1、注浆泵

注浆泵采用3SNS型往复式三柱塞泵,主要技术参数如下:转速91r/min,理论排量76L/min,压力12Mpa,进道口径64mm,排道口径32mm,额定功率22kW,外形尺寸(长×宽×高)1800×945×705mm,整机重量930Kg。

2、制浆机

制浆机采用ZJ-400型涡流制浆机,主要技术参数如下:公称容量400L,许用水灰比0.5:1,制浆时间(水灰比0.5:1)3分钟,额定功率7.5kW,重量450kg,外形尺寸(长×宽×高)1350×1150×1460mm。

3、储浆箱

为储存浆液并且便于测量注浆量,用薄钢板制作尺寸为1000×1000×1000mm的储浆箱。开始压浆前,应制备足够的浆液存放在储浆箱内,在压浆过程中,用直尺测量储浆箱内液高度的变化,即可计算出每一次的注浆量。

五、桩底压浆量计算

1、浆液扩散范围

根据地质资料,主墩桩基持力层为细砂层,上下几层均为粘性土或细砂层,根据资料知灌注水泥浆液几不可能,故浆液灌注只考虑桩底沉渣及桩周泥皮置换和空隙充填。

2、压浆量计算

①底部压浆量计算

桩底沉碴的存在因其强度低严重影响端承力的发挥。桩端注浆通过浆液对沉碴的置换、挤密和固结作用改善或消除桩底沉碴对端承力发挥的不良影响。

A、底部沉渣体积

桩径280cm,钻头锥形头高150cm,底部沉渣厚度按专用规范规定的最大20cm计:

V锥=

V平=

B、底部沉渣注浆量

Q底=A(V锥+V平)kβ=1.2×(3.1+1.23)×0.8×0.8=3.3m3

式中:Q = 浆液注入量(m3);

A = 浆液的损耗系数,一般取A=1.15~1.3;

K = 空隙率,孔底沉渣空隙率参照松散的回填土取空隙率0.8;

β= 浆液填充系数,孔底沉渣参照砂砾取0.8。

②桩侧压浆量计算

桩在施工过程中因桩周泥皮与桩周土体间空隙降低了桩侧摩阻力。桩端注浆在压力作用下,浆液从桩端沿桩侧向上,通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用,对桩周泥皮置换和空隙充填。

水泥浆液渗透高度按下式估算:

h=

式中:t为凝固时间(S);

k为渗透系数(cm/s),参照粗砂取0.02cm/s;

n为空隙率(%),桩与周边土结合处空隙,凭经验取0.8;

p为注浆压力(Pa);β为水与浆液之间粘度比;r为灌浆孔半径(cm)。

根据经验,桩周泥皮与桩周松散土体厚度取1cm

V侧=

Q侧=AV侧kβ=1.2×1.1×0.8×0.8=0.8m3

3、压浆量

Q= Q底+Q侧 =3.3+0.8=4.1m3

以上为理论估算,灌浆参数的选择是一个复杂的问题,只有通过试桩后才能切实地确定。

桩基础施工工艺篇(3)

在建筑工程施工的过程中,桩基础施工工程作为其中重要的隐蔽工程,它的质量问题直接对整个建筑工程的整体性和稳定性有着严重的影响,因此我们在对其进行施工的过程中,一定要对其施工质量进行严格的控制管理,从而保证建筑工程的施工质量符合工程设计的相关标准。下面我们就对建筑工程桩基础施工工艺的相关内容和质量控制解决进行阐述。

一、桩基础施工工艺分析

(一)钢筋制作工艺

在建筑工程桩基础施工的过程中,对其钢筋结果进行加工制作有着十分重要的作用,技术任运必须根据钢筋加工设计图表的相关要求,在钢筋材料质量检测无误以后,我们才能进行相关的加工制作方法来对其钢筋结构进行加工处理。不过,在桩基础工程施工的过程中,如果需要对钢筋结构进行代换施工时,我们必须要对其代换材料的性能进行严格的要求,并且必须遵守钢筋混凝土施工的相关原则来对其进行施工处理,只有这样才能有效的保障桩基础工程的施工质量。此外,我们在对钢筋进行制作的过程中,我们还要对钢筋结构的清洁度进行严格的要求,以防止钢筋材料的表面出现在油污、泥土等污染物质,其次施工人员还要对钢筋结构的直径进行严格要求,避免我们在对桩基础结构金属施工处理的过程中出现较大的误差问题,而且这样也可以有效的节约钢材,使得工程的施工成本得到有效的控制。

(二)钢筋弯钩或弯曲

目前。我们在对桩基础钢筋结构进行弯曲施工处理时,采用的施工方法主要有三种,它们分别是半圆弯钩处理、直弯钩处理以及斜弯钩处理,这些不同的处理方法在不同的施工环境下,都有着十分重要的意义,因此我们在对钢筋进行弯曲处理以后,技术人员就要会根据工程施工的情况对其钢筋弯曲的调整值进行适当的调节,从而满足桩基础工程施工的相关要求。在一般情况下,我们在对钢筋进行完全施工是,钢筋弯曲的直接一般不能效益钢筋之间的5倍。另外,我们在对其钢筋进行实际应用的过程中,技术人员除了要对桩基础结构进行严格的控制管理以外,还考虑到桩基础工程施工的实际情况,这样就使得建筑结构桩基础的质量得到进一步的提高。

(三)钢筋绑扎施工准备

而在对桩基础结构进行,对钢筋结构的绑扎和安装有着十分重要的意义,这不仅使得桩基础结构稳定性得到进一步的提高,还有效的保障了建筑结构的质量。不过我们在对其钢筋结构进行绑扎施工前,技术人员必须要对其设计图纸中所涉及的相关内容进行全面的了解,并且对其钢筋材料的尺寸和质量进行检查,在检查合格以后我们在对其对其进行使用。然而,并不是所有的钢筋材料都可以用于在桩基础工程施工当中,不同的钢筋结构在不同的施工项目中的应用情况也就不一样,而且其绑扎方法也不同。此外,施工人员在对钢筋进行保障施工前,为了使其施工的质量得到有效的保障,还要对其钢筋绑扎的位置进行确定,如果在对其绑扎的过程中,出现相应的误差,施工人员就要通过电焊固定的方法来对其钢筋绑扎的位置进行校正。

(四)梁与板施工工艺

①纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。②箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。③板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋(面加筋)要防止被踩下;特别是雨蓬、挑檐、阳台等悬臂板,要严格控制负筋位置及高度。④板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。

二、桩基础质量控制和处理

(一)桩基施工中对桩的偏差必须严格控制

特别是对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差我们主要控制两个方面,首先,是竖向偏差,根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm,但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高,则需要劈桩,特别对于预应力管桩等空心桩来说,桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时,又需要补桩头,这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高,尽可能地使工程桩标高同设计一致,特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量,否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑,笔者建议针对目前的施工质量,设计中可以考虑2mm左右的偏差容许,这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩,这在实践工程中具有相当的可操作性,避免了大量不必要的工作。其次,则是桩位的水平偏差。根据JGJ94-94第7.4.11条控制各桩位偏差,施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对4~16根承台的桩基,JGJ94-94规范第7.4.11条中规定允许偏差为1/3桩径或1/3边长,而根据GB50202-2002第5.1.3条则规定允许偏差为1/2桩径或边长。这显然是矛盾的,在实际过程中很容易与施工验收方产生不同的理解,因此笔者强调在设计过程中可以明确桩位偏差允许值所执行的标准。

(二)管桩裂缝处理。预应力管桩以其强度高,制作周期短,比预制桩节省材料等优点在工程设计中受到普遍应用,但其也存在受剪能力差的不足之处。在工程实践中,由于垂直度偏差或挤土等原因经常会使管壁产生裂缝而影响质量。在昆山某一工程中由于场地天然地面标高较低,在桩施工前场地回填了约2m左右的土,而施工中又未对上述情况采取合适的措施,使压桩机械在施压进行过程中对桩产生了不均匀的侧压,施工结束后发现局部桩位产生了侧偏,经小应变检测发现这些管桩都不同程度地产生了裂缝,如何处理显得相当关键。我们对偏差资料经过分析归类后,对于垂直度偏差小于0.5%的管桩,管壁基本无裂缝,我们认为承载力应不受损失,故在增加了一组试桩证明承载力满足设计条件后不再进行处理。而对垂直度偏差大于0.5%的管桩,可以认为管壁均已产生裂缝,承载力已受影响,我们对此类桩采用了先纠偏再进行灌芯处理,使裂缝部位的传力通过灌芯部分混凝土传递,经最终静载荷试验证明是切实可行的。因此我们在管桩的实际施工中一定要注意垂直度的控制,因为管桩的抗剪能力较差,很容易破坏而引起不必要的经济损失。

