浅谈公路桥梁工程的桩基础工程施工的发展

'　　浅谈公路桥梁工程的桩基础工程施工的发展:钻孔灌注桩基础在公路桥梁工程中应用普遍,它的施工技术发展在湛江地区最早是70年代初期的人力手推钻孔，随着公路技术的不断发展和技术的提高，目前的钻孔灌注桩基础均实行了现代的机械化施工，克服了过去劳力大并难以解决的实际施工中多方面的问题，如进度要求、岩层进尺难等。以在施工过程中的有关施工技术规范,对钻孔灌注桩施工作了简单分析。　　关键词:桩基础施工；施工技术；　　　　1.前言　　钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。施工要点是:施工前准备、埋设护筒、钻孔、泥浆拌制、成孔质量检测、钢筋笼(检测管)制作和吊放就位、安装导管、灌注水下混凝土、拆除护筒、处理桩头、桩基检测。　　2.桩基础施工　　2.1施工前准备 　　钻孔桩在施工前要对进场钻机、泥浆泵、吊车等进场设备进行试运转检查，以防钻进中途发生故障。并进行设备报验，监理审批后方可使用。开钻前由质检员对测量员所放的桩位进行复核，无误后放出护桩。　　2.2埋设护筒　　护筒上部障碍物用人工挖除，护筒埋设深度要保证护筒上端高出地面30cm以上。水域护筒高出水面2m以上。护筒直径大出桩基直径20-40cm。护筒中心竖直线与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1％，干处实测，水域可依靠导向架定位。　　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泥浆流失及位移、掉落。并用钢筋焊接于钻机机架上，避免塌孔发生时护筒掉入孔内。　　2.3钻孔施工　　1)钻机就位时要支垫平整、稳实，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。在钻进过程中，不可进尺太快，钻孔时，要保证孔内水头压力。钻孔要间隔施工，在钻孔桩砼浇筑24小时后方可进行其他相临桩的钻进施工（间隔大于5m除外）。在钻进过程中，不可进尺太快，开钻时、快到溶洞顶时钻孔时与地质复杂地段均应缓慢钻进。钻孔时要保证孔内水头压力。 　　2)在钻孔排渣、提钻头或因其它原因停钻时，保持孔内水位和要求的泥浆相对密度和粘度。　　3)钻孔分班作业，连续施工。钻进时泥浆比重控制在规范允许之内，经常注意土层的变化，在土层变化处均要捞取渣样，判断土层，记入记录表中钻渣情况栏。　　4）溶洞等特殊岩层必须根据实际情况及时更换钻头，钻头直径不能小于桩径。　　2.4成孔　　1)钻孔应一次完成，施工员在在成孔30min以前通知质检工程师与监理工程师。钻孔达到设计深度后，用探孔器和测绳，对孔位、孔深、孔径、孔形、竖直度（斜度）、泥浆和沉淀厚度等进行检查。　　2)检查孔深的测绳要经常校核，探孔器下放时必须绑测绳，确保探孔器垂直下放到孔底。进行全深的孔径检查。如探孔器下不到孔底要分析原因并重新进行扫孔，如果形成梅花桩应回填片石重新冲进，确保桩径满足设计要求。　　3）探孔器直径控制在小于桩径2cm-3cm，探孔器长度为4～6倍的桩径。 　　钻孔桩成孔质量标准：　　项目允许偏差　　2.5护壁泥浆　　泥浆原料选用优质粘土；采用膨润土造浆，为了提高泥浆的粘度和胶体率，在泥浆中投入适量的添加剂，其品种和掺量要有试验确定。护筒内的泥浆顶面，要始终高出护筒外水位或地下水位至少1m。　　2.6清孔　　1)清孔统一采用二次清孔方法。在下钢筋笼前进行第一次清孔：终孔后先用泥浆管放至孔底将孔底沉渣进行初次清理，在此次清孔时注意间断性用钻头上下抽动。此阶段加水不宜过快过早，以保证孔底沉渣基本符合要求为止。第二次清孔：是在下完钢筋笼后下导管、并接滤沙器清孔，导管可放到孔底。此次清孔缓慢注水，直到孔底沉渣、泥浆比重等指标达到图纸要求。　　2)要尽量缩短下钢筋笼、下导管等准备工作时间。如由于准备工作时间太长，孔内沉渣超限，要通过导管进行二次清孔。　　3)清孔时要注意以下事项：　　①保持孔内水头，防止坍孔； 　　②清孔后，孔底、中、上部泥浆均要符合要求；　　③清孔时要保持钻孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m以防止坍孔。在浇筑混凝土前，要对沉淀厚度进行检查，孔底泥浆的沉淀量要小于10cm，不得用加深孔深的办法来代替清孔。　　2.7钢筋笼(检测管)制作吊装　　钢筋的骨架(检测管)根据施工条件满足规范要求时可分节制作，钢筋笼成型可采用卡板成型或箍筋成型，保证主筋的位置准确。在骨架上端，根据钢筋笼的长度、直径大小以及护筒顶标高，均匀设置2根吊杆（或吊环）。　　为保证钢筋笼的几何尺寸及相对位置正确，钢筋加工在加工平台上放样成型，主筋接头采用闪光对焊或电弧焊，下端纵向主筋要稍稍向内弯曲，以防钢筋下放时，损伤孔壁。　　