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摘要:高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用比较复杂,要严格控制施工过程中的重要环节,根据经验和出现的问题及时提出改进的措施,确保不会发生安全事故是重中之重。在进行钻孔灌注桩的具体过程中,希望相关技术人员能够多多了解具體施工工艺流程和需要注意的细节,杜绝本文前面所讲到的一系列问题,更好的在高速公路中运用钻孔灌注桩技术。本文作者结合多年来的工作经验,对高速公路施工中钻孔灌注桩技术进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:高速公路 钻孔灌注桩 技术
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
近年来,我国的公路工程得到了长足的发展,随着人们生活水平的提高,对于公路工程的要求也是越来越高。尤其是高速公路的运行,对该工程施工的要求更加严格更加高,如何运用各种施工技术做好高速公路工程的施工时企业所关注的焦点。目前,钻孔灌注桩技术在国内的高速公路桥梁工程施工中占据着重要的地位,它具有抗震性能好、承载力大、对施工环境影响小、能解决特殊地基沉载力等优点,所以在我国高速公路施工中得到了非常广泛的运用。然而钻孔灌注桩技术在施工中仍然存在着一些问题亟待解决,所以,我们在高速公路施工中要充分利用好钻孔灌注桩施工技术,严格把握住关键所在,严把工程施工质量关。
一、钻孔灌注桩施工技术分析
1、混凝土的制备技术
在对混凝土进行制备时,要先严格依据设计强度要求进行试配,然后再确定满足要求的混凝土的配合比,还要按照已经确定的配合比,在施工现场进行严格的混凝土搅拌制备。在进行混凝土制备的过程中需要注意以下几点:(1)慎重选择水泥,水泥要达到初凝时间不小于2个小时的要求,而C30及C30以上的混凝土规格,需要采用42.5级水泥。(2)选用的中粗砂要保证细度模数为2.5~3.3。(3)水下混凝土的集料要尽可能采用质地坚硬颗粒洁净的碎石,保证最大粒径不得大于导管的1/6~1/8以及是钢筋的最小净距的1/4,而且不能大于40毫米,尽量采用单粒级的碎石作为配制矿料。(4)控制好坍落度的范围,切实保证在18~22毫米,水泥的用量尽量保证在350kg/m3以下,如果遇到掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时,要保证不能少于300kg,水灰比要采用0.5~0.6,砂率为0.4~0.5。(5)采用泵送混凝土实施灌注,在第一次的灌注完成后,一定要进行不间断的连续灌注,中间不能停顿。(6)在灌注的过程里一定要防止杂物掉进孔底部,还要对孔内的混凝土高度进行具体的测量。(7)在拆除导管的过程中确保在15分钟内将拆除工序完成,实际的灌注高度要比设计桩顶部的高度高出0.5~1米。
2、钻孔、制浆技术
首先就是制备泥浆,制作泥浆要根据设计时的比例用水、粘土和添加剂来操作,并且,泥浆还可以作为钻孔时候的护壁介质。只有确保开孔位置的绝对正确后才能进行钻孔施工,要慢速钻进,与此同时,使用泥浆泵对其进行循环作业,这个过程一定要确保泥浆均匀。还有一个值得注意的问题就是钻进的速度控制,开钻的时候要慢速钻孔,在钻头全部进入地层后再实施快速钻进,如果此过程中出现排渣、停钻的现象,一定要检查水头以及泥浆密度,密切关注其粘度情况等。
3、清孔施工技术
清孔施工技术主要是在钻孔完成后,对孔深以及孔径进行全面的检查,当一切都合乎规范之后所进行的清孔操作技术。因此,在清孔操作的过程中,必须切实保持孔内的水头,避免孔出现坍塌现象。清孔操作完成后,提取孔底的泥浆样品,进行性能指标的相关试验,切实保证试验结果符合相关规定和要求。不得用深钻孔的方法来代替清孔。