三、结束语

由此可见,在建筑工程桩基础施工的过程中,其施工内容十分的繁琐,如果技术人员对其各个环节进行有效的控制管理,对桩基施工技术进行严格的要求,那么就极其容易导致桩基础结构的工作性能受到较大的影响,从而导致建筑工程结构的合理性和稳定性进行进一步的提高。

桩基础施工工艺篇(4)

中图分类号:U448.13文献标识码: A 文章编号:

0 前言

随着科学技术的不断发展,带来了各方面工艺技术上的日趋成熟。交通运输行业,也是在不断的发展和进步当中。由于交通运输行业不断的发展,交通运输产业的不断的壮大与进步,使得铁路工程也逐步的发展,铁路建筑也越来越多,但是也相应的带来了很多的安全问题。由于建筑物的荷载在不断的加大,原有的软弱地基土等已经不能满足在安全稳定方面的需要,存在着一些严重的安全隐患。在现阶段,常用的是通过采用桩基础来完善铁路桥梁建筑。[1]但是考虑到铁路建设过程中需要通过河流、山谷等大型沟壑的时候,就需要设计桥梁与就近路基进行顺接,这样才能够满足铁路在运行等过程中自身承受的负荷要求与铁路桥梁质量寿命建设的要求。现阶段,我国的桥梁工程设计,最常用的桩基施工方法主要是陷入桩和钻孔灌注桩施工两个方面。下面就对我国铁路桥梁桩基础的施工工艺所存在的问题、解决措施和关于加强质量规范方面进行探讨。

1我国铁路桥梁桩基础的施工工艺常见的问题及对策分析

1.1对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算与实际情况差距大

铁路桥梁桩在施工的过程中,常会在山谷、岩石、沟壑上作业,由于地层下的岩石较多,地质成分复杂,且岩石在不断的运动变化中,施工人员无法计算桩底持力层的承受能力限度,也无法进行精确的测量,因此,对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力无法进行预测,从而导致桥梁在施工过程中容易出现坍塌的现象。另外,由于地质勘察的局限性,地质勘探孔间距太大,部分孔深太浅,桩端的嵌岩深度不够,土工的取样程序不规范,常会出现实际的地层情况与地质勘察报告不符,从而对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算不准确,给施工带来了难度和危险性。

针对上述问题,施工人员在平时的操作作业工应注意积累实际经验,注意观察地表岩石的变化,总结规律,还应当在满足桩的入岩深度时,应多次经过取样鉴定,满足施工的要求,经专家测评后,对桩底持力层所能承受的压力进行科学的估算。

1.2桩顶混凝土密度不够

在对铁路桥梁桩施工的过程中,由于施工人员施工操作的不规范性,造成施工过程中的过分离析或者泌水,导致混凝土密度不够;对于混凝土计量上的要求没有进行精确的计算,混凝土没有进行随拌随用,时间上也没有进行很好的把握;混凝土应进行随浇随捣,由于施工人员工作上的疏忽,出现漏倒或过捣的现象。另外导致混凝土密度不够的一个重要原因是,是对孔内混凝土面测试的不准,泥浆比重过小或者泥浆注入量不足。导管自重较轻,导管口的深度不大,以上在施工操作上的不规范都容易导致混凝土密度不够,严重时可能形成断桩的现象,从而导致整个工程的失败,危害到人民的生命财产安全,给国家造成经济上的损失。

对于解决上述问题,在灌注混凝土前,应进行水,水泥合理的比例分配,严格按照精确的数值进行分配。混凝土的浇筑要一气呵成,不可中断,时间上要有严格的要求。因此,对于解决混凝土密度不够的问题,应在材料上按照严格的比例分配,严格的时间分配,根据标准数值进行施工作业。

1.3钢筋笼制作的不规范

钢筋在弯制前必须要进行除锈处理。但是由于在钢筋绑扎和焊接的过程中,施工人员操作上的不规范,同一截面的接头数量超过了规定的数量要求。由于对钢筋笼初始位置的定位不准确,与孔口固定的不牢固,在绑扎过程中,工作人员操作不当,导致钢筋笼没有足够的稳定性,在混凝土浇注的过程中钢筋笼变形、移位,从而增添了工程的危险性,为工程施工埋下了不安全的因素。

针对这一问题,在钢筋绑扎和焊接的过程中应严格规范施工人员的操作,尽量避免操作的错误,还应在防止混凝土顶层进入钢筋笼是流动性变小,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深。从而降低钢筋笼的不稳定性。

2对铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于加强质量规范方面的研究

2.1铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于桩制作上的规范要求

铁路桥梁桩基础的施工工艺中,对于桩的制作要求严格,大多采用的是钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩由于承载力大,环境适应性强。因此在铁路桥梁桩的应用上十分的广泛。在设计这种钢筋混凝土桩的时候,考虑到交通运输以及其它一些方面的原因和规范设计等设计要求,需要将钢筋运输到施工现场,进行闪光对接焊,并且需要确保主筋受力在一条直线上,钢筋笼主筋和箍筋间距应该满足设计的要求,主筋与箍筋之间需要采用扎死或者电焊进行点焊,以确保连接的紧密性和牢固性。[2]在整个铁路桥梁施工中,混凝土的质量控制对工程施工的质量有着直接影响。对于每根桩基混凝土的要求,必须连续不间断的进行浇筑施工。在混凝土浇筑之前,搅拌站应该根据混凝土的配合比进行严格的配料监督,并且需要充分搅拌均匀,对于塌落度、含气量、入模温度等都需要达到要求后,才可以进行铁路桥梁桩的施工。当桩基浇筑完成后,应该对桩身同条件养护试块进行标识、编号,并且注明浇注日期、混凝土强度等级和试块编号等。在混凝土初凝之前,需要拆除钢护筒,当强度达到设计要求以后,才可以进行桩基完整性的检测,从而在确定桩基的完好无损的情况下,然后可以进行下道工序的施工。

生产钢管桩的材料需要符合设计的一些基本要求,并且还应该具备工厂质量证书和测试报告等相关资料的证明。同时,对于钢管桩的长度,还应该满足分段高度的有效桩架、地形条件、运输和承载力等一些特殊的要求。钢管桩的材料选择,可以是一些进口钢管和国产钢管。质量把关上一定要严格。对于焊管的生产技术,需要符合有关技术上的规定,焊接钢管桩应符合设计的基本要求,在生产的时候,还应该注意在焊接范围内对于生锈、耐油性、耐水性等相关指标进行硬性要求,同时进行各式各样的清洁等处理。[3]在进行焊接之前,需要保持一个干燥的环境。在进行焊接的时候,应该考虑到阳光照射而造成商务桩身弯曲等问题。当焊接完成之后,对于每一层,都要进行焊接检验,清除焊渣。一旦有钢管桩的位置坐落在河流中,还应该考虑高桩承台的底线问题,其最起码应该在冲刷面以上,同时进行必要的防腐处理。在防腐前,需要进行喷砂除锈的工作,直到具有金属光泽为止,当其表面没有锈点的时候,才能够进行除锈处理。对于在运输、吊装过程中的桩、防腐层破坏等问题应该及时进行修理。

2.2铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于围堰定位的规范要求

对于铁路桥梁的施工规范要求,在各个方面都有明确的规定。对于吊箱围堰,必须进行准确的定位,对于其具体的数值也有明确的规定,围堰中心位置的偏差不得大于50mm。在实际的施工过程中,需要采用钢丝绳或者锚索等对围堰进行定位调整校准,以确保双壁仓库或泵水围堰相对垂直度处于一个可控制的范围内,可以采用后牵引锚绳对平面布局进行适当的调整,控制平面位置的误差等。[4]对于围堰的施工,应该在一个可测量的范围内进行,而且要考虑河流冲刷的作用力以及安全稳定性的严格要求,在立式活动范围内对其进行合理的控制。

2.3 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于护筒插打的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在护筒插打方面也有明确的要求。为了确保钢管的安全位置以及围堰平面位置的准确性,钢管在其自身重力的作用下,把围堰定位桩联合支护,而且检查其直径、吊耳等各个方面的工作性能,同时进行超声波焊接检测检查。[5]一般在和手工焊接的位置处,采用测量仪器进行一边观察一边调整保护管的垂直度,进而采用连接环在围堰周围进行调整,一直到保护管处于一个平滑稳定的深度的时候,然后才可以进行下一道工序的施工。

