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摘 要:钻孔灌注桩具有无噪音、无挤土效应、施工稳定、承载力强等优点,因此在当今基础施工工程中得到了广泛的应用,也是最为常用的一种施工工艺,是在不断实践中总结出来的一套科学的成熟的施工工艺。尤其在以软土层为主的水利工程施工中扮演着关键的作用。本文介绍水利基础工程中的钻孔灌注桩施工工艺,探讨其施工准备工作,施工中的要点和注意事项以及保证工程质量的若干措施。
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工技术;质量控制
随着水利工程的规模越来越大,各种各样的技术也逐步应用于其中。由于水利工程多修建于水下,在软土层上进行基础工程施工对工程要求较高。因此,钻孔灌注桩技术成为水利基础工程的首选。钻孔灌注桩本身是一种极具发展前途的混凝土施工技术,施工工序较为复杂,尤其是水下施工,对施工技术要求高,因此,在施工过程中要对施工过程的每一部分都控制到位,对施工的每一个细节都要有监督和保证。这样才能保证工程质量。
1 水利施工钻孔灌注桩施工技术概述
1.1 施工准备工作
(1)水利工程多为桥梁、水库、各类水坝和水利枢纽工程。这些工程的基础多在水面以下,基础以软土层居多。在这样的环境下进行钻孔灌注桩施工,需要对当地的水文、地质、环境、岩性等进行充足的分析。根据分析结果选择合适的施工机械和施工工艺。
(2)对施工图纸、施工要求和规范做到成竹在胸,制定合理科学可行的施工方案。
(3)确保施工现场水、电、能源、设备等的正常运转。合理规划施工现场和人员施工。对特别松软的淤泥层要进行相应的处理和应对,搭建施工平台。
(4)施工前要复核各项测定的数据,基准线、基准点、桩位等数据要确保没有误差。
(5)制定相应的管理和质量控制措施,确保工程质量。
1.2 钻孔灌注桩施工工序
水利施工钻孔灌注桩的施工工序如下:①施工准备工作。②钻机就位。③护筒埋设。④钻头及孔口管施工。⑤护壁泥浆。⑥钻孔。⑦清孔。⑧钢筋笼的制作和吊装。⑨浇筑混凝土。
2 水利施工钻孔灌注桩施工技术要点
2.1 混凝土的配制
混凝土的质量影响到最终钻孔灌注桩成桩的质量,进而影响到水利工程的使用安全和使用年限。所以,混凝土的配制很重要。在选用混凝土原材料的时候要科学合理,根据当地的实际水文地质环境情况,参考相关国家和行业规范选用合格的原材料。通常,为了防止混凝土流动性差而导致的堵管问题,混凝土中卵石和石子的含量不大于2%。如果桩孔较深,在浇注混凝土时需要加入适量的缓凝剂,因为深桩需要更长的初凝时间,达到5~7h,而一般的桩孔初凝时间为3~5h。
2.2 钻机的固定
由于是水下施工,而桩孔需要保证其垂直度和精度,所以在施工前需要确保钻机的绝对稳定。应事先架设稳固的基础平台,然后安装钻机,确保钻机固定。不会随着施工的进行而发生偏移等情况。钻机钻头的对中误差应控制在±20mm以内,钻杆的垂直度误差应控制在±5‰以内。为了准备地控制钻进的深度,应在钻机机架上标示控制标尺,方便在施工过程中观测和记录。
2.3 护筒埋设
护筒由钢板焊接制成,钢板厚度在4~8mm之间,护筒的直径一般大于桩孔直径10~20cm。护筒埋设应保证护筒中心和桩位中心偏差控制在50mm以内。埋设深度根据土质进行适当的调整,保证护筒埋设后牢固、密实、护筒和孔壁之间应夯实。
2.4 护壁泥浆
泥浆在钻进过程中作为钻井液,保护钻头,支撑钻孔壁,稳定地层,防止泥浆渗漏,同时对钻孔中的废渣随时清理。泥浆的比重一般控制在1.2~1.3之间,粘度在22~25s之间,胶体率大于97%。控制孔内泥浆液面比地下水位高1m左右。
2.5 钻孔施工
开钻前,注入泥浆和清水,通过粘土层自身造浆。通过钻头把孔内的石块、泥块挤向孔壁。在施工过程中,地坪标高难免会有所变化,为了保证桩孔深度的准确,应随时记录高程和钻具长度,做好钻具全长的校准工作,方便成孔的时候控制桩孔深度。