4、钢筋笼制作技术
钢筋笼的制作非常重要,必须要按照设计要求来进行,若果钢筋笼的类型是长骨架型,可以采取分段制作的方式,先根据具体的运输和吊装的条件来确定分段制作的长度,这样可以避免在长途运输中钢筋笼产生不必要的变形。为了有效的控制保护层的厚度就必须错开接头并在其外侧设置垫块,确保有2米的竖向间距。与此同时,在钢筋笼的骨架顶部要设置吊环,在钢筋笼全部制作完成后,要控制其误差波动,使保护层的厚度以及中心位置和顶部的误差在±10毫米之内。
5、护筒施工技术
设计的护筒内径要比桩径大,范围也要控制在20~40厘米以内。在对护筒进行埋设时,应保持桩体中心线与护筒中心线重合,将平面误差控制在50毫米之内并且倾斜度不能大于1%。例如,在旱地条件下,就可以采取挖坑埋设的形式,即对护筒底部及四周的回填粘土实行分层夯实,高度要超出地面30厘米,假如在水里的应超出水面1~2米。而护筒的埋深一般在2~4米之内,这还要根据工程现场状况和设计具体要求来决定。
二、高速公路施工中钻孔灌注桩施工存在的问题
1、导管堵塞
导管堵塞的原因包括:导管下部和孔底间距太小、混凝土离析严重或者导管漏水、灌注的时间太长、混凝土的坍落度值过小、机械自身发生故障造成的混凝土无法正常流动。
2、钻孔坍塌、斜移
泥浆与护壁的要求不符合规范;钻进的速度太快;钻机作业时与护筒发生碰撞,出现振动导致坍孔;水位太高或者太低,前者导致渗浆或者反冲孔,后者容易导致护壁失效。造成孔斜的原因很多,主要包括:钻架不稳、部件松动磨损、钻杆弯曲;钻孔在遇扩孔较大的位置时产生偏移、土层软硬不均造成的钻头受力不均等。
3、钢筋笼上浮
钢筋笼的制作过程很重要,但难免会出现上浮的现象,主要原因:钢筋笼不稳定;在进行清孔时泥浆的悬浮物过多;混凝土的灌注速度过快;在导管提升过程中钢筋笼被挂住;混凝土的凝结时间不够。
4、注桩发生断裂或者偏移
断桩的原因主要是在进行清孔的时候,泥浆的悬浮物会发生回沉,从而形成沉积层影响混凝土的上升,最终导致导管堵塞,甚至造成混凝土灌注断裂;另外还有混凝土的灌注过程中由于机械发生故障、或者是由于停电、漏水导致灌注时间过长导致的混凝土凝结等原因。而偏移问题出现的情况较少,但还是应引起注意,主要原因是钻机和钢筋笼不处于中心地位或者桩体的位置错误。
5、杂物掉落现象严重
这主要是在卡钻情况出现的时候,没有停工,依然强行作业,倒导致钻杆或者钢丝绳断裂发生杂物坠落现象;钻杆的接头有纰漏;钢丝绳太过老化;钻头套的质量没有达到要求。
三、加强高速公路施工中钻孔灌注桩施工技术的措施
1、切实保证导管的通畅
首先需要制作一个比较标准的隔水栓,在进行导管组装的过程中要对它的内壁进行检查;在进行灌注操作的时候,倘若是因为混凝土本身的质量或是隔水栓造成的堵塞,完全能够采用钢筋或者竹竿来疏通导管,而如果是因为混凝土无法进行正常流动,就需要把导管向上提升,然后在混凝土能够实现流动后,才能将导管沉入;另外要有效控制混凝土集料的相关规格、混凝土的搅拌时间长短以及坍落程度,此时要注意混凝土灌注的时间要尽可能的减少;再者在使用导管前,必须进行水密承压和接头抗拉实验,该实验必须严格要求,从而更好地避免导管漏水的现象发生;最后还要注意在清孔之后,及时进行混凝土的灌注工作,从而避免沉渣过厚导致导管的堵塞。
2、防治钻孔的坍塌和斜移
首先要对泥浆的性能加以改善,可以添加粘土粉、烧碱和木质素等方式;确保孔内水头的压力合符规范;小心作业,防止孔壁和钢筋笼发生接触。其次当钻头发生较大偏斜现象时,可以先用土石进行填充后再重新钻进,注意钻进过程要控制钻速;如果在钻进过程中发现土层中藏有石块和木头等障碍物时,要现打碎它们后再继续钻进;要定期校正钻架,保证钻架的稳固和平稳垂直,这样才能使钻机设备发挥最好的功能,处于最好的工作状态。