2.4 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于钻孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在钻孔方面也是有明确要求的。采用水准仪对桩基进行放样定位之后,才可以进行钻孔。一旦地质条件发生变化的时候,可以选取不同的钻头进行应急处理,同时要确保钻孔的垂直度要精准无误,可以多考虑减压钻头的使用情况。在钻井的过程当中,应该把握好“重锤定位、降低钻井”的基本原则,避免一味盲目的依靠提高钻井进入的压力进行。同时,在利用钻孔机进行开孔的时候,应该首先进行的是砂泵施工处理,一切正常后才可以进行打开钻头,继续其它的操作。在刚开始的时候,对于钻探的要求是要轻压、慢慢地进行钻孔的操作,当钻机工作趋于正常后,再逐渐的提高钻头速度与调整压力的大小,而且在进行操作的过程中,要确保咬口处不漏水,在钻井的过程中控制泥浆的比重,保持一个良好的稳定性。[6] 另外,在进行钻孔作业过程中,应经常对钻孔进行检查测试,在不符合作业要求时,应随时进行调整。应该注意地质地层的变化,并进行详细的记录,以应对地质的突发性变化。

2.5 铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于对于清孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在清孔方面也是有明确要求。当钻孔达到要求的深度之后,才能采用泥浆泵、掏渣工具进行清孔操作,清孔时一定要清的彻底,同时要保持孔内水头高度达到指标,避免塌孔现象的发生。有一点值得注意的是,为了方便,用加深孔深来代替清孔,这是极其不可取的,会给整个工程带来不安全的因素。[7]桩孔在吊入钢筋骨架之后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能的指标和孔底沉渣的厚度,如果超过了相应的有关规定,应进行多次的清孔,孔底沉渣厚度不大于0.15D(D为桩基直径),泥浆比重控制在1.03~1.1之间,符合上述要求后,才能进行灌注水下混凝土作业。

2.6 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于成桩的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在成桩方面也有明确的要求。铁路桥梁桩在施工的时候,一定要严格按照配比进行拌制砂浆,严格控制水泥和水的用量。一般具体操作如下:通常是先把水泥等进行搅拌,搅拌设备一定要用专用的砂浆搅拌机,并且搅拌一定要均匀。当搅拌过一段时间以后,加入60%比例的水,继续搅拌。同时,对于混凝土的搅拌时间和灌注的时间,二者的时间间隔不应该大于3小时。在搅拌的时候,可以适当的添加一些外加剂,是为了减小其初凝时间。[8]在浇筑的时候,应该主要注意的是,混凝土的浇筑需要连续的进行,不可以中断。在确定混凝土强度满足施工要求的情况下,应降低用水量和水泥的用量,从而降低混凝土的水分蒸发量和,以达到降低混凝土收缩的作用。[9]对于面对一些桩径很大或者是深桩基过深的情况的时候,应该采用多台搅拌机进行混凝土及时的搅拌,避免在等待过程中混凝土出现初凝的状况,发生断桩的现象。

3结束语

铁路桥梁在施工的过程中,常会有穿越河流,穿越山谷等情况,因此,在设计的时候,一般设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部进行承载。其作用是为了承载其巨大的压力。铁路桥梁桩基础设计非常的重要,并且受到了高度的重视,因为这关系到人类的生命财产安全,关系到国家的铁路运输安全的问题。所以对于其质量的管理和施工质量的要求需要严格把关,并且进行反复的检验。[10]但是在设计的时候,由于难以了解到地质内部的具体情况,无法预测到地质变化的速度和成度。因此,在桥梁桩基施工的过程中,容易出现很多未知的问题和困难。并且在现阶段无法找到根本性的措施去解决,但是相信在未来科学的不断发展过程中,在人们不断的科技探索中,通过实践经验的积累与应用,对于铁路桥梁桩基础的施工工艺会有更进一步的完善,人类的生命财产安全也会得到进一步的改善。

【参考文献】

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桩基础施工工艺篇(5)

中图分类号:TU7 文献标识码:A

桥梁工程挖孔桩基础施工中的薄壁沉井法施工技术。

(一)该施工工艺主要针对流塑状淤泥层和松散砂粘土层中的挖孔桩施工。淤泥类土, 粘土颗粒组成以粉粒为主含量, 为 61%~68%;粘粒含量 17% ~24%;砂粒含量为 13%~20%;有机质含量 1% ~4%。具有天然含水量高( 饱和度达 86% ~97%,呈饱和状态) , 大于液限。软塑~流塑状态, 孔隙比大( 0. 9~1. 2) , 力学强度低。透水性低, 固结速度缓慢, 产生不均匀沉降。饱和状态下具有流变性触变性。该施工工艺中沉井外壁要求有足够的厚度与强度以承受下沉过程中各种不利荷载组合( 水土压力) 所产生的内力,同时要有足够的重量使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高。井壁厚度取决于沉井大小、下沉深度、土层的物理力学性质。水土压力随着深度的不断增大使井壁在不同高程受力的差异较大, 为了减少井壁与土体之间的摩擦力, 在外壁做成阶梯形井壁。施工中沉井的井壁均设计为单孔圆形的钢筋混凝土及砖混阶梯结构。下沉条件取沉井总重大于 1. 15倍的总阻力。为加强外壁光滑, 减少井壁四周与土层接触的侧面阻力, 上节砖混壁外抹水泥砂浆, 井壁厚240mm 。下节为钢筋混凝土, 壁厚为 300mm, 配置内外两层竖向钢筋及水平钢筋, 以承受弯曲应力。上节在相同内径下, 壁厚减小。使周围土层能较好地约束井壁, 易于控制垂直下沉, 接长井壁简单。

(二)施工过程中的注意事项。(1) 下沉过程中随时掌握土层情况, 分析土的阻力与沉井重力的关系, 选用最有利的下沉方法。(2) 正常下沉时, 自中间向刃脚均匀地对称除土, 合理安排沉井外弃土地点, 避免对沉井产生偏压。(3) 下沉中, 随时注意正位保持垂直下沉。当沉井入土深度尚未超过其平面最小尺寸的 1. 5~2 倍时,最易出现偏斜, 应注意纠正。( 4) 沉井进入流砂层后, 先在井内挖一小坑放置潜水泵, 抽干地下水。先挖中央流砂, 再向四周开挖。注意均匀对称, 每层每次的开挖高度控制在 15cm左右。这样可控制沉井的均匀沉降, 而不至于倾斜。这是关键所在。边挖边砌砖沉井, 如此反复循环。随时检查和纠正沉井的倾斜情况, 如在上次开挖中一侧已有轻度倾斜, 则下次在开挖沉井下侧流砂时, 先开挖另一侧流砂, 起到纠偏作用。

二、电力工程施工中静压式钢管桩基础施工技术研究。

桩基础施工工艺篇(6)

中图分类号:TU24 文献标识码: A

前言:在民用建筑施工中,采取相应的技术措施做好地基基础和桩基础施工具有重要的现实意义。今后在施工中,我们需要根据具体情况,采取相应的策略,以保证地基基础和桩基础的施工质量。

民用建筑地基基础和桩基础施工的重要性

作为建筑物的下部结构,基础是不可忽略的一部分。。作为基础当中的一类典型,桩基础能够承受绝大部分的荷载,并且将其传递到坚实的深部岩层当中去。因此在民用建筑中地基基础和桩基础的施工起着非常重要的作用。

1、保证民用建筑工程施工进度。采取相应的技术措施,保证路基基础和桩基础的质量有利于提高民用建筑工程质量,促进施工的顺利进行,防止因地基基础和桩基础施工出现质量问题而发生返工现象,有利于保证民用建筑工程施工的顺利进行,按照进度计划完成施工任务,保证民用建筑工程进度。

2、提高民用建筑工程质量。地基基础和桩基础施工往往需要克服一些技术难题,也就必须使用相应的技术力量和机械设备。在施工中,对这些进行合理的利用,有利于提高工程施工水平,保证地基基础和桩基础的质量,进而提高整个民用建筑工程质量。

