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【摘 要】 随着我国社会经济的飞速发展,水利工程的施工质量得到了相关部门的高度重视。钻孔灌注桩作为水利工程的施工基础,是确保工程质量的重要环节。本文主要对水利施工中钻孔灌注桩技术的应用进行了简要分析。
【关键词】 水利工程;钻孔灌注桩;施工技术
引言:
水利施工钻孔灌注桩施工作是工程建设的重要环节之一,它的重要性不亚于伸缩缝的施工。因此,在水利工程桥梁施工建设的过程中,我们应该重点关注钻孔灌注桩施工,严格控制其施工质量,对于施工中一些可能出现风险的环节进行科学化、合理化的解决和预防,进一步促使水利工程的建设有序、稳定的开展。
一、水利施工中钻孔灌注施工的原理
首先,要将施工所需的原材料备足,并进行清孔作业,之后,在混凝土中埋设导管的出料口,在出料口与进料口相互作用的条件下将混凝土不断的注入桩孔内,形成一定的深度。其次,要在原有混凝土的基礎上,再次进行混凝土浇灌作业,这样做是为了更好的提升灌注桩的坚固性和严实性。当以上作业全部完成之后,接下来就是将最初浇灌混凝土的上部作为灌注桩的隔离顶层,直至后续浇筑的混凝土被顶向灌注桩桩口。
二、钻孔灌注桩施工技术
1、成孔
(1)孔深与孔径。对于孔深一般可以根据各钻孔的土层分布情况进行场地地质概况的综合判断,绘制岩层分布等高线图,以此确定成孔深度。也可以采用在施工现场设置长度标记进行孔深的测量,具体做法是用细钢丝等作为测绳,同时注意数标的松动与错位,并进行每次终孔的测绳核实。对于孔径要重视在液性指数1L>0.75范围内的粘性土上的施工细节,可适当加大钻头直径或采用处理孔斜的导正器法。
(2)成孔的垂直度。钻孔灌注桩的垂直度与承载能力的大小有着重要联系,因此在钻机就位与钻孔过程中,应根据勘探报告来进行合理分析,加强巡查与记录,时刻观察在钻进过程中钻机的反映情况,特别是应时刻保证校核钻杆的垂直度。在地基不均匀的情况下,应做好施工前的必要准备,在土层斜状分布或是土层中夹有较大硬物时,钻速应减至慢挡。
2、清孔与终孔
清孔的主要目的为清除孔底沉渣,工作原理是通过泥浆流动时的动能进行对桩孔底部沉渣的冲击,在冲击过程中沉渣中的岩粒等会处于悬浮状态,接下来运用泥浆胶体的粘结力,悬浮的沉渣被带出桩孔,直至将桩孔内沉渣清干净。具体施工中可先通过捞沙卵石的钻头进行桩孔内沙卵石的捞出,再运用泥浆的循环清除孔内的粘土清孔后的泥浆比重一般为1.14。然后,根据桩径和孔深将孔底的岩屑、泥块等打碎,使其随泥浆浮出孔外。
3、钢筋笼
钢筋笼的制作一般是分段进行的,并保证一半以上的钢筋接头在连接时错开焊接,监理人员要着重注意对钢筋笼立焊质量的控制和检查。要保证钢筋笼垂直于孔洞入孔,下放时应徐徐轻放,坚决禁止强制钢筋笼入孔下放,避免造成钢筋笼的变形以及孔壁的坍塌。钢筋笼在就位后应将其上端与护筒焊接固牢,以减缓混凝土在上升时对顶部的托力,防止钢筋笼的上升。灌筑混凝土前必须严格检查混凝土的坍落度是否在规定的范围之内,一般在180mm-220mm之间。检查孔内导管的离孔底距离和长度,根据压力平衡法计算出混凝土的灌注量,并保证导管在首次灌筑混凝土后埋入混凝土的部分达到1rn以上,并剪断铁丝后将隔水栓埋入底部的混凝土中。同时,后续灌筑的混凝土必须及时补充上来,以确保混凝土的连续施工。导管在浇捣过程中埋设进混凝土的深度一般在2m-6m之间,其具体数值必须通过精确的测量以避免拔空。
4、泥浆的制备与第二次清孔