3、合理进行钢筋笼的制作
首先设置环形筋在钢筋笼的底部,同时焊接上牵引钢筋实现其固定;确保在中心点安插导管,并在灌注前对其进行升降工作,注意观察实时情况变化;在混凝土灌注到距离钢筋笼底部快1米的时候,要适当的降低灌注速度,当混凝土拌和物快要到骨架底部4米时,要提升导管,使其高于骨架底部2米以上,这样就能恢复正常速度了;在进行清孔时时刻要注意含砂率要满足要求;要连续的进行混凝土的灌注,不能有停顿。
4、注重混凝土灌注方式以及时间的把控
在实际工作中要严格复核桩体的位置,只有检查合格后才能进行下一步工作;断桩出现的原因是在混凝土的灌注过程中,机械发生故障或者停电、漏水导致灌注的时间太长,从而导致混凝土的凝结。所以要准备好备用电源,避免由于停电造成机械停止工作,与此同时,要谨慎控制灌注时间,控制在超过初凝时间的1.5倍之内。
5、定期进行杂物清理
在钻孔灌注桩技术施工过程中进行杂物的清理,并对容易断裂、老化的部位进行定期的检查,一旦发现问题就进行及时的更换。
结束语
总而言之,高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用是比较广泛的,同时也属于一种复杂的施工技术,所以在应用过程中要充分注重各个环节的施工,对于施工中存在的问题要及时发现,并采取相应的措施进行改进,保证高速公路施工的安全和质量,从而更好地促进钻孔灌注桩施工技术的普及与应用。因此,在高速公路施工中的钻孔灌注桩技术的应用中,要充分掌握每一个环节的重点,避免上述问题的出现,从而促进高速公路工程的发展,最终促进我国国民经济的不断进步与发展。
参考文献:
[1]高振鑫.公路桥梁钻孔灌注桩后压浆技术应用研究[D].长安大学,2012.
[2]李欠秋.加强建筑施工中钻孔灌注桩技术的研究[J].城市建筑,2013,08:58.
[3]葛克宁.公路桥梁工程中钻孔灌注桩的施工技术[J].科技致富向导,2012,30:375.
[4]林瑞乐.略谈钻孔灌注桩施工过程中应注意的几个问题[J].黑龙江交通科技,2010(6).
[5]廖元生.高速公路钻孔灌注桩施工探讨[J].总裁,2009(1):83-85.
关键词:高速公路 钻孔灌注桩 技术
中图分类号:U412文献标识码: A
引言
近年来,我国的公路工程得到了长足的发展,随着人们生活水平的提高,对于公路工程的要求也是越来越高。尤其是高速公路的运行,对该工程施工的要求更加严格更加高,如何运用各种施工技术做好高速公路工程的施工时企业所关注的焦点。目前,钻孔灌注桩技术在国内的高速公路桥梁工程施工中占据着重要的地位,它具有抗震性能好、承载力大、对施工环境影响小、能解决特殊地基沉载力等优点,所以在我国高速公路施工中得到了非常广泛的运用。然而钻孔灌注桩技术在施工中仍然存在着一些问题亟待解决,所以,我们在高速公路施工中要充分利用好钻孔灌注桩施工技术,严格把握住关键所在,严把工程施工质量关。
一、钻孔灌注桩施工技术分析
1、混凝土的制备技术
在对混凝土进行制备时,要先严格依据设计强度要求进行试配,然后再确定满足要求的混凝土的配合比,还要按照已经确定的配合比,在施工现场进行严格的混凝土搅拌制备。在进行混凝土制备的过程中需要注意以下几点:(1)慎重选择水泥,水泥要达到初凝时间不小于2个小时的要求,而C30及C30以上的混凝土规格,需要采用42.5级水泥。(2)选用的中粗砂要保证细度模数为2.5~3.3。(3)水下混凝土的集料要尽可能采用质地坚硬颗粒洁净的碎石,保证最大粒径不得大于导管的1/6~1/8以及是钢筋的最小净距的1/4,而且不能大于40毫米,尽量采用单粒级的碎石作为配制矿料。