二、地基基础与桩基础在民用建筑施工中面临的问题

1.冻土地基

冻土地基如果不加处理,在解冻时融化所引起的不均匀沉降,危害十分严重。因此,在施工中我们可以通过人工制冷的方式将土中的水分冻结成冰块以此来阻挡水土的压力。如此一来,对开挖地基也有一定的保护作用。使用冻结法有利于地下水的处理,不会污染环境,而且噪音小。在施工结束后,冻土墙融化也不会影响建筑的地下结构,并且能够大幅度地缩工期。2.桩质量

随着桩基础在民用建筑施工中运用的频繁度提升,也推动了管桩的发展。但是在实际的基础施工中,由于桩质量问题而引起的建筑整体质量问题的案例也并不少。常常会出现桩身断裂、桩头破裂、中心轴歪斜、长度不足、桩顶不平等质量问题。只有保证桩质量,才能够满足桩基设计标准,进而符合建筑施工的质量要求。

3.地下水

地下水是十分常见的一种情况,一旦地基基础的深度达到了地下水位以下,就会出现。如果基础采取的是桩基础,那么地下水对于人工挖孔桩就会产生较大的影响。如果地下水位较大,降低水位就可以采取多桩抽水的方式;反之,如果地下水位不大,在解决上则可以利用单桩桩内抽水的方式。

三、民用建筑地基基础施工技术

1.换土垫层

换土垫层主要是去除原本的浅层软土,用强度较高的砂石等材料代替,以达到提升地基土层承载能力、缩小土质胀缩性和湿陷性的目的,最终对沉降的可能性加以控制。一般来说,在民用建筑施工中,素土垫层、碎石垫层和砂垫层是最常用的;在湿陷性黄土、浅层软弱的土地基上处理使用上较多。

2.夯实碾压

夯实碾压是对地基土进行夯实、碾压,达到改善土的液化性能、提高地基土强度的目的,最终降低其沉降量,一般来说有两种方式。(1)机械碾压对松散土通过推土机、压路机等重型机器进行压实处理。在铺土30~50cm,就需要进行8~12次左右的碾压,确保地基土的夯实度,此类方式适用于大面积的夯实填土的工程。(2)振动夯实法通过电动机带动振动机械开展工作,对地基土能够产生5~10t的巨大垂直作用力。这类方式的使用,振动时间较长、振动效果明显,尤其是对透水性较好的地基、砂土地基的效果更为明显。

3.排水固结土壤

排水固结就是通过排除土质当中的水分,让其自动固结的方式。为了达到排水的目的,就需要将袋装砂井设置在地基的周围,塑料排芯板,通过水冲法、沉管法成孔,在孔内进行管砂预压。通过真空加压排除土质当中的水,同时加快地基的固结速度,从而提升土质的抗剪强度、降低土的沉降量,做好土的液化性能的改善。排水固结法的使用,不仅取材方便简单,而且有利于企业经济效益的提升。由于其在水力充填土、饱和粘性土、沼泽土中较为常用,因此被广泛应用到民用建筑施工当中。

4.表层排水法

在地基基础施工中,对于表层粘性土,为了改善地基的压缩性能,提高地基的强度,可以为表层土中加入添加剂等物质。在软土地基上铺设砂垫层具有良好的效果,因为它不仅具有上部排水层的功效,也能够发挥地下排水层的功效,为施工机械创造良好的通行条件。如果地基土层分布不均匀,发生侧向或者沉降变位,就有必要采用敷垫材料来减少侧向或者沉降变位。为机械通行创造良好的条件,提高地基的支撑能力。

5.化学加固法

该方法也是地基基础施工中常见的技术,具体操作方法如下:首先清除地基上面的障碍,保持场地的清洁和平整。在进行粉喷桩施工之前,还应该做好相关的准备工作,例如工程地质报告、土工试验报告、高程测量资料和数据表、粉喷桩设计桩位图等等,只有在对这些资料进行全面了解和掌握的基础上,才能更好的对地基进行处理,才能提高该技术的施工效果。就粉喷桩施工工艺来说,它是根据设计要求,通过进行实测和配比所得到的。通过试桩来确定各项参数,为地基处理做好准备。

6.加载法

该方法也是地基基础常见施工技术。在使用填土加载法的时候,由于该方法与自沉时间、载荷重量有着密切的联系,它的目的是控制地基基础沉降量,如果加载的重量过大,难以保证地基的稳定,应该考虑缓速加载法的使用。此外,在施工中还应该做好全面动态观测工作,以确定预载后的残余沉降量,避免对地基造成破坏,促进民用建筑施工的顺利进行。

7.挤密法

挤密法也是民用建筑施工中运用得比较广泛的地基基础施工技术,它是通过利用挤密桩间土,将桩孔用灰土或者素土分层密实夯填。由于使用的土质类型不一样,其方法略有差异,使用素土的称为土桩挤密法,使用灰土的称为灰土桩挤密法。该方法主要适用于厚度大的填土地基以及湿陷性黄土,使用方便,能够就地取材,并可以进行深层挤密和原位处理。石灰桩法采用人工地基和机械地基成孔方式,并灌入一定量的火山灰、炉渣、粉煤灰等等,通过夯实和振密,从而形成桩体。砂石桩法通过利用冲击和振动的方法,在地基中成孔,并填入砂、碎石、卵石、砾石等等,该方法能够形成大直径密实砂石桩体,在地基处理中具有良好的效果,有利于促进民用建筑施工的顺利进行。

四、民用建筑桩基础施工技术

1.预制桩

此类桩一般都是圆形或者是方形,截面直径需要控制在25~55cm左右,一般桩架高度在6~25m。预制桩的连接采用的是焊接法、硫磺胶泥锚接法等方式。

2.管灌注桩

此类桩的桩直径在30~50cm之间,桩长度在25m左右。一般使用振动打桩或者锤击的方式进行沉桩,在砂性土、粘性土地基中频繁使用。

3.钻孔灌注桩

钻孔灌注桩孔径在60~150cm左右,而桩的具体长度需要根据施工现场的实际情况加以判定。一般来说,都是利用钻机旋转带动钻头对原本的土层加以破坏的方式实现沉桩。这一类方式对周边环境影响较小,因此在粉质土、淤泥、砂土等地基当中频繁使用。

4.树根桩

作为一种新型的桩形式,我们也可以将树根桩称之为“小型钻孔灌注桩”。此类桩的直径在7.5~25cm左右,通过钻机钻孔的方式来实现沉桩。此类桩型施工噪音小、无需过多的空间。并且由于桩本身的强度较高,因此不但能够在民用建筑的改建当中使用,也能够在砂土、碎石土等地基处理当中有明显的加固效果。

五、结语

总之,本文对民用建筑施工当中的地基基础和桩基础的处理技术进行了详细的探讨分析。但是究竟要如何去选用,还需要考虑到施工现场的地质条件、材料、设计要求等多方面因素。在施工当中,还需要本着施工安全的原则、提升施工质量,努力降低施工成本,采取合理的处理方式。随着科学技术的不断进步,对地基基础和桩基础的施工技术还有待我们进一步去挖掘开发。因为,只有更完美的施工技术,没有最完美的施工技术。

参考文献:

桩基础施工工艺篇(7)

中图分类号:P539文献标识码:A 文章编号:

一、前言

近年来,随着高速公路、铁路的迅猛发展,“以桥代路”已经成为交通基础设施等在复杂地质环境下提高公路、铁路运行质量的主要形式,伴随而来的是在桥梁基础工程中大量运用钻孔灌注桩施工技术。而在富含粉砂地层的地区,由于砂土在循环剪切的过程中,易造成间歇性液化和有限制的流动变形现象,因此渗透破坏是威胁桩基稳定和周围环境的主要因素。所以,近几年,在粉砂地层深桩基础中主要采用旋挖钻孔施工技术,下面就具体的谈谈在粉砂底层深桩基础中的旋挖钻孔施工技术。

二、旋挖钻孔的相关概念

旋挖钻孔是钻孔灌注桩施工中采用的一种较为先进的施工方法,旋挖钻孔灌注桩采用膨润土静态无循环泥浆护壁,直接旋挖钻斗取土,适用于在软土、流泥、流沙和卵砾石等粉砂地质条件下的灌注桩工程施工。旋挖钻机钻孔桩通常又称为回转斗钻孔桩、取土成桩,其在覆盖层施工具有的优势是成孔质量好、速度快、行走移位方便、环保无噪音、桩孔对位方便、准确。而对于干硬性粘土,一般采用静态泥浆稳定液护壁,覆盖层采用泥浆护壁。

