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摘要:随着铁路大规模建设发展,高速铁路车站站房及雨棚建筑越来越多,灌注桩施工技术在地下部分施工中应用十分广泛。本文以某工程为例,对灌注桩技术的施工进行分析,并提出一些相关的建议。
关键词:雨棚;建筑;灌注桩;工艺;处理措施
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
该工程为某车站雨棚钢结构工程,设计建筑面积60004m2,基础采用三桩承台基础,基坑开挖深度为6.5m。设计主体结构基础采用800~1000mm钻孔灌注桩,离车站运营线路边设800mm钻孔桩基坑支护,支护桩顶沿横向设钢筋混凝土冠梁支撑。
1灌注桩施工技术及工艺流程
1.1钻孔灌注桩施工方法
在开孔初期,一定要采用轻压慢转的工艺并保持浆液浓度在1.2以上,以确保地面下孔壁完整,确保充盈系数在1.1以上。在本工程中,有部分桩相邻间距比较小,为防止发生坍孔、窜孔等情况,在相邻桩施工时,打完一根桩时,将钻机挪至本桩4倍桩径范围外施工另外桩,严禁为图方便不挪桩位,直接相邻桩连续打的现象。
钢筋笼制作:原材料进场后及时收集质量保证书并进行报验,协同质检工程师、监理工程师现场取样复试,同时进行模拟焊送样试验,全部合格后,才能进行钢筋笼制作。围护桩钢筋笼按长度分节制作(一般9m一节),采用GPS-10型钻机垂直度好的主卷扬机进行钢筋笼安装。
二次清孔:先检查导管的密封、磨损等情况,用3PNL泵进行泥浆循环清孔,必要时增加进浆流量,使沉渣厚度达到规范要求。
混凝土灌注:混凝土灌注时应检查隔水球及放料阀的正确安放情况,灌注过程中随时测量导管的埋管情况,及时做好记录。
1.2第一次清孔
当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。具体方法:在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底10cm~20cm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落测试孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束,为确保孔壁质量,一清泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.25,手触泥浆无颗粒感觉,一次清孔即可结束。
1.3钢筋笼吊放
吊放钢筋笼时,可利用机架直接吊放钢筋笼。为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高,安放前由施工员测定具体标高尺寸,确定吊筋长度,以保证偏差在±50mm以内。钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。如下放有阻,应查明原因。如焊接垂直度不好,应重新调正后再下放。如为孔径缩径,则应提出钢筋笼重新扫孔至符合要求。为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生,钢筋笼下到设计位置后必须固定好,以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm,笼顶、底标高偏差在±50mm之间。
1.4水下混凝土施工
按设计要求工程桩身混凝土强度为水下C40(围护灌注桩为水下C30)。采用250导管进行水下混凝土灌注,商品混凝土质量及混凝土灌注应按下列要求控制:导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏,并编号、丈量、记录长度,导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管长度应大于4m,以保证初灌时导管埋入混凝土面大于1.2m。
2灌注桩施工通病及处理措施
2.1桩位偏差
在开工前用全站仪对甲方提供的大样点进行复核,经确认无误后引出控制点,在场地周围建立控制网,其中永久性控制点不得受到施工干扰,对临时性控制点必须经常校核,桩孔定位必须严格遵照下列程序:计算→复核→实地测量,每道工序由专人负责复核检查,实行签字通过制度。在钻机开钻之前,由专职测量员使用全站仪进行测量,测量护筒埋设偏差必须小于20mm。校对护筒所用控制点距桩位应在30m之内,2m之外。整个放样过程应认真、细致一丝不苟。测设场地要求平整,测站同导向点要求通视良好。爱护仪器设备,使仪器、钢尺保持清洁、干燥,保护好测量控制点。
2.2堵管事故
根据以往施工经验结合本工程实际情况,造成堵管原因会有如下几种:1)导管内壁不干净,造成混凝土在下降过程中局部受阻,或由于导管接头处于不完全密封,造成管内进水而使混凝土局部离析,或者导管因变形导致垂直度与内径尺寸无法保证。2)泥浆比重过大,增加导管底部反压力,使管内混凝土无法正常压出。3)混凝土制作时搅拌时间不够或过长,造成混凝土和易性降低,严重导致混凝土在管内离析,或在运输途中振动离析。4)由于配置混凝土内卵石级配不符合施工要求或夹杂粒径较大的杂物。5)埋管过深造成混凝土面混凝土初凝,埋管过浅在浇筑过程中,可能导致脱管,使泥浆与砂浆混合物反压入管内。6)导管没有位于钻孔中央,以致在操作过程中,不慎将导管底部插入孔壁。
