公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工工藝

1、 民營(yíng)科技2009年第8期160MYKJ 建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工工藝嚴(yán)亞文(中鐵二十四局集團(tuán)南昌工程有限公司,江西南昌330001摘要:介紹了鉆孔灌注樁的發(fā)展及在施工中的技術(shù)要求。主要對(duì)鉆孔樁施工工藝、施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題處理,如何有效地避免施工過(guò)程中的質(zhì)量通病進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞:公路橋梁;鉆孔灌注樁;施工工藝鉆孔樁現(xiàn)已在公路、橋梁等大型建設(shè)中廣泛應(yīng)用。鉆孔樁是在泥漿護(hù)壁條件下,利用機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔,采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法。如何有效地避免鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)鉆頭掉落和灌注水下混凝土過(guò)程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象,杜絕混凝土夾碴、不均勻的質(zhì)量弊病,是需要廣大工程技術(shù)人員探討解決的問(wèn)題。

2、1橋梁工程鉆孔樁施工工藝施工要點(diǎn):1.1施工機(jī)具就位前,應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行檢修,對(duì)于易損部件應(yīng)有足夠的備貨。對(duì)施工道路、用水管路、電力線路應(yīng)綜合考慮布置,以免相互影響。1.2鉆機(jī)就位,必須使其底座支墊平衡,支墊物不要壓在護(hù)筒上。對(duì)于采用沖(抓鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固。回旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位必須用水準(zhǔn)尺較準(zhǔn)。保證鉆機(jī)起重滑輪、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、護(hù)筒中心在一條垂直線上,偏差不得大于2cm。鉆進(jìn)過(guò)程中,必須每班次進(jìn)行對(duì)中核對(duì),防止移位。鉆進(jìn)作業(yè)必須連續(xù),不得長(zhǎng)時(shí)間停鉆。1.3鉆孔過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆進(jìn)速度,經(jīng)常觀察孔內(nèi)情況,保證護(hù)筒內(nèi)有足夠的水夠高度。1.4鋼筋骨架制作時(shí)要嚴(yán)格質(zhì)量要求,盡量在每節(jié)端頭

3、加設(shè)加固十字撐。骨架入孔力求豎直快速,入孔完畢后,在孔口位置設(shè)置觀察筋,用以觀察鋼筋是否上浮。1.5澆筑混凝土之前,應(yīng)認(rèn)真檢查起吊設(shè)備,繩索、拌和、運(yùn)輸、衡器等設(shè)備的性能以及水電、道路狀況,對(duì)混凝土配合比的各種原材料做到心中有數(shù)。1.6澆筑混凝土?xí)r,要設(shè)專(zhuān)人量井記數(shù),在技術(shù)人員配合下每小時(shí)量一次澆筑深度。導(dǎo)管埋深盡量控制在34m,最大不超過(guò)6m,澆筑必須一氣呵成,不能停頓。1.7澆筑臨近終盤(pán)時(shí),排水的泥漿可能會(huì)過(guò)稠,應(yīng)進(jìn)行剔除疏通。經(jīng)認(rèn)真計(jì)算量測(cè)澆筑高度,控制好樁頭的預(yù)留高度。2鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題的處理2.1護(hù)筒脫落由于護(hù)筒背后回填質(zhì)量不好受地面流的浸泡等因素引起的護(hù)筒失去穩(wěn)定、脫落。出

4、現(xiàn)護(hù)筒脫落應(yīng)立即停止鉆孔,將鉆機(jī)移開(kāi),采取相應(yīng)措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏,而后,重新安裝護(hù)筒(作好護(hù)筒背后填筑,恢復(fù)鉆孔施工。2.2卡鉆鉆孔經(jīng)過(guò)巖層分界面時(shí)相鄰巖層強(qiáng)度差別較大、操作中因?yàn)槲醇皶r(shí)根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現(xiàn)象。針對(duì)發(fā)生“卡鉆”的原因采取相應(yīng)的方法處理:1由于“探頭石”引起的卡鉆現(xiàn)象,可以適當(dāng)往下放鉆頭,而后,強(qiáng)力快速往上提,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。2因鉆頭穿過(guò)巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆,優(yōu)先采用水下爆破的方法進(jìn)行處理。在整體巖層中此方法容易奏效,砂土地層中不宜采取此方法處理。3由于機(jī)械故障導(dǎo)

5、致鉆頭在濃泥漿中滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的鉆頭無(wú)法提升現(xiàn)象,應(yīng)采取插入高壓水管置換泥漿的方法進(jìn)行處理。2.3掉鉆由于機(jī)械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底的現(xiàn)象通常稱(chēng)“掉鉆”。發(fā)生“掉鉆”后,應(yīng)及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施打撈。1鉆孔壁穩(wěn)定的情況,直接用鉆機(jī)起吊“打撈器”入孔進(jìn)行打撈。打撈前,先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置,為制定打撈方案提供依據(jù)。打撈設(shè)備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現(xiàn)象發(fā)生。2鉆孔壁出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒(méi)且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時(shí),應(yīng)先加大孔內(nèi)泥漿的濃度,將旋轉(zhuǎn)鉆頭放入安全的深度范圍攪動(dòng)泥漿以加強(qiáng)鉆孔壁,而后,采取“氣舉法”清除