在钻进的过程总要时刻检测桩孔的垂直度和偏斜等情况。检查钻杆是否有弯曲现象,根据当地的地质资料调整钻进速度,班组要做好钻孔记录。同时每次提钻要检查钻具是否有损坏,尤其是钻头,如果钻头磨损超过10mm就需要更换。
在达到设计深度后,停止施工,提钻。用测绳复核桩孔深度,如果和记录的深度有误差就需要进行调整。如果复核深度小于记录深度就需要重新下钻。
2.6 清 孔
桩孔检查合格后,就需要清孔。清除桩孔内的渣滓,使孔内的各项指标符合规范的要求。主要采用注浆漂浮法,在对桩孔的孔深、孔径、垂直度等指标检查合格后可以进行清孔工作。用泥浆泵将泥浆送入孔底,通过泥浆的压力将孔底的渣滓带出桩孔。在达到规范要求后可停止清孔工作。
在第一次清孔完成后需要进行钢筋笼的吊装工作。在施工过程中难免会造成孔内渣滓增加,如果钢筋笼吊装完成后孔内指标不合格需要进行第二次清孔工作。同样通过压入泥浆将孔内的渣滓排出桩孔。
2.7 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼的制作要按照设计图纸和相关规范,通过焊接将钢筋笼连接到一起。在钢筋笼焊接完成后要进行严格的检查工作,检查钢筋笼是否有受力薄弱处,焊接不牢固等问题。同时检查钢筋笼整体的受力情况,保证其结构的稳定性。
钢筋笼采用两点起吊,吊装时对准孔位,为保证施工安全和施工质量,在吊装过程中应尽量轻放、慢放,禁止猛起猛放,造成桩孔的坍塌。总之,要保证钢筋笼的安全吊装。
吊装完成后要核准钢筋笼是否符合设计要求,钢筋笼的顶底高程符合施工设计图规定,偏差在5cm以内。吊装完成后对钢筋笼进行相应的固定措施,防止钢筋笼上浮。 2.8 浇注混凝土
使用合格的混凝土进行混凝土浇注工作。将导管下入桩孔内,导管孔距孔底250~400mm,保持一定的灌注速度。不应过快,也不应过慢。随着灌注的进行,慢慢提升导管,保证导管口在混凝土液面以下2m左右。不能太深也不能太浅。灌注混凝土至混凝土液面高出设计高度0.5~1m左右。当混凝土凝固的时候,清除钢筋笼的固定措施,让钢筋笼自然收缩。
3 水利施工钻孔灌注桩质量保证措施
3.1 成孔质量控制
成孔首先要保证桩孔的孔深、孔径、垂直度。在钻进过程要不断记录各项数据,发现有较大误差必须及时排除,将误差控制在可接收的范围内。
保证桩位的精度。护筒中心和桩位中心之间的偏差应小于50mm。保证钻机的稳定性,保持平稳,不发生倾斜、位移等情况。
3.2 成桩质量控制
对原材料进行严格的进场控制,杜绝一切不合格、劣质的原材料进入现场。混凝土配制过程中,要制定严格的检测制度。对每一次混凝土配制都进行各项性能数据的检测,对存放在现场的材料也应进行定期的检测。如果遇到天气原因,如下雨、大风等。要增加检测的频率,防止材料发生变质。将检测结果做好严格的记录。
3.3 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼制作和吊装过程中要做好质量控制工作,钢筋笼各焊接点要保证牢固。钢筋笼整体力学性能要达到设计要求,对不合格的部分要及时更换。在吊装过程中,要轻放轻拿,避免碰撞和破坏桩孔的情况发生。
3.4 清 孔
两次清孔都要保证孔内指标达到规范要求。如果不能达到要求则要不能进行下一步施工。
4 结束语
钻孔灌注桩技术在水利基础工程中得到越来越广泛的应用,由于水下施工难度的增加。更加需要对水利施工钻孔灌注桩进行深入的研究和实践总结。对施工中的各个工序做到严格的控制,这样才能使施工工艺更加成熟,保证施工质量。保证经济建设和人民生活水平。
参考文献
[1]曹俊萍.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(27).