三、旋挖钻孔施工工艺

我国地域广阔,地质条件较为复杂,在粉砂地层的深桩基础旋挖钻孔施工中,要制定具有针对性的成孔工艺,来防止埋钻、坍塌等施工事故的发生,避免造成不必要的安全事故和工程损失。因此,基础施工队伍要严格按照施工技术的相关规定和要求来施工,加强施工质量的管理,密切关注旋挖钻孔施工过程中的每一个环节的质量,争取将隐患消除在成桩之前。笔者结合在现场施工的经验,就具体的谈谈在粉砂地层深桩基础旋挖钻机成孔过程中如何避免坍塌、埋钻等事故,谈谈旋挖钻机成孔施工工艺和施工中一些预防措施。

1、成孔工艺

在粉砂地层深桩基础工程中一般采用旋挖钻机取土的成孔的施工技术,其成桩工艺为:定桩位埋护筒注泥浆钻进取土一次清孔放钢筋笼插入导管二次清孔砼灌注拔出护筒。施工中最大的难题是当钻孔作业至4~15米的淤泥质粘土层时,桩孔缩径现象较为严重,成桩过程中成孔容易坍塌。经调查研究发现,除操作手在控制钻进尺度及回转斗提升速度等方面有些经验不足之外,最大的影响因素是静态泥浆的配比、钻具的结构及护筒的埋护不合理,易造成护壁泥皮过薄、钻具下方负压过高及孔口渗透,从而引起坍塌事故。

2、静态泥浆的配制

钻机在施工过程中,泥浆具有防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用,因此泥浆是保证孔壁稳定的一个重要因素。在旋挖取土成孔中,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁,可在孔壁处形成一薄层泥皮,使水无法从内向外或从外向内渗透。针对粉砂地层的地质情况,为此调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要,重新调整泥浆配比,控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及感,适当添加处理剂,增强絮凝能力,确保护壁泥皮的厚度及强度。因粉砂地层不具备自造浆功能,泥浆在钻孔前24小时应备制好,一般可采用膨润土造浆或化学聚合物造浆,浆液的PH值控制在9~10之间,比重在1.05~1.15,配置好后在泥浆池内存放不少于24小时,并应采用泥浆泵使其不间断循环。在向孔内初次注入泥浆,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁下流,冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入2~3袋膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进过程中孔口渗漏坍塌。

3、护筒的埋护

针对粉砂地层的地质条件,要专门制定一定规格的护筒。护筒内径的尺寸宜比桩径大20~40cm,可有效避免回转斗升降过程中发生碰撞、刮拉护筒等现象,保护孔口的稳固。埋置深度在砂土中不少于8m,顶部高出地面(或地表水位)50cm以上,确保筒内的水头压力,维护孔壁泥皮的稳定。钻进过程,操作手凭经验目测对孔定位,由于工作强度加大,易疲劳,导致孔的精度低,造成孔的偏差及砼的超方。因此在实际中,要采用具有快速回转自动定位功能的钻机,这样就可以保证每个工作循环均能精确对孔定位,不仅降低了操作手的劳动强度,而且还能够保证成孔质量,有效解决了大护筒带来的负面影响。通常,传统的护筒埋设方法是:先用钻孔用的回转斗钻至护筒所达到的深度,在侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸,吊起副卷,再放入护筒,然后校正,层层填埋、夯实。然而,传统的护筒埋设方法劳动强度大、效率低、耗时长,几乎占到总成孔时间的一半。

最近新研发出来一种超长护筒专用驱动器,将其固定在动力头下端的承撞体上,通过销轴,将护筒直接安装在驱动器上,利用动力头边旋转边加压的功能,将护筒压至规定的埋设位置,再取土成孔。这样可以有效提高护筒和土壤的结合度,增强对外界的抗震振动、冲击的能力,在注浆或提升回转斗时能够有效防止渗水、漏浆现象的发生,降低孔口坍塌的概率,节约时间,提高了效率,降低了强度。

4、回转斗的结构

深桩基础的旋挖钻孔的施工初期,有的设备租赁公司采用自制的双门底开式回转斗,圆柱型盛料桶,侧壁无泥浆导流槽,底盘无侧齿。但是在使用中发现,液压系统压力偏高,回转斗提升力明显增大,且桩径缩孔现象较为严重。经技术人员分析,主要原因在于回转斗的结构不合理,提升回转斗时下方产生较大负压,从而导致提升阻力增大及孔壁收缩、坍塌。通过改进,将回转斗盛料桶侧壁加焊导流槽,顶部开设排浆排气孔,以有利于在桩孔内的导向及泥浆的导流,减小桩孔内的负压。同时底盘加焊侧齿,适当控制回转斗与刀尖间的距离,防止回转斗升降旋转时碰坏孔壁。现场表明,改进后的回转斗在提升过程中,液压系统压力明显降低,桩身的缩孔、坍塌现象有所缓减,具有良好的使用效果。

5、钻机的钻进控制

在粉砂地层钻进时,易坍孔。因此宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆钻进。开始钻进时,钻进进尺应适当控制,避免埋钻事故,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下3m后,可按土质以正常速度钻进;如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。同时应适当控制回转斗的提升速度。施工实践表明,升降速度宜保持在0.75~0.85m/s,提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。因此,在钻进过程中,每进尺5~10m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D 等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。如泥浆条件允许,可采用超声波检测仪检孔,能较直观的检测成孔质量。

6、其他改进措施

1)泥沙分离器的应用

为提高成孔质量及提高泥浆的循环利用率,可在泥浆循环中增设泥沙分离器,根据桩径大小,一般采用100~200m3/h的流量,通过泥沙分离器的泥浆,可将泥浆循环中夹带的沙粒充分分离,迅速降低泥浆含砂率,提高泥浆的循环利用,有效缩短清孔时间和控制桩底沉渣,同时可以避免在长时间的砼灌注过程中泥浆中夹带的颗粒沉淀导致砼夹渣。

2)改良泥浆加工方法和加强检测

常规泥浆配置方法为膨润土、水、添加剂按一定比例搅拌后放入储浆池,如在搅拌时采用高速搅拌机(搅拌刀片线速度达10m/s以上),可使膨润土浆液的性能提高1.5备,大大提高泥浆质量,减少施工成本。同时在泥浆配置及循环过程中,应及时对泥浆性能指标进行检测,不同的原材料、土质、水中均对泥浆产生不同的影响,应根据现场实际检测结果对泥浆的理论配合比做及时调整。

四、结语

在粉砂地层进行深桩基础旋挖钻孔是一个系统而又复杂的工程,成桩环节多,并且是一个隐蔽性工程,因此在施工过程中造成桩孔坍塌的影响因素较多。在实际工程中,除了要提高基础施工人员的操作水平,避免人为因素造成坍塌事故的发生之外,还要注意施工环境、设备状况等客观因素。总之,不论在何种环境下,都要因地制宜,针对粉砂地层的地质条件,制定相应的施工工艺,以保证旋挖钻孔的顺利进行,避免工程事故的发生。

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桩基础施工工艺篇(8)

1、工程概况

御水岸商住楼为高层建筑,共2栋,层数为17+1F及29+1F。两栋住宅楼由高1F商业楼连接。桩基础采用预应力管桩、冲孔灌注桩。

2、桩基施工方法及技术

通过对各种成孔工艺的比选,对于本工程的工程桩我司拟采用“冲孔钻进工艺”进行施工。

(1)桩位测定及定位钢护筒

①根据业主提供的测量基准点,测放出各桩位,并作好标记,复核无误后,由我方与业主、监理共同办理桩位复核手续。

②为确保桩机施工过程中不移位,每桩开钻前均由孔口地面下长度不少于4m(或超过填石层)的钢护筒进行定位。

③桩孔的钢护筒均用机械开挖后埋设。

(2)桩机施工

①施工场地要求:场地必须平整且承载力满足冲桩机行走需要,场区已进行可地基处理,承载力基本能满足桩基施工需要。本工程开工前根据场地实际情况,必要时对场区进行处理,确保承载力满足要求,经处理后,地面承载力可满足冲孔桩机的施工需要。

②垂直度控制:冲击工艺是依靠冲锤自由下落产生的冲击能破坏岩土层成孔,因此,冲桩机的垂直度控制取决于对位准确、机身稳固。

(3)护壁

场区填石、砂层、淤泥等软弱松散土层较厚,工程桩施工时必须采用合适的护壁措施,以防止桩孔发生塌孔、缩径等孔内事故。结合我司在珠海类似工程施工的经验,本工程工程桩护壁措施主要如下:每孔开孔前先下入长度大于4m(或超过填石层)的钢护筒,以保证上部孔壁的稳固,钻进过程中,由孔口注入泥浆进行护壁,保持泥浆液面高度在地面标高以下0.5m内。