灌注桩在成孔至设计标高后,利用钻杆在原位来进行第一次的清孔处理,当孔V1的返浆比重持续小于设定的范围内,进行孔底沉渣厚度的测量,在进行抓紧与吊放钢筋笼、沉放混凝土导管。并且在混凝土灌注前,通过导管来进行第二次的清孔工作。拌制泥浆的控制指标为泥浆的含砂率小于6%、胶体率大于90%,采用反循环成孔工艺,是沉渣有效得以清除。
5、砼灌注
灌注桩的第二次清孔验收合格后,进行砼坍落度的检查,一般控制在180-220mm的范围内,然后检查孔内导管的长度、离孔底的距离,依据导管内外的混凝土的压力平衡来计算首灌混凝土量。最终确定料斗容量,保证首灌后导管底埋人混凝土中的部分在1m以上,再进行砼灌注。
三、钻孔灌注桩技术在水利工程中应用的注意事项
1、充足的准备工作
(1)地基承载力
地基承载力的确定,应依据岩样的单轴抗压强度来乘以回归系数,然后换算成岩石单轴饱和抗压强度的标准值(frk),再按照f=vfrk的公式进行计算。其中f为岩石的地基承载力的理论值(kpa),Y为折减系数,frk为岩石饱和单轴抗压强度的标准值(kpa)。
这一公式能够反映所取岩样的水化能力、单轴饱和抗压强度,而对于钻孔灌注桩技术而言,孔底岩石的构造仅能通过参照工程地质勘察报告和钻进情况进行确定,因此承载力的实际值与设计要求的数值的一致,是施工顺利进行的关键问题。
(2)原材料
原材料的质量,也是影响钻孔灌注桩技术施工质量的决定性因素之一。原材料的选用与检验,应当严格按照国家相关规范来执行,并将材料的选择选料与所处特殊施工环境、工程相关要求等相结合进行。
2、成孔过程中的问题及相应措施
(1)缩径
缩径是在钻进的过程中,由于地应力沿较软岩层释放而造成的。施工过程中由于钻进压力大,同时钻速过快,钻头穿过淤泥和淤泥质土层的速度过快,容易导致淤泥从钻孔周围向钻孔内流动,使侧压力与孔内泥浆力趋于平衡状态,发生缩径甚至卡钻的问题。缩径的防治方法主要可以通过加强管理,由有经验的机长专职操作钻机,当钻到淤泥或淤泥质这类土层时,投入适量的黏土泥膏,减少钻进压力,减缓钻速,使钻机在无油压状态进行空转,并且成孔完毕后在易出现缩径现象的地层中进行扫孔的处理工作。
【关键词】 水利工程;钻孔灌注桩;施工技术
引言:
水利施工钻孔灌注桩施工作是工程建设的重要环节之一,它的重要性不亚于伸缩缝的施工。因此,在水利工程桥梁施工建设的过程中,我们应该重点关注钻孔灌注桩施工,严格控制其施工质量,对于施工中一些可能出现风险的环节进行科学化、合理化的解决和预防,进一步促使水利工程的建设有序、稳定的开展。
一、水利施工中钻孔灌注施工的原理
首先,要将施工所需的原材料备足,并进行清孔作业,之后,在混凝土中埋设导管的出料口,在出料口与进料口相互作用的条件下将混凝土不断的注入桩孔内,形成一定的深度。其次,要在原有混凝土的基礎上,再次进行混凝土浇灌作业,这样做是为了更好的提升灌注桩的坚固性和严实性。当以上作业全部完成之后,接下来就是将最初浇灌混凝土的上部作为灌注桩的隔离顶层,直至后续浇筑的混凝土被顶向灌注桩桩口。
二、钻孔灌注桩施工技术
1、成孔
(1)孔深与孔径。对于孔深一般可以根据各钻孔的土层分布情况进行场地地质概况的综合判断,绘制岩层分布等高线图,以此确定成孔深度。也可以采用在施工现场设置长度标记进行孔深的测量,具体做法是用细钢丝等作为测绳,同时注意数标的松动与错位,并进行每次终孔的测绳核实。对于孔径要重视在液性指数1L>0.75范围内的粘性土上的施工细节,可适当加大钻头直径或采用处理孔斜的导正器法。
(2)成孔的垂直度。钻孔灌注桩的垂直度与承载能力的大小有着重要联系,因此在钻机就位与钻孔过程中,应根据勘探报告来进行合理分析,加强巡查与记录,时刻观察在钻进过程中钻机的反映情况,特别是应时刻保证校核钻杆的垂直度。在地基不均匀的情况下,应做好施工前的必要准备,在土层斜状分布或是土层中夹有较大硬物时,钻速应减至慢挡。