事故处理方法:提升导管2m左右,在孔口板上上下振动,让混凝土在其自重力作用下压出导管,或使用高频振动器安置在导管顶部,开启振动器可以使管内混凝土因振动液化原理而压出导管。以上办法无法解决,证明导管被堵严重,应立即提离混凝土面,重新插导管或使用大斗浇入混凝土。在两混凝土面交接处反复捣插,使其混合均匀,重新浇入混凝土强度等级应提高一级。该办法应该在孔内混凝土初凝时间不到方可使用,并作好浇筑记录。
2.3浮笼事故
导管埋深过大是浮笼的重要原因,故在底管接近笼底时,应尽量减少埋管,泥浆比重过大或泥浆中含砂率过大亦会导致浮笼,由于导管接头法兰外突,故在提管过程中也会造成浮笼,此时应顺时针旋转导管,让钢筋笼自动脱离法兰。
2.4桩顶标高过高或过低
由于含进站天桥及出站地道工程,桩顶标高的控制是一项重要的质量控制环节。若超灌则造成经济上浪费并给地下开挖带来麻烦;若欠灌则导致桩顶混凝土强度不够,而要求接桩。本工程为车站配套工程,控制好桩顶标高非常重要。其具体控制方法为:在灌注混凝土时,根据理论计算及实际灌注混凝土数量,可以推断混凝土标高是否符合设计要求,同时在灌注过程中应随时用测绳测量混凝土面高度,然后将混凝土面探测取样器插入孔内,提取混凝土样本,从而判定桩顶标高,桩顶混凝土强度是否满足设计要求。
2.5断桩、夹泥、夹心事故
该事故在施工过程中须严格禁止,故从以下几方面加以预防:灌注混凝土应及时连续,中途停顿时不宜超过30min。二次清孔时孔内沉渣必须清理干净,达到设计要求。同时泥浆比重应控制在1.15~1.25之间。注意混凝土质量:坍落度是否符合要求,有无离析等。凡不符合要求的一律杜绝使用。浇筑过程中严格按操作规程进行拔管,埋管深度宜控制在2m~6m。在浇筑过程中,应注意假灌现象。严格检查桩顶3m范围内的浇灌质量,严禁出现混凝土与浮浆混合,在拔出导管过程中应尽量利用导管自身反复插管以保证混凝土的密实。
3结语
钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺已经广泛的用于许多结构物的基础,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。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,甚至给建设者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。各施工企业应在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理,提高施工水平,减少质量事故。
参考文献:
[1]赵瑞坤.钻孔灌注桩的质量控制[J].科技信息,2007(3):118-119.
[2]陈森韬.冲孔灌注桩施工过程中的质量控制[J].现代物业(上旬刊),2011(7):31-33.
[3]吳锡锋.论冲孔灌注桩在应用中须注意的问题[J].现代物业(上旬刊),2011(9):11-15.
关键词:雨棚;建筑;灌注桩;工艺;处理措施
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
该工程为某车站雨棚钢结构工程,设计建筑面积60004m2,基础采用三桩承台基础,基坑开挖深度为6.5m。设计主体结构基础采用800~1000mm钻孔灌注桩,离车站运营线路边设800mm钻孔桩基坑支护,支护桩顶沿横向设钢筋混凝土冠梁支撑。
1灌注桩施工技术及工艺流程
1.1钻孔灌注桩施工方法
在开孔初期,一定要采用轻压慢转的工艺并保持浆液浓度在1.2以上,以确保地面下孔壁完整,确保充盈系数在1.1以上。在本工程中,有部分桩相邻间距比较小,为防止发生坍孔、窜孔等情况,在相邻桩施工时,打完一根桩时,将钻机挪至本桩4倍桩径范围外施工另外桩,严禁为图方便不挪桩位,直接相邻桩连续打的现象。
钢筋笼制作:原材料进场后及时收集质量保证书并进行报验,协同质检工程师、监理工程师现场取样复试,同时进行模拟焊送样试验,全部合格后,才能进行钢筋笼制作。围护桩钢筋笼按长度分节制作(一般9m一节),采用GPS-10型钻机垂直度好的主卷扬机进行钢筋笼安装。
二次清孔:先检查导管的密封、磨损等情况,用3PNL泵进行泥浆循环清孔,必要时增加进浆流量,使沉渣厚度达到规范要求。
混凝土灌注:混凝土灌注时应检查隔水球及放料阀的正确安放情况,灌注过程中随时测量导管的埋管情况,及时做好记录。
1.2第一次清孔
当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。具体方法:在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底10cm~20cm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落测试孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束,为确保孔壁质量,一清泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.25,手触泥浆无颗粒感觉,一次清孔即可结束。
1.3钢筋笼吊放