[2]赵景岗,王维江.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].中华民居,2013,(12):296~297.
[3]屈星火.水利施工钻孔灌注桩技术应用探究[J].中国新技术新产品,2010,(11):108.
[4]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(35).
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工技术;质量控制
随着水利工程的规模越来越大,各种各样的技术也逐步应用于其中。由于水利工程多修建于水下,在软土层上进行基础工程施工对工程要求较高。因此,钻孔灌注桩技术成为水利基础工程的首选。钻孔灌注桩本身是一种极具发展前途的混凝土施工技术,施工工序较为复杂,尤其是水下施工,对施工技术要求高,因此,在施工过程中要对施工过程的每一部分都控制到位,对施工的每一个细节都要有监督和保证。这样才能保证工程质量。
1 水利施工钻孔灌注桩施工技术概述
1.1 施工准备工作
(1)水利工程多为桥梁、水库、各类水坝和水利枢纽工程。这些工程的基础多在水面以下,基础以软土层居多。在这样的环境下进行钻孔灌注桩施工,需要对当地的水文、地质、环境、岩性等进行充足的分析。根据分析结果选择合适的施工机械和施工工艺。
(2)对施工图纸、施工要求和规范做到成竹在胸,制定合理科学可行的施工方案。
(3)确保施工现场水、电、能源、设备等的正常运转。合理规划施工现场和人员施工。对特别松软的淤泥层要进行相应的处理和应对,搭建施工平台。
(4)施工前要复核各项测定的数据,基准线、基准点、桩位等数据要确保没有误差。
(5)制定相应的管理和质量控制措施,确保工程质量。
1.2 钻孔灌注桩施工工序
水利施工钻孔灌注桩的施工工序如下:①施工准备工作。②钻机就位。③护筒埋设。④钻头及孔口管施工。⑤护壁泥浆。⑥钻孔。⑦清孔。⑧钢筋笼的制作和吊装。⑨浇筑混凝土。
2 水利施工钻孔灌注桩施工技术要点
2.1 混凝土的配制
混凝土的质量影响到最终钻孔灌注桩成桩的质量,进而影响到水利工程的使用安全和使用年限。所以,混凝土的配制很重要。在选用混凝土原材料的时候要科学合理,根据当地的实际水文地质环境情况,参考相关国家和行业规范选用合格的原材料。通常,为了防止混凝土流动性差而导致的堵管问题,混凝土中卵石和石子的含量不大于2%。如果桩孔较深,在浇注混凝土时需要加入适量的缓凝剂,因为深桩需要更长的初凝时间,达到5~7h,而一般的桩孔初凝时间为3~5h。
2.2 钻机的固定
由于是水下施工,而桩孔需要保证其垂直度和精度,所以在施工前需要确保钻机的绝对稳定。应事先架设稳固的基础平台,然后安装钻机,确保钻机固定。不会随着施工的进行而发生偏移等情况。钻机钻头的对中误差应控制在±20mm以内,钻杆的垂直度误差应控制在±5‰以内。为了准备地控制钻进的深度,应在钻机机架上标示控制标尺,方便在施工过程中观测和记录。
2.3 护筒埋设
护筒由钢板焊接制成,钢板厚度在4~8mm之间,护筒的直径一般大于桩孔直径10~20cm。护筒埋设应保证护筒中心和桩位中心偏差控制在50mm以内。埋设深度根据土质进行适当的调整,保证护筒埋设后牢固、密实、护筒和孔壁之间应夯实。
2.4 护壁泥浆
泥浆在钻进过程中作为钻井液,保护钻头,支撑钻孔壁,稳定地层,防止泥浆渗漏,同时对钻孔中的废渣随时清理。泥浆的比重一般控制在1.2~1.3之间,粘度在22~25s之间,胶体率大于97%。控制孔内泥浆液面比地下水位高1m左右。
2.5 钻孔施工
开钻前,注入泥浆和清水,通过粘土层自身造浆。通过钻头把孔内的石块、泥块挤向孔壁。在施工过程中,地坪标高难免会有所变化,为了保证桩孔深度的准确,应随时记录高程和钻具长度,做好钻具全长的校准工作,方便成孔的时候控制桩孔深度。
在钻进的过程总要时刻检测桩孔的垂直度和偏斜等情况。检查钻杆是否有弯曲现象,根据当地的地质资料调整钻进速度,班组要做好钻孔记录。同时每次提钻要检查钻具是否有损坏,尤其是钻头,如果钻头磨损超过10mm就需要更换。