(4)控制好坍落度的范围,切实保证在18~22毫米,水泥的用量尽量保证在350kg/m3以下,如果遇到掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时,要保证不能少于300kg,水灰比要采用0.5~0.6,砂率为0.4~0.5。(5)采用泵送混凝土实施灌注,在第一次的灌注完成后,一定要进行不间断的连续灌注,中间不能停顿。(6)在灌注的过程里一定要防止杂物掉进孔底部,还要对孔内的混凝土高度进行具体的测量。(7)在拆除导管的过程中确保在15分钟内将拆除工序完成,实际的灌注高度要比设计桩顶部的高度高出0.5~1米。
2、钻孔、制浆技术
首先就是制备泥浆,制作泥浆要根据设计时的比例用水、粘土和添加剂来操作,并且,泥浆还可以作为钻孔时候的护壁介质。只有确保开孔位置的绝对正确后才能进行钻孔施工,要慢速钻进,与此同时,使用泥浆泵对其进行循环作业,这个过程一定要确保泥浆均匀。还有一个值得注意的问题就是钻进的速度控制,开钻的时候要慢速钻孔,在钻头全部进入地层后再实施快速钻进,如果此过程中出现排渣、停钻的现象,一定要检查水头以及泥浆密度,密切关注其粘度情况等。
3、清孔施工技术
清孔施工技术主要是在钻孔完成后,对孔深以及孔径进行全面的检查,当一切都合乎规范之后所进行的清孔操作技术。因此,在清孔操作的过程中,必须切实保持孔内的水头,避免孔出现坍塌现象。清孔操作完成后,提取孔底的泥浆样品,进行性能指标的相关试验,切实保证试验结果符合相关规定和要求。不得用深钻孔的方法来代替清孔。
4、钢筋笼制作技术
钢筋笼的制作非常重要,必须要按照设计要求来进行,若果钢筋笼的类型是长骨架型,可以采取分段制作的方式,先根据具体的运输和吊装的条件来确定分段制作的长度,这样可以避免在长途运输中钢筋笼产生不必要的变形。为了有效的控制保护层的厚度就必须错开接头并在其外侧设置垫块,确保有2米的竖向间距。与此同时,在钢筋笼的骨架顶部要设置吊环,在钢筋笼全部制作完成后,要控制其误差波动,使保护层的厚度以及中心位置和顶部的误差在±10毫米之内。
5、护筒施工技术
设计的护筒内径要比桩径大,范围也要控制在20~40厘米以内。在对护筒进行埋设时,应保持桩体中心线与护筒中心线重合,将平面误差控制在50毫米之内并且倾斜度不能大于1%。例如,在旱地条件下,就可以采取挖坑埋设的形式,即对护筒底部及四周的回填粘土实行分层夯实,高度要超出地面30厘米,假如在水里的应超出水面1~2米。而护筒的埋深一般在2~4米之内,这还要根据工程现场状况和设计具体要求来决定。
二、高速公路施工中钻孔灌注桩施工存在的问题
1、导管堵塞
导管堵塞的原因包括:导管下部和孔底间距太小、混凝土离析严重或者导管漏水、灌注的时间太长、混凝土的坍落度值过小、机械自身发生故障造成的混凝土无法正常流动。
2、钻孔坍塌、斜移
泥浆与护壁的要求不符合规范;钻进的速度太快;钻机作业时与护筒发生碰撞,出现振动导致坍孔;水位太高或者太低,前者导致渗浆或者反冲孔,后者容易导致护壁失效。造成孔斜的原因很多,主要包括:钻架不稳、部件松动磨损、钻杆弯曲;钻孔在遇扩孔较大的位置时产生偏移、土层软硬不均造成的钻头受力不均等。
3、钢筋笼上浮
钢筋笼的制作过程很重要,但难免会出现上浮的现象,主要原因:钢筋笼不稳定;在进行清孔时泥浆的悬浮物过多;混凝土的灌注速度过快;在导管提升过程中钢筋笼被挂住;混凝土的凝结时间不够。
4、注桩发生断裂或者偏移
断桩的原因主要是在进行清孔的时候,泥浆的悬浮物会发生回沉,从而形成沉积层影响混凝土的上升,最终导致导管堵塞,甚至造成混凝土灌注断裂;另外还有混凝土的灌注过程中由于机械发生故障、或者是由于停电、漏水导致灌注时间过长导致的混凝土凝结等原因。而偏移问题出现的情况较少,但还是应引起注意,主要原因是钻机和钢筋笼不处于中心地位或者桩体的位置错误。