钢筋笼在现场地面平卧组装，先将闭合箍筋排列整齐，再将主筋依次拉线点焊就位于加强筋上，再将螺旋筋同主筋绑扎。操作过程中，钢筋的绑扎、焊接严格按设计文件及技术规范操作,检测管根据设计文件要求与钢筋笼焊接为一体。　　钢筋笼吊装时，采用扁担加滑轮起吊法，并设置4～5个吊点以防钢筋变形。采用多点起吊与内置“十” 字支撑相结合的方法，吊放时要对准钻孔中心缓慢下入，严禁碰撞孔壁或高提猛落或强行下压。钢筋笼下入至设计位置后，利用吊筋固定，上下误差小于5cm。　　2.8导管吊放　　1)导管要采用直径不小于280～300mm的无缝钢管节组成，各节具有带密封胶垫圈的联接法兰盘或扣环。使用导管前先进行水密承压和接头抗拉试验。　　2)导管安装前要检查其内壁光滑度，并编号记录。最下一节下口不设法兰，长度要尽量长一些，一般为4～6m，使拔管不带动砼，然后依次安装2～3m标准管节。在考虑孔底悬空25～40cm后，计算到卡盘顶面的高度，以便最上几节用1.5m、1m、0.5m管节调整导管长度。　　3)导管接口法兰面须平整，两法兰盘间须垫合适的橡皮胶垫（厚3～5mm），并在胶垫两面均匀地涂上一层黄油，以利密封，导管要放在孔中心。　　4)砼浇筑前在料斗内放置钢板内盖，并用副机钢丝绳超吊，确保首次浇筑一次封底。布置好上料斗、贮料斗、砼运输车和吊车等的位置关系，以便操作，进退自如。　　2.9水下砼浇筑　　1) 浇筑前控制孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定，需二次清孔，但要注意稳定孔壁，防止坍孔。泥浆比重、含砂率按规范要求控制。　　2)导管和其它工作准备就绪后，在料斗下口放入钢板盖中，确保封孔质量。　　3)首批砼浇筑后，导管埋深不得小于1m。在导管上口接漏斗，使砼罐车或泵车直接对料斗口浇筑，以减少环节，加快浇筑速度。砼罐车延第一车砼方量不得少于8立方。　　首批砼数量根据下式计算：　　V≥πD2/4*（H1H2）πd2/4*h1　　式中：V－灌注首批砼所需数量（m3）；　　D－桩孔直径（m）；　　H1－桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m－1.0m；　　H2－导管初次埋置深度（m）；　　d-导管内径（m）；　　h1-桩孔内砼达到置深度H2时，导管内砼平衡导管外（或水泥浆）压力所需的高度（m）。 　　4)浇筑过程要注意保持孔内水头，每浇筑一车用测量绳探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深。灌注接近桩顶标高时，使用竹杆或者镀锌水管测量砼面至护筒顶深度。　　6)导管埋深控制在2～6m之间，导管拆除不超过10分钟。导管随浇筑随提升，并小范围抽放导管，保证混凝土能够顺畅灌注，并且避免钢筋笼上浮。避免提升过快，造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造成埋管拔不出的现象。浇筑时连续浇筑以保证导管口混凝土的压力差，使混凝土不断从导管内挤出，使混凝土面均匀上升，孔内泥浆被混凝土置换而排除孔外，流入泥浆池中。探测孔内砼面标高要准确，使用的测绳应完好，无破损，如有破损及时更换。　　7)在浇筑到钢筋笼下端附近时，不能拆除导管，直至埋住钢筋笼2m以上后，才能拆除导管。在浇筑到离钢筋笼下端3m时，适当放慢浇筑速度，直至砼埋住钢筋笼8m以后，才可以加快浇筑速度。此时砼坍落度必须达到要求，并要延缓拆导管时间，必须在见到砼罐车时，确保拆卸导管后能立即浇筑时，再拆卸导管，防止因导管内砼沉淀导致浇筑困难。砼浇筑过程中，要随时清洗拆出的导管，最后全部清洗堆码，以便下次再用。浇筑完成后，拔出护筒并冲洗干净待用。　　8) 孔内溢出的泥浆要通过泥浆槽或泥浆泵回收到泥浆箱内，防止污染环境，也可重复使用。浇筑接近桩顶时，由于砼冲击力减小，易堵管，可采用抬高浇筑点来增大压差浇筑。最终浇筑高度要比设计桩顶高出0.5m～1.0m为宜。最后一节导管拔出时，要缓慢进行，防止造成桩顶泥芯。　　2.10桩的检测　　桩施工完毕或部分完毕，并达到养护时间后，通知监理单位及专业验桩部门对桩的质量进行检测。桩的检测逐根进行无破损检测，并且按照设计要求的频率进行其他项目的检测，经检验合格后转入下道工序施工。　　3.结语　　在公路桥梁工程钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,要保证钻孔灌注桩的施工质量,必须加强现场管理人员要有高度的责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工。　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文'