2.1 水下砼灌注过程控制

采用直径219mm的导管灌注水下砼,其最底一节长4~5米,内壁应光滑,导管使用前应试拼,并作封闭水压试验,在此应通过0.3~0.5Mpa时,15分钟不漏水为宜。

根据水下砼流动扩散规律,砼灌注时导管埋深过小,往往使管外砼面上的浮浆沉渣挟裹卷入砼内,形成夹层,埋深过大,导管口的超压力减少,管内砼不易流出,容易产生堵管,并给导管的起升带来困难。所以保持合理的导管埋深,对水下砼的灌注是非常重要的。正常灌注时,导管埋入混凝土内深度一般为2.5~3.5m,最小埋管深度为2.0m,最深不超过6米。

导管安装时其底端应高出孔底沉淀层面30~40cm,以便隔水栓能顺利排出,初灌砼导管埋深应控制在1.0~1.5D。初灌量必须按各桩的桩径计算确定,保证初灌的埋管深度满足规范要求。

浇筑混凝土时,先修好施工便道,使混凝土车能直接驶至桩孔口附近,由混凝土车直接向料斗送料,混凝土车无法驶达的部位,采用汽车泵或混凝土输送泵灌注。

(10)待混凝土灌注完毕,起拔钢护筒,并测量砼面标高,如砼面标高达不到设计要求,则需立即补灌。

(11)空桩处理:工程桩施工后大量空桩的存在,如果不及时进行处理,不仅会影响相邻工程桩的施工,而且也是一个极大的安全隐患。为确保工程桩成桩质量及施工安全,每根工程桩在桩芯混凝土达灌注完成后,立即用钢筋网片或盖板封闭孔口,并在孔口周边设置钢管围栏。桩芯混凝土终凝后,立即采用砖渣、碎石及砂土等对桩孔进行回填处理,直至填平至现地面。

3 冲(钻)孔工程桩施工常见问题及解决措施

1、堵管

造成原因:隔水塞直径过大或过小,过大时在导管内易被卡住,过小时混凝土与泥浆在导管内混合,发生离析,导致堵管;混凝土的和易性不好或离析,导致堵管;混凝土中存在大块骨料或异物,导致堵管;导管漏水,混凝土被水稀释,粗骨料与水泥砂浆分离,导致堵管;长时间停滞灌注,表层混凝土已经初凝,失去流动性,导致堵管。

防治措施:使用合格的软质隔水塞(如球胆),直径比导管内径小1-2cm;每车混凝土都进行质量检查,不合格混凝土严禁入孔;在大料斗上安置过滤筛,防止大块骨料或异物进入导管;导管使用前进行水密性试验,使用时经常检查导管,上好密封圈,连接丝扣上紧;保证混凝土供应,尽量缩短混凝土灌注时间。

2、导管漏水

造成原因:导管连接处没有使用密封圈或破损,导致导管漏水;导管壁磨损出小洞,导致导管漏水;埋管深度计算错误,拔管过多,造成导管进水;初灌量不足,埋管过少,泥浆自导管底部侵入。

防治措施:下导管时注意检查密封圈,不合格的密封圈不得使用,并在每个节头处上齐两道密封圈;经常检查导管,发现磨损立即修理或更换;严格计算程序,由专人负责导管埋深的计算,技术人员经常检查施工记录,防止计算错误;严格按计算初灌量进行施工。

3、钢筋笼不居中

造成原因:钢筋笼垫块放置不符合要求,导致钢筋笼平面位置偏差过大;钢筋笼吊环长度计算错误,导致钢筋笼竖向位置偏差过大;

防治措施:在钢筋笼顶部增设垫块,并适当增大垫块直径,使垫块紧贴护筒,以此固定钢筋笼的平面位置;两人以上检查吊环长度,保证计算正确;使用双吊环固定钢筋笼,防止钢筋笼掉落。

4、钢筋笼上浮下沉

造成原因:工程桩到钢筋笼底时,砼灌注速度过快导致钢筋笼上浮;接触地面面积小,钢筋笼、导管重量大,压在平台上,导致钢筋笼下沉。

防治措施:工程桩到笼底时放慢灌注速度;增大与地面接触面积。

5、缩径

缩径即成孔后在地层压力作用下造成孔径小于设计孔径的现象。

造成原因:造成缩径的主要原因是地层的性质不良和泥浆性能指标不合适,同时,成孔后放置时间过久,钻孔内泥浆压力不能抵消地层压力,也会造成缩径。

防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泥浆循环量,适当加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,四周土体也不会引起膨胀。适当增加泥浆比重,并注意保持钻孔内的泥浆面高度也是预防所经的措施之一。如出现缩径,可采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

6、护筒外壁冒水

护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,孔口坍塌,护筒倾斜和移位。

造成原因: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。

防治措施:在埋护筒时用粘土把护筒外捣实。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,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新埋设护筒。

7、桩底沉渣过多

造成原因:清孔不干净;泥浆性能差致使泥浆中的悬浮物沉淀快;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落孔底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积过多等。

桩基础施工工艺篇(9)

关键词: 灌注桩;冲击钻;施工工艺

Key words: cast-in-place pile;impact drill;construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)18-0096-02

0引言

随着电力建设事业的不断发展,输电线路施工技术也在不断提高,输电线路路径的选择越来越困难,有时输电线路不得不通过江河、湖泊及大峡谷,设计从保证线路运行的安全性和可靠性出发,通常将输电线路通过江河、湖泊及大峡谷段按大跨越进行特殊设计。在进行大跨越特殊设计时,应根据大跨越塔位的地质和荷载情况来决定大跨越所采用的基础型式,设计往往采取深基灌注桩基础。

1工程概况

乐-乐线500kV送出工程跨越大渡河和岷江,基础荷载很大,设计采用深基灌注桩基础,因地质条件复杂,地下水位较高,在经过多方论证后,工程采用CZ-6A型工程冲击钻进行深基开挖,该方法不受地质条件限制,安全方便,在铁路、高速公路桩基施工中也有广泛的运用。其基础形式和地质情况见表1和表2。

2工艺选择

2.1 由于基坑深,最深达到20.4m,地下水位高且水量大,地质为砂卵石,开挖难度大,项目部经过综合考虑,决定采用冲击钻成孔,钻孔机采用CZ-6A冲击式工程钻机,发电机采用Y180L-4(300千瓦)。此工法不受地质条件影响,广泛应用于公路、铁路、高铁等桥梁施工,根据乐乐线大跨越基础现场情况,冲击成孔满足设计和规范要求。

2.2 由于浇制方量大且是灌注桩施工,基础浇制时全部采用C30商品混泥土结合Φ300浇柱导管浇制。

2.3 根据乐乐线大跨越灌注桩基础地脚螺栓多、重量大,且有减力槽的特点,经过综合考虑,常规地脚螺栓支撑系统无法满足要求,经过综合考虑,决定采用特殊方式支撑,确保地脚螺栓支撑稳固。

3冲击式钻机

冲击式钻机是灌注桩基础施工的一种重要钻孔机械,它能适应各种不同地质情况,对泥沙层;黏土层;卵石层;风化岩层;威风化岩层;红砂岩层都有很好的钻进效果,其工艺原理:利用冲击锤往下反复冲击所产生之冲击能量将岩石破碎,利用泥浆之悬浮功能将钻渣悬浮,然后利用抽碴筒取出钻碴灌注成孔。冲击式钻机较之其它型式钻机适应性强;同时,用冲击式钻机造孔,成孔后,孔壁四周形成一层密实的土层,对稳定孔壁,提高桩基承载能力,均有一定作用。

目前常用的冲击钻机有CZ系列,其所有部件均装在拖车上,冲击钻机钻孔是利用钻机的曲柄连杆机构,将动力的回转运动改变为往复运动,通过钢丝绳带动冲锤上下运动,通过冲锤自由下落的冲击作用,将冲击出的沙石等物随泥浆用掏渣筒或泥浆泵排出;管式冲锤有几种,根据成孔孔径决定冲锤的大小重量,此冲锤在土沙、河卵和硬度低于1000kp的岩层施工钻进速度较快,但工作效率低于旋挖钻机和旋转钻机;实心冲锤有各种形状,但它们的冲刃大多是十字形和一字型,根据成孔孔径决定冲锤的大小重量,此冲锤在硬度高于1000kp的岩层施工钻进不易损坏,但工作效率较低。适用于旋挖钻机和旋转钻机不能施工的地层;冲击式钻机的钻进是将岩石破碎成粉粒状钻渣,钻进效率虽低,但其它钻机所不能施工的地层此钻机都可行,此钻机没有钻不了的地层(软硬通吃),是随地层的软硬来决定钻进速度的。