5、杂物掉落现象严重
这主要是在卡钻情况出现的时候,没有停工,依然强行作业,倒导致钻杆或者钢丝绳断裂发生杂物坠落现象;钻杆的接头有纰漏;钢丝绳太过老化;钻头套的质量没有达到要求。
三、加强高速公路施工中钻孔灌注桩施工技术的措施
1、切实保证导管的通畅
首先需要制作一个比较标准的隔水栓,在进行导管组装的过程中要对它的内壁进行检查;在进行灌注操作的时候,倘若是因为混凝土本身的质量或是隔水栓造成的堵塞,完全能够采用钢筋或者竹竿来疏通导管,而如果是因为混凝土无法进行正常流动,就需要把导管向上提升,然后在混凝土能够实现流动后,才能将导管沉入;另外要有效控制混凝土集料的相关规格、混凝土的搅拌时间长短以及坍落程度,此时要注意混凝土灌注的时间要尽可能的减少;再者在使用导管前,必须进行水密承压和接头抗拉实验,该实验必须严格要求,从而更好地避免导管漏水的现象发生;最后还要注意在清孔之后,及时进行混凝土的灌注工作,从而避免沉渣过厚导致导管的堵塞。
2、防治钻孔的坍塌和斜移
首先要对泥浆的性能加以改善,可以添加粘土粉、烧碱和木质素等方式;确保孔内水头的压力合符规范;小心作业,防止孔壁和钢筋笼发生接触。其次当钻头发生较大偏斜现象时,可以先用土石进行填充后再重新钻进,注意钻进过程要控制钻速;如果在钻进过程中发现土层中藏有石块和木头等障碍物时,要现打碎它们后再继续钻进;要定期校正钻架,保证钻架的稳固和平稳垂直,这样才能使钻机设备发挥最好的功能,处于最好的工作状态。
3、合理进行钢筋笼的制作
首先设置环形筋在钢筋笼的底部,同时焊接上牵引钢筋实现其固定;确保在中心点安插导管,并在灌注前对其进行升降工作,注意观察实时情况变化;在混凝土灌注到距离钢筋笼底部快1米的时候,要适当的降低灌注速度,当混凝土拌和物快要到骨架底部4米时,要提升导管,使其高于骨架底部2米以上,这样就能恢复正常速度了;在进行清孔时时刻要注意含砂率要满足要求;要连续的进行混凝土的灌注,不能有停顿。
4、注重混凝土灌注方式以及时间的把控
在实际工作中要严格复核桩体的位置,只有检查合格后才能进行下一步工作;断桩出现的原因是在混凝土的灌注过程中,机械发生故障或者停电、漏水导致灌注的时间太长,从而导致混凝土的凝结。所以要准备好备用电源,避免由于停电造成机械停止工作,与此同时,要谨慎控制灌注时间,控制在超过初凝时间的1.5倍之内。
5、定期进行杂物清理
在钻孔灌注桩技术施工过程中进行杂物的清理,并对容易断裂、老化的部位进行定期的检查,一旦发现问题就进行及时的更换。
结束语
总而言之,高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用是比较广泛的,同时也属于一种复杂的施工技术,所以在应用过程中要充分注重各个环节的施工,对于施工中存在的问题要及时发现,并采取相应的措施进行改进,保证高速公路施工的安全和质量,从而更好地促进钻孔灌注桩施工技术的普及与应用。因此,在高速公路施工中的钻孔灌注桩技术的应用中,要充分掌握每一个环节的重点,避免上述问题的出现,从而促进高速公路工程的发展,最终促进我国国民经济的不断进步与发展。
参考文献:
[1]高振鑫.公路桥梁钻孔灌注桩后压浆技术应用研究[D].长安大学,2012.
[2]李欠秋.加强建筑施工中钻孔灌注桩技术的研究[J].城市建筑,2013,08:58.
[3]葛克宁.公路桥梁工程中钻孔灌注桩的施工技术[J].科技致富向导,2012,30:375.
[4]林瑞乐.略谈钻孔灌注桩施工过程中应注意的几个问题[J].黑龙江交通科技,2010(6).
[5]廖元生.高速公路钻孔灌注桩施工探讨[J].总裁,2009(1):83-85.