在达到设计深度后,停止施工,提钻。用测绳复核桩孔深度,如果和记录的深度有误差就需要进行调整。如果复核深度小于记录深度就需要重新下钻。
2.6 清 孔
桩孔检查合格后,就需要清孔。清除桩孔内的渣滓,使孔内的各项指标符合规范的要求。主要采用注浆漂浮法,在对桩孔的孔深、孔径、垂直度等指标检查合格后可以进行清孔工作。用泥浆泵将泥浆送入孔底,通过泥浆的压力将孔底的渣滓带出桩孔。在达到规范要求后可停止清孔工作。
在第一次清孔完成后需要进行钢筋笼的吊装工作。在施工过程中难免会造成孔内渣滓增加,如果钢筋笼吊装完成后孔内指标不合格需要进行第二次清孔工作。同样通过压入泥浆将孔内的渣滓排出桩孔。
2.7 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼的制作要按照设计图纸和相关规范,通过焊接将钢筋笼连接到一起。在钢筋笼焊接完成后要进行严格的检查工作,检查钢筋笼是否有受力薄弱处,焊接不牢固等问题。同时检查钢筋笼整体的受力情况,保证其结构的稳定性。
钢筋笼采用两点起吊,吊装时对准孔位,为保证施工安全和施工质量,在吊装过程中应尽量轻放、慢放,禁止猛起猛放,造成桩孔的坍塌。总之,要保证钢筋笼的安全吊装。
吊装完成后要核准钢筋笼是否符合设计要求,钢筋笼的顶底高程符合施工设计图规定,偏差在5cm以内。吊装完成后对钢筋笼进行相应的固定措施,防止钢筋笼上浮。 2.8 浇注混凝土
使用合格的混凝土进行混凝土浇注工作。将导管下入桩孔内,导管孔距孔底250~400mm,保持一定的灌注速度。不应过快,也不应过慢。随着灌注的进行,慢慢提升导管,保证导管口在混凝土液面以下2m左右。不能太深也不能太浅。灌注混凝土至混凝土液面高出设计高度0.5~1m左右。当混凝土凝固的时候,清除钢筋笼的固定措施,让钢筋笼自然收缩。
3 水利施工钻孔灌注桩质量保证措施
3.1 成孔质量控制
成孔首先要保证桩孔的孔深、孔径、垂直度。在钻进过程要不断记录各项数据,发现有较大误差必须及时排除,将误差控制在可接收的范围内。
保证桩位的精度。护筒中心和桩位中心之间的偏差应小于50mm。保证钻机的稳定性,保持平稳,不发生倾斜、位移等情况。
3.2 成桩质量控制
对原材料进行严格的进场控制,杜绝一切不合格、劣质的原材料进入现场。混凝土配制过程中,要制定严格的检测制度。对每一次混凝土配制都进行各项性能数据的检测,对存放在现场的材料也应进行定期的检测。如果遇到天气原因,如下雨、大风等。要增加检测的频率,防止材料发生变质。将检测结果做好严格的记录。
3.3 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼制作和吊装过程中要做好质量控制工作,钢筋笼各焊接点要保证牢固。钢筋笼整体力学性能要达到设计要求,对不合格的部分要及时更换。在吊装过程中,要轻放轻拿,避免碰撞和破坏桩孔的情况发生。
3.4 清 孔
两次清孔都要保证孔内指标达到规范要求。如果不能达到要求则要不能进行下一步施工。
4 结束语
钻孔灌注桩技术在水利基础工程中得到越来越广泛的应用,由于水下施工难度的增加。更加需要对水利施工钻孔灌注桩进行深入的研究和实践总结。对施工中的各个工序做到严格的控制,这样才能使施工工艺更加成熟,保证施工质量。保证经济建设和人民生活水平。
参考文献
[1]曹俊萍.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(27).
[2]赵景岗,王维江.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].中华民居,2013,(12):296~297.
[3]屈星火.水利施工钻孔灌注桩技术应用探究[J].中国新技术新产品,2010,(11):108.
[4]方艳丽.探究水利工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(35).