2、清孔与终孔
清孔的主要目的为清除孔底沉渣,工作原理是通过泥浆流动时的动能进行对桩孔底部沉渣的冲击,在冲击过程中沉渣中的岩粒等会处于悬浮状态,接下来运用泥浆胶体的粘结力,悬浮的沉渣被带出桩孔,直至将桩孔内沉渣清干净。具体施工中可先通过捞沙卵石的钻头进行桩孔内沙卵石的捞出,再运用泥浆的循环清除孔内的粘土清孔后的泥浆比重一般为1.14。然后,根据桩径和孔深将孔底的岩屑、泥块等打碎,使其随泥浆浮出孔外。
3、钢筋笼
钢筋笼的制作一般是分段进行的,并保证一半以上的钢筋接头在连接时错开焊接,监理人员要着重注意对钢筋笼立焊质量的控制和检查。要保证钢筋笼垂直于孔洞入孔,下放时应徐徐轻放,坚决禁止强制钢筋笼入孔下放,避免造成钢筋笼的变形以及孔壁的坍塌。钢筋笼在就位后应将其上端与护筒焊接固牢,以减缓混凝土在上升时对顶部的托力,防止钢筋笼的上升。灌筑混凝土前必须严格检查混凝土的坍落度是否在规定的范围之内,一般在180mm-220mm之间。检查孔内导管的离孔底距离和长度,根据压力平衡法计算出混凝土的灌注量,并保证导管在首次灌筑混凝土后埋入混凝土的部分达到1rn以上,并剪断铁丝后将隔水栓埋入底部的混凝土中。同时,后续灌筑的混凝土必须及时补充上来,以确保混凝土的连续施工。导管在浇捣过程中埋设进混凝土的深度一般在2m-6m之间,其具体数值必须通过精确的测量以避免拔空。
4、泥浆的制备与第二次清孔
灌注桩在成孔至设计标高后,利用钻杆在原位来进行第一次的清孔处理,当孔V1的返浆比重持续小于设定的范围内,进行孔底沉渣厚度的测量,在进行抓紧与吊放钢筋笼、沉放混凝土导管。并且在混凝土灌注前,通过导管来进行第二次的清孔工作。拌制泥浆的控制指标为泥浆的含砂率小于6%、胶体率大于90%,采用反循环成孔工艺,是沉渣有效得以清除。
5、砼灌注
灌注桩的第二次清孔验收合格后,进行砼坍落度的检查,一般控制在180-220mm的范围内,然后检查孔内导管的长度、离孔底的距离,依据导管内外的混凝土的压力平衡来计算首灌混凝土量。最终确定料斗容量,保证首灌后导管底埋人混凝土中的部分在1m以上,再进行砼灌注。
三、钻孔灌注桩技术在水利工程中应用的注意事项
1、充足的准备工作
(1)地基承载力
地基承载力的确定,应依据岩样的单轴抗压强度来乘以回归系数,然后换算成岩石单轴饱和抗压强度的标准值(frk),再按照f=vfrk的公式进行计算。其中f为岩石的地基承载力的理论值(kpa),Y为折减系数,frk为岩石饱和单轴抗压强度的标准值(kpa)。
这一公式能够反映所取岩样的水化能力、单轴饱和抗压强度,而对于钻孔灌注桩技术而言,孔底岩石的构造仅能通过参照工程地质勘察报告和钻进情况进行确定,因此承载力的实际值与设计要求的数值的一致,是施工顺利进行的关键问题。
(2)原材料
原材料的质量,也是影响钻孔灌注桩技术施工质量的决定性因素之一。原材料的选用与检验,应当严格按照国家相关规范来执行,并将材料的选择选料与所处特殊施工环境、工程相关要求等相结合进行。
2、成孔过程中的问题及相应措施
(1)缩径
缩径是在钻进的过程中,由于地应力沿较软岩层释放而造成的。施工过程中由于钻进压力大,同时钻速过快,钻头穿过淤泥和淤泥质土层的速度过快,容易导致淤泥从钻孔周围向钻孔内流动,使侧压力与孔内泥浆力趋于平衡状态,发生缩径甚至卡钻的问题。缩径的防治方法主要可以通过加强管理,由有经验的机长专职操作钻机,当钻到淤泥或淤泥质这类土层时,投入适量的黏土泥膏,减少钻进压力,减缓钻速,使钻机在无油压状态进行空转,并且成孔完毕后在易出现缩径现象的地层中进行扫孔的处理工作。