4灌注桩施工工艺流程及注意事项

4.1 前期准备①冲击钻施工时会产生大量噪音,对周围居民生活有影响,施工前做好地方协调工作。②冲击钻施工时用水量大,必须确保水源供应。③冲击钻施工前必须将黄泥土准备到位,待开孔后护壁用。④施工前必须合理规划施工现场,确保材料堆放区、钢筋绑扎区、钻孔区、泥浆池、商混车辆、吊车通道以及发电机放置区域互不影响。

4.2 钻机的选用本工程基础主要根据钻孔直径,采用CZ102-6A型,其主要参数见表3。

4.3 钻头的选用主要根据地质情况选用钻头钻具型式,成孔直径选用钻具质量,本工程钻头选用管式冲锤,钻头质量5000千克,锤头直径为1.2米,乐乐线灌注桩直径为1.4m,钻头需要现场加强以及扩锤头,使其锤头直径达到1.4米。

4.4 埋设护筒及钻机就位护筒用钢板制作,应坚实不漏水,内径比桩径大100mm,不得使用变形严重的护筒,护筒采用挖坑埋设法,护筒顶端高度应高出地面0.2m,护筒底部和四周所填粘土须分层夯实,不允许漏水,护筒埋置深度为1.0~1.5m护筒中心垂线应与桩中心线重合。护筒埋设完毕,进行钻机就位,就位时钻。机底盘应平稳,钻机发生倾斜应及时调整。再以护筒引桩交点为准与钻头尖对中,使其钻杆中心、钻头中心与桩位中心在同一铅垂线上,且施工过程中应及时校核,以防移位、斜孔。

4.5 开孔开孔前在护筒内注入清水,直接向孔内投入粘土,用钻头以小冲程反复冲击造浆,使泥浆容量不小于1.2。护筒底脚以下1―2m范围内,采取小冲程、高频率反复冲砸,确保孔壁稳定。

4.6 钻进冲程根据地质情况及岩石强度之变化分别确定。应保持岩层表面平整,再用十字型钻头冲击钻进,防止发生斜孔,穿孔事故。钻进时还要注意均匀地松放钢丝绳长度,严禁“打空锤”现象之发生,确保钻机、钻架和钢丝绳不受损害。

4.7 掏渣破碎之钻渣,经泥浆悬浮后,用出渣洞清除出孔外。为节约粘土,出渣筒提出孔外后,用细孔筛过滤后的泥浆循环利用,将过滤出的钻渣弃之。

4.8 检孔钻进中或终孔后均应用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做在,外径等于设计桩径,长度为5m,一旦发现弯孔或缩孔现象及时采取措施进行处理,终孔后用测量绳检测孔的深度。

测孔深度方法:测量绳头系一锤球,技术人员将锤球缓慢放入孔内,锤球自然下垂,当锤球达到孔的底部时,在测量绳的上端做好记号,将测量绳提到孔外用卷尺测量长度即可,为了测量准确,技术人员必须在孔的不同位置测量3次以上。

4.9 循浆当孔的深度达到设计要求后,将抽渣筒距孔底约40cm处,用专用循浆机灌入清水,利用泥浆之悬浮功能将钻渣排出厚度小于20cm后,停止沤。孔在循浆的过程中,立即要求混泥土供货方、吊车进场作业,避免成孔长时间未浇制造成跨孔现象。

4.10 钢筋绑扎由于乐乐线设计内箍为Φ14圆钢,在施工过程中,发现内箍强度不够,变形严重(在以后施工中,应尽量使用Ф20以上螺纹钢),每焊一根立柱筋前都必须派专人在两端检查立柱钢筋是否平直。由于乐乐线设计灌注桩立柱筋时顶端弯曲,厂家加工钢筋时未充分考虑现场施工工序,造成我方钢筋笼绑扎完成后,无法顺利放入成孔内,我项目部经过监理、设计部门协商同意后,先将钢筋加工直,待承台开挖后再将钢筋按设计弯曲度数加工。

4.11 钢筋笼的吊放由于乐乐线灌注桩在承台底部,灌注桩钢筋放入孔后不会露出孔口,所以需在钢筋笼上焊吊筋。

钢筋笼放入孔前,应正直慢慢下落以防止钢筋笼吊装过程中变形及损坏。钢筋笼保护层不允许超过-20毫米。

4.12 灌桩串筒在使用前测试所用挂钩是否牢固;串筒上口和浇注斗相连接,以保证混凝土能顺利溜到桩底。为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,降低混凝土的灌注速度;当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即恢复正常灌注速度导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升见,在浇注时,如导管内混凝土含有空气时将混凝土疏通后再放混凝土。

在灌注过程中,确保导管下口砼埋深在1.5以上。砼之初存量按下式计算:

V=1/2AL+K(1.0+d1+d2)S;

式中:V――砼初存量(立方米);1――灌注用导管之总长度(m);A――导管之断面积(平方米);K――超灌秒数,取1.2~1.30。d1――导管下端至沉渣面距离(m);d2――沉渣厚度(m);S――设计桩径(或实行钻孔直径)(平方米)。

灌注应连续进行,不得间断,提升导管:导管埋深不宜大于6m且不允许小于1.5m。导管埋深较大时,应及时拆卸。

4.13 承台开挖及破桩承台开挖后用破碎机进行破桩,控制好标高后,用红油漆在桩头上做出标记,为了不对桩头造成破坏和影响桩基质量,在凿除剩余10cm时,改用人工凿除。此工序完成后,通知检测单位对桩基的成桩质量进行检测。

4.14 地脚螺栓的固定由于乐乐线地脚螺栓较重,重量达到2741kg,钢模断面大,最大达到2800mm,且钢模不能直接放在承台板筋上(钢筋保护层70mm),考虑到钢管架跨度至少要3m,承重有限,决定钢模用钢管架承重,地脚螺栓用托衬承重,托衬可控制地脚螺栓的高度,位置确定好后由现场技术人员准确地焊接在承台板筋上。承台及承台柱钢筋绑扎顺序如下:①承台板钢筋扎好,承台柱中间钢筋只排好,不绑扎;②地脚螺栓依次放入控制板内;③扎承台柱立柱筋;④支模;⑤用千斤顶提升地脚螺栓,当高度合适后校根开,各项数据达到设计值后,进行焊固;⑥基础断面大,经过综合考虑支模采用钢模内加1层木工板,解决了钢模间的缝隙。

桩基础施工工艺篇(10)

Abstract: In recent years, with the development of society, the rapid development of economic construction and construction technology of increasing, pile foundation has been widely applied in city construction. The quality of pile foundation is also related to the engineering quality of buildings, therefore, have strict requirements for each link in the project, the only way to ensure the smooth progress of the project. Construction method of the pile foundation and the problems encountered in the construction process and the solutions made by research.

Key words: pile foundation; construction; problem

中图分类号:中图分类号:TU74

桩基的实用与选择不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物。重型工业厂房和荷载过大的建筑物,如仓库、粮仓等。对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物, 宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构物的倾斜。对精密或大型的设备基础,需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率。软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,或以桩基作为地震区结构抗震措施。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。如果软弱土层很厚,桩端达不到良好地层,则应考虑桩基的沉降等问题;通过较好土层而将荷载传到下卧软弱层,则反而使桩基沉降增加。总之,桩基设计应该注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。在工程实践中,由于设计或施工方面的原因,致使桩基不合要求,甚至酿成重大事故者已非罕见。因此,做好地 基勘察,慎重选择方案, 精心设计、精心施工,也是桩基工程施工必须遵循的准则。

二、桩的施工方法

1、预制桩的施工

1.1锤击法。桩基施工中采用最广泛的一种沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度。一般适用于硬塑、软塑粘性土。用于砂土或碎石土有困难时,可辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤(见打桩机)。

1.2振动法。振动法沉桩是以大功率的电动激振器产生频率为700~900次/分钟的振动,克服土对桩的阻力,使桩沉入土中。

1.3压入法。压入法沉桩具有无噪声、无震动、成本低等优点,常用压桩机有80吨及120吨两种。压桩需借助设备自重及配重,经过传动机构加压把桩压入土中,故仅用于软土地基。