吊放钢筋笼时,可利用机架直接吊放钢筋笼。为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高,安放前由施工员测定具体标高尺寸,确定吊筋长度,以保证偏差在±50mm以内。钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。如下放有阻,应查明原因。如焊接垂直度不好,应重新调正后再下放。如为孔径缩径,则应提出钢筋笼重新扫孔至符合要求。为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生,钢筋笼下到设计位置后必须固定好,以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm,笼顶、底标高偏差在±50mm之间。
1.4水下混凝土施工
按设计要求工程桩身混凝土强度为水下C40(围护灌注桩为水下C30)。采用250导管进行水下混凝土灌注,商品混凝土质量及混凝土灌注应按下列要求控制:导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏,并编号、丈量、记录长度,导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管长度应大于4m,以保证初灌时导管埋入混凝土面大于1.2m。
2灌注桩施工通病及处理措施
2.1桩位偏差
在开工前用全站仪对甲方提供的大样点进行复核,经确认无误后引出控制点,在场地周围建立控制网,其中永久性控制点不得受到施工干扰,对临时性控制点必须经常校核,桩孔定位必须严格遵照下列程序:计算→复核→实地测量,每道工序由专人负责复核检查,实行签字通过制度。在钻机开钻之前,由专职测量员使用全站仪进行测量,测量护筒埋设偏差必须小于20mm。校对护筒所用控制点距桩位应在30m之内,2m之外。整个放样过程应认真、细致一丝不苟。测设场地要求平整,测站同导向点要求通视良好。爱护仪器设备,使仪器、钢尺保持清洁、干燥,保护好测量控制点。
2.2堵管事故
根据以往施工经验结合本工程实际情况,造成堵管原因会有如下几种:1)导管内壁不干净,造成混凝土在下降过程中局部受阻,或由于导管接头处于不完全密封,造成管内进水而使混凝土局部离析,或者导管因变形导致垂直度与内径尺寸无法保证。2)泥浆比重过大,增加导管底部反压力,使管内混凝土无法正常压出。3)混凝土制作时搅拌时间不够或过长,造成混凝土和易性降低,严重导致混凝土在管内离析,或在运输途中振动离析。4)由于配置混凝土内卵石级配不符合施工要求或夹杂粒径较大的杂物。5)埋管过深造成混凝土面混凝土初凝,埋管过浅在浇筑过程中,可能导致脱管,使泥浆与砂浆混合物反压入管内。6)导管没有位于钻孔中央,以致在操作过程中,不慎将导管底部插入孔壁。
事故处理方法:提升导管2m左右,在孔口板上上下振动,让混凝土在其自重力作用下压出导管,或使用高频振动器安置在导管顶部,开启振动器可以使管内混凝土因振动液化原理而压出导管。以上办法无法解决,证明导管被堵严重,应立即提离混凝土面,重新插导管或使用大斗浇入混凝土。在两混凝土面交接处反复捣插,使其混合均匀,重新浇入混凝土强度等级应提高一级。该办法应该在孔内混凝土初凝时间不到方可使用,并作好浇筑记录。
2.3浮笼事故
导管埋深过大是浮笼的重要原因,故在底管接近笼底时,应尽量减少埋管,泥浆比重过大或泥浆中含砂率过大亦会导致浮笼,由于导管接头法兰外突,故在提管过程中也会造成浮笼,此时应顺时针旋转导管,让钢筋笼自动脱离法兰。
2.4桩顶标高过高或过低
由于含进站天桥及出站地道工程,桩顶标高的控制是一项重要的质量控制环节。若超灌则造成经济上浪费并给地下开挖带来麻烦;若欠灌则导致桩顶混凝土强度不够,而要求接桩。本工程为车站配套工程,控制好桩顶标高非常重要。其具体控制方法为:在灌注混凝土时,根据理论计算及实际灌注混凝土数量,可以推断混凝土标高是否符合设计要求,同时在灌注过程中应随时用测绳测量混凝土面高度,然后将混凝土面探测取样器插入孔内,提取混凝土样本,从而判定桩顶标高,桩顶混凝土强度是否满足设计要求。
2.5断桩、夹泥、夹心事故
该事故在施工过程中须严格禁止,故从以下几方面加以预防:灌注混凝土应及时连续,中途停顿时不宜超过30min。二次清孔时孔内沉渣必须清理干净,达到设计要求。同时泥浆比重应控制在1.15~1.25之间。注意混凝土质量:坍落度是否符合要求,有无离析等。凡不符合要求的一律杜绝使用。浇筑过程中严格按操作规程进行拔管,埋管深度宜控制在2m~6m。在浇筑过程中,应注意假灌现象。严格检查桩顶3m范围内的浇灌质量,严禁出现混凝土与浮浆混合,在拔出导管过程中应尽量利用导管自身反复插管以保证混凝土的密实。
3结语
钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺已经广泛的用于许多结构物的基础,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。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,甚至给建设者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。各施工企业应在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理,提高施工水平,减少质量事故。
参考文献:
[1]赵瑞坤.钻孔灌注桩的质量控制[J].科技信息,2007(3):118-119.
[2]陈森韬.冲孔灌注桩施工过程中的质量控制[J].现代物业(上旬刊),2011(7):31-33.
[3]吳锡锋.论冲孔灌注桩在应用中须注意的问题[J].现代物业(上旬刊),2011(9):11-15.