水利工程钻孔灌注桩技术探究

发表时间:2015/9/11   来源:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿   作者:杨宝国
[导读] 河北省水利水电勘测设计研究院 如果隔的时间过长,泥浆会沉淀,钻孔会坍塌。清孔的方法有很多种,比如抽渣筒、正循环旋转钻机、换浆法等。
杨宝国(河北省水利水电勘测设计研究院,天津,300250)
  【摘 要】本文首先概述了钻孔灌注桩的特点,然后对其在水利施工中的应用进行了详细分析。钻孔灌注桩作为在水利工程施工中,较为常用的一种基础施工形式,可以有效提高地基基础的承载能力,保证建筑的整体质量,提升建筑的额使用寿命。本文以下就此进行了详细的探讨。
  【关键词】水利施工;钻孔灌注桩;技术应用伴
  随着灌注桩措施在水利项目中的运用日益普遍,对其建筑措施和建筑品质的需求也日益提升。要增强对重点步骤的探索,保证水利项目的整体品质。
  一、钻孔灌注桩技术的概念及其特点1、概念钻孔灌注桩技术是在建筑施工过程中,通过机械钻孔、钢管挤土或者人工挖掘等方式在地基土中形成桩孔,并在钻好的桩孔中置入钢筋笼和灌注混凝土而形成的桩,这是现阶段一种十分有效的桩基技术。根据钻孔成形的方法不同,灌注桩可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类,钻孔灌注桩是成桩方法不同而形成的一种桩型。
  因为这种桩基技术在施工过程中具有一定的隐蔽性和复杂性,导致钻孔灌注桩对施工人员的技术水平要求很高,如果技术不熟练的话,就会对桩基的施工质量产生影响,从而对整体建筑的质量也带来不同程度的影响。
  2、特点在建筑施工技术中,钻孔灌注桩技术与其它桩基技术相比,其施工噪音和震动范围都要小很多,对施工周围的环境影响较小;这项技术能够建造比预制桩直径大很多的桩,在各种类型的地基上都能够得到有效的应用;钻孔灌注桩技术也在施工过程中也有一定的缺陷,其施工质量的好坏对桩基的承载力影响很大,如果施工质量得不到保障,如果桩基承载力没有达到建筑本身所要求的承载力,就会对整个地基建筑的质量带来影响;还有,混凝土是在泥水中灌注的,要控制好混凝土的质量有一定的难度。
  二、钻孔灌注桩技术在水利施工中的应用1、前期准备首先确定桩位的平面地点,通常采取坐标控制的方法给予确定,同时为了能够快速明确打桩孔的范围,利用水平仪进行测量各桩孔并做好高正负零等标志,必须熟悉把握图纸要求和规范性技术,严格根据图纸和技术进行规律性把布局文件整治妥善。为了给予坚实桩基提供良好的前期技术确保,在进行正式打桩之前,核查关于灌注桩全部的施工参数,同时要求实地测量。在技术交底的时候,一定让相关施工人员了解并掌握有关的规范性操作和技术。
  2、场地准备在钻机进工地现场以前,专业技术人员应该利用监测仪测量待施工的位置同时埋设护桩。钻机布置要考虑到有效施工面积问题,每当有一个钻机完成工作,就要间隔一桩的距离再准备作业,避免出现有两台钻机在相邻位置工作。
  3、埋设工作钢材质护筒,为了保证其整体质量,应设置 15 公分宽、12 公分厚的钢带,并在底部设置刃脚。保证排泥浆口高于地面30 公分,在埋设时,夯实四周土层,粘土含水量适当。在干地埋设时,应采取挖埋方法,深入土中1 米以上并均匀、对称地回填最优含水量的粘土,将分层回填作夯实处理,保证密实度最佳。而在水中埋设时,可采用震动加压的方法,护筒要沉至土下1 米处,以防止其发生穿孔或坍塌,如果一旦发生,就必须作返工处理。
  4、钻孔成型根据试桩的地层情况,选取单腰的带翼硬质合金钻头来进行钻孔。