1.4射水法。锤击、振动两种沉桩方法的辅助方法。施工时利用高压水泵,产生高速射流,破坏或减小土的阻力,使锤击或振动更易将桩沉入土中。射水法多适用于砂土或碎石土中,使用时需控制水冲深度。

2、灌注桩的施工

主要工序是成孔及灌注混凝土。成孔可分为套管成孔、干作业成孔、泥浆护壁成孔及爆扩成孔四类。

2.1套管成孔灌注桩。将带有钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖的套管用锤击法或振动法沉入土中挤土成孔。在管中灌注混凝土后,边振动边将套管拔出,同时混凝土得到振实,在土中成圆柱桩体。套管成孔灌注桩适用于软土地基,不受地下水位影响。由于套管灌注桩在淤泥中成孔,有时会出现缩颈和断裂,施工时要严格掌握操作顺序、灌注混凝土量和拔管时间,必要时可二次沉管、复打予以补救。

2.2干作业成孔灌注桩。用螺旋钻成孔,不需泥浆护壁,孔壁自立,孔径不变。经清底放入钢筋骨架后灌注混凝土,用混凝土振捣器振实。适用于地下水位以上、土质较好的粘性土及砂土。

桩基础施工工艺篇(11)

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

本文结合包西铁路IIDYK493+002,4孔24+2孔32mM柳树店大桥钻孔灌注桩施工,简单地介绍钻孔桩施工工艺。本桥中心里程为IIDYK493+002,该桥全长为183.11m,位于曲线上,地震基本烈度6度。地层由上向下主要由砂质黄土、砂岩夹页岩组成。本桥基础采用钻孔桩基础,其中包头台、1#、2#、3#、4#墩均采用Φ1.25m桩径,5#墩及西安台采用Φ1.5m桩径。5个桥墩与2个桥台共有33个桩基,钻孔桩长分别为10~25m。

二、钻孔桩施工工艺

主要工艺流程如下:准备工作—钻孔—清孔及钢筋笼制作安装—安装导管—清孔(二次)—灌混凝土混凝土。

(一)、准备工作

准备工作包括施工前的一些准备,然后进行测量放样,接着埋设护筒,最后对泥浆的制备,这里就不再详细介绍每个步骤的具体过程。

(二)、钻孔、清孔及钢筋笼制作安装

1、钻孔

(1)开钻前,配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。(2)调平好钻孔工作平台,保证钻孔平台水平并确保牢固,在钻孔过程中不发生倾斜位移。(3)调整好钻机,保证钻杆竖直,使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。(4)在钻孔过程中,随时检查平台的水平度,发现倾斜,及时调整,确保成孔垂直度。(5)在粘土钻孔过程中,及时检查泥浆比重,控制在1.2~1.3之间。粘度控制在16~22秒,发现不符,及时调整。(6)钻孔作业分班连续进行,不中断。(7)升降钻具时,保证操作平稳,钻头提升时,防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。(8)在钻孔中因故停钻时,一是确保有规定水位及相应比重的泥浆,防止塌孔,二是钻头上提2m左右,以防钻渣沉淀而埋住钻头,造成质量事故。(9)钻孔中采用轻压慢钻,使孔底不全部承受钻具重力,以避免或减少倾孔、弯孔和扩孔现象。(10)在粉砂土控制进尺速度,加大泥浆比重至1.3~1.4,粘度22~24秒。(11)在粘土中控制中等转速,大泵量稀释泥浆,防止泥浆比重过大,影响成孔质量。

2、清孔及钢筋笼制作安装

(1)、成孔后一次清孔根据钻杆钻进长度可确定桩底是否达到桩底设计标高,待钻孔达到图纸规定深度,且成孔质量符合要求后,应立即进行清孔。清孔时,孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2m,以防止钻孔的任何塌陷,钻孔底沉淀物不得大于50mm,换浆法清孔后的泥浆指标应符合下列规定:相对密度1.05-1.2t/m3,粘度18-24s,含砂率小于4%,清孔后用测绳测出沉淀物厚度不大于0.4d,不得用加深孔底的方法来代替清孔。(2)、下探孔器提钻后和监理一起在现场用探孔器及把测绳栓在探孔器上来检测桩径及桩长是否满足设计要求,满足要求后吊车就位,准备吊放钢筋笼;不满足要求的不得下放钢筋笼,进行扫孔,直至满足要求。

(3)、钢筋笼制作

钢筋笼在钢筋加工棚集中分节制作,焊接、绑扎成型。汽车运输至现场,每节最大长度不大于9m,接头错开。钢筋笼制作必须顺直,不得扭曲变形,焊接、绑扎牢固,为增加钢筋笼的刚度,每隔2m增设一道加强箍筋,其直径为原箍筋的1.5~2倍,并与主筋点焊。钢筋笼外侧每隔2m于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”,保证钢筋保护厚度。

(4)、安装钢筋笼及接头焊接吊车将底节钢筋笼吊起,人工配合将钢筋笼推在孔的中央,然后吊车慢慢将钢筋笼放入孔内,快要下放到顶部时,用钢管插入钢筋笼加劲圈架放在钻机平台上。然后吊车吊起下一节钢筋笼,人工配合把吊起的钢筋笼转动使两节钢筋笼主筋相对,满足搭接长度(单面焊接≥10d,双面焊接≥5d)后进行单面焊接,焊接好以后请监理进行报验,合格后吊车慢慢上提,将钢管拔出继续下放,快要下放到顶部时,用钢管插入钢筋笼加劲圈架放在钻机平台上,然后在两根对称的主筋上焊接吊筋,焊好后吊车吊住吊环下放到护筒位置将钢管穿入吊环,钢管架放在护筒两边的方木上后,吊车撤场。3、安装导管(1)导管在使用前检验好水密性试验,不合格的接头不准使用。保证导管在填充水下混凝土中不漏水,不漏浆,确保桩的质量。(2)根据孔深配制好相应的导管节数,保证安装时一次性到位。(3)下放导管时,位置保证正确,卡口旋紧。(4)导管底与孔底保证有30cm左右的空隙,防止导管进入沉淀中,混凝土无法涌出管外。另避免离孔底太高,使第一斗灌注混凝土无法埋住导管口或导管埋深太少,泥浆重新涌入导管内形成夹泥,影响成桩质量。4、二次清孔放好导管后,通过导管进行二次清孔,测定好泥浆比重为1.10左右,沉淀≤10cm,孔径、孔深符合设计要求时,报监理同意后,开始浇注混凝土。(三)、灌注混凝土(1)钻孔灌注桩混凝土采用C25商品混凝土,坍落度宜控制在18cm~22cm。(2)浇混凝土前,隔水塞在导管一定高度内设置好,由初灌量计算确定,初灌量确定原则:当导管离孔底30~40cm时,保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。(3)斗内灌满混凝土,剪断铁丝,混凝土连续浇灌。用测绳测得导管埋深为6m,拆导管二节并保证拆导管后,导管在混凝土内埋深>1m,再浇混凝土。也就是控制两点,第一,导管埋深不宜过大,控制在4-6m之间,过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。第二,导管埋深必须保证最少有2m,防止操作中稍有失误,导管提升过高、过快,出现导管埋深过小或拔空,涌入泥浆,形成断桩、夹泥的质量事故。

三、钻孔事故的预防及处理措施1、坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降,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。处理方法:施工中应严格按要求操作,以防为主,一旦发生坍孔,找出坍孔原因,采取相应措施。2、落物掉钻预防措施:(1)开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具,可用打捞工具打捞,然后在护筒口加盖。(2)经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。(3)为便于打捞落入孔内的钻头,可在钻头上预先焊上打捞环,或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。处理方法:掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻头。3、糊钻在软塑粘土层回转钻进,因进尺快,钻渣量大,出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理办法:首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺,加强泥浆循环。若已严重糊钻,应将钻锥提出孔口,清除钻头残渣。4、扩孔和缩孔

扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加,若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。

缩孔原因有二种:一种是钻头焊补不及时,严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。5、钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆,可加稠泥浆慢速转动,在有护筒防护范围内,接缝处漏浆,由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。

四、结束语

随着现代科技的日新月异和对当代经济更高的需求,铁路与桥梁的发展有不可估量的发展前景,所以为了更好的发展与建设,做好桥梁工程的桩基工程施工时非常有必要的。质量是工程的生命,是工程建设的永恒主题。我们还需要更加努力,还需做更多更深入的工作。