开孔之后,首先采用正循环,参数采用轻压慢转,进行钻进,并缓慢注水,一直注到冲洗液密度达到1,15 一l.25kg/L/,粘度20 一2Pa·s 时,开始进行正常的钻进,在钻孔期间浆性要保持不变,转速23rpm ,一直保持适当的速度进行钻进。在淤泥层中采用中压慢转小泵量。当钻孔钻到强风化的基岩之后,要随时的注意钻机的运行情况以及返回钻渣的岩性,准确判断中风化岩的残留情况。当钻进至设计要求的桩底标高后, 使用测绳来准确测量孔深,测量值符合要求后即停止加压,采用慢转、大泵量进行首次的清孔, 清孔持续时间约为25min , 同时检测到的泥浆含砂率(≤8% ) ,当检测结果合格之后方才结束。
  5、清孔桩孔钻到设计的标高之后,检查好孔径和孔深。合乎设计和规范要求,再给监理师批准,开始清孔。如果隔的时间过长,泥浆会沉淀,钻孔会坍塌。清孔的方法有很多种,比如抽渣筒、正循环旋转钻机、换浆法等。
  采用换浆法清孔,等到终孔以后提钻锥离孔底,空转20cm,并保证泥浆开始正循环。用中速的方式压入1.1 的纯泥浆,换出孔内较多悬浮钻渣的泥浆。清孔以后,泥浆可能会降到2%的含砂率,达到17s—20s 的黏度、1.1 的相对密度。如果孔底的沉淀厚度比设计规定要小,清孔便可终止。
  6、钢筋笼的制作和安放(1)钢筋笼的制作首先,对到场钢材的质保资料进行检查,钢材资料检查合格之后再按照设计要求以及施工的规范验收钢筋。如果钢筋过长, 在吊起时容易发生弯曲和变形, 如果钢筋过短,会增加焊接时间, 对成桩质量十分不利。已经制作好的钢筋笼应该平放,并且要堆放在平整、干净的场地上,堆放的高度应小于等于两层。验收中还应注意到钢筋笼长度能否让钢筋准确的吊放在设计标高位置。
  (2)钢筋笼的安放钢筋笼在安放时要按照规定要求对钢筋进行调直、切断、弯曲以及绑扎,绑扎成型之后采用专用运输车进行运输,钢筋笼存放的场地应该做到整平干净,不能使钢筋笼受损坏。然后在立筋上绑扎条焊顶住箍筋, 加大焊接的焊面。然而,在施工中有时由于吊车爬杆的高度不够, 在向钻孔安装钢筋笼时, 一般可分成2---3 节,采取单面搭接焊进行焊接。
  (3)安放导管将硅导管管径 0. 25 m 对准钻孔的中心, 然后对导管进行连接,一直连接至导管的底口距孔底距离为0. 25 一0. 4m ,最后安装隔水栓球。
  7、水下混凝土浇筑在路桥桩基施工技术中,水下混凝土浇筑有一些缺陷。比如,向大斗投料时,多数混凝土会在碰撞大斗壁的过程中耗损,混凝土料不连续的落入导管中,不能形成冲击力。
  混凝土没有向四周挤压的足够力量,降低了桩的摩阻力。多数混凝土料会反弹落进导管中,出现混凝土堵管和离析现象。吊臂移动速度慢,下落混凝土料没有超压,易形成夹泥芯。故此,可采取大体积的混凝土冲击灌注。一斗灌注是把2—3m 的混凝土放入大斗内积蓄够量。出料口插入导管中,再开活门连续冲击。拌合站拌制桩基混凝土,混凝土输送泵把桩基混凝土输送到桩口部位。灌注过程中,施工人员要认真观察灌注护筒的现状。避免护筒突然的脱离混凝土面。此外,观察孔壁的情况,及时处理坍塌苗头的孔洞。
  等到施工完毕后,混凝土凝结好,及时拆除固定钢筋笼,确保钢筋笼和混凝土一致收缩。
  等到混凝土强度达到25%的要求值后,可及时拆除护筒,凿除多余混凝土。
  三、结语综上所述,由于钻孔灌注桩施工技术是一项隐蔽工程,在施工过程中很难对一些易发性的质量问题进行统一的处理,因此在施工的过程中对各种施工工艺和施工环节的控制是不可忽视的过程,加强监理制度和管理制度是施工质量的保证,也是增加水利工程施工质量的前提和基础。
  参考文献:[1]邵桦,孙丽华. 浅谈水利施工中钻孔灌注桩技术的应用[J]. 经营管理者. 2011(14)[2]张相敏,马俊青,魏高雄,郑伟. 浅谈灌注桩施工技术[J]. 河南水利与南水北调.2009(06)
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