6、鉆頭上方的沉積土和淤泥,確認(rèn)鉆頭已露出后再實(shí)施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時(shí)有繼續(xù)坍塌可能時(shí),先在孔內(nèi)安裝長(zhǎng)鋼護(hù)筒、攪拌樁圍護(hù),用帷幕法等方法加固鉆孔壁,而后打撈鉆頭。2.4縮孔縮孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土,特別是IL1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象,其原因是此類(lèi)地層含水高、塑性大,鉆頭經(jīng)過(guò)后鉆孔壁回縮,從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計(jì)的樁直徑。針對(duì)發(fā)生縮孔的原因,采取塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠緊鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。2.5偏斜孔鉆機(jī)安裝時(shí),支撐不好、樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素引起鉆機(jī)整體或鉆頭在鉆孔過(guò)程中發(fā)生偏斜

7、,導(dǎo)致出現(xiàn)偏孔。1因鉆機(jī)傾斜造成的應(yīng)先移開(kāi)鉆機(jī),檢查鉆孔壁情況,如果鉆孔壁比較穩(wěn)定,則應(yīng)加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機(jī)的支撐面積,而后,重新安裝鉆機(jī)恢復(fù)施工;鉆孔壁隨時(shí)有坍塌可能的,應(yīng)將鉆孔回填至原地面,待地層靜置穩(wěn)定后重新開(kāi)始鉆孔。2地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的,先分析清楚巖層的走向,爾后采用適當(dāng)?shù)幕靥畈牧?回填材料一般為片石加黏土、純堿、鋸末等組成的混合物將鉆孔回填至計(jì)算確定的高程處,靜置一段時(shí)間后恢復(fù)施工?？字行钠钚∮?0cm的,靜置12h后可以繼續(xù)鉆孔?？字行钠畲笥?0cm的,應(yīng)根據(jù)情況靜置2h甚至更長(zhǎng)的時(shí)間待地層沉積穩(wěn)定后恢復(fù)鉆孔施工。穿過(guò)傾斜巖層過(guò)程中,應(yīng)采用自重較大的復(fù)合式牙輪鉆、沖

8、擊鉆,以慢速鉆孔。3灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷的處理3.1樁體混凝土不連續(xù)由于灌注過(guò)程中,發(fā)生的孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土、混作者簡(jiǎn)介:嚴(yán)亞文(1964,男,浙江江山人,本科,中鐵二十四局集團(tuán)南昌工程有限公司工程師。研究方向:鐵道工程。民營(yíng)科技 161MYKJ 建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)(上接84頁(yè)失程度較重,主要采取以生物措施、工程措施相結(jié)合的方法,實(shí)行山、水、田、林、路綜合治理,兼顧經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)效益。在積極開(kāi)展小流域綜合治理的同時(shí),充分依靠本市得天獨(dú)厚的大自然自我修復(fù)能力,實(shí)施大面積封育保護(hù),降低水土流失,建成良性循環(huán)的水環(huán)境保護(hù)體系。4.8進(jìn)一步加快水利信息化建設(shè)與管理。以水資源的可持續(xù)利用

9、支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的治水思路,為水利信息化建設(shè)與管理明確了目標(biāo)和方向。要結(jié)合市情加強(qiáng)水利信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加大新型技術(shù)的培訓(xùn)力度,增強(qiáng)水利信息化的管理能力和操作能力,全面建設(shè)水文水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防洪及水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水土流失監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、城市排水信息系統(tǒng)、地下水及土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等水利信息網(wǎng)絡(luò)。4.9加大水資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)規(guī)劃基礎(chǔ)分析研究的力度。高度重視區(qū)域、流域規(guī)劃工作,開(kāi)展水資源承載能力研究,繼續(xù)修改完善全市水資源綜合規(guī)劃、水資源保護(hù)規(guī)劃、地表水功能區(qū)劃、飲水水源保障規(guī)劃,積極編制地下水功能區(qū)劃、地下水保護(hù)規(guī)劃,適時(shí)開(kāi)展水資源調(diào)查評(píng)價(jià),等。4.10水資源市場(chǎng)化,

10、改革水價(jià),建立科學(xué)合理的水費(fèi)體制。一是大力宣傳水價(jià)改革政策法規(guī),樹(shù)立“水”是商品意識(shí),為水價(jià)改革創(chuàng)造良好的社會(huì)輿論氛圍。二是制定科學(xué)合理的水價(jià)政策,充分發(fā)揮價(jià)格對(duì)促進(jìn)節(jié)水的杠桿作用。強(qiáng)化工程“水”的商品屬性,讓廣大群眾充分認(rèn)識(shí)水價(jià)改革不是增加負(fù)擔(dān),而是按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律更好地開(kāi)發(fā)利用水資源。三是引入水權(quán)理論,促進(jìn)供水產(chǎn)業(yè)化。緊緊抓住培育水商品市場(chǎng)這個(gè)中心,按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律建立合理的供水水價(jià)形成機(jī)制和水價(jià)調(diào)整機(jī)制,實(shí)現(xiàn)供水企業(yè)的良性運(yùn)行。4.11繼續(xù)推進(jìn)水利投融資體制改革。一是創(chuàng)新水利投融資機(jī)制。開(kāi)辟和拓寬各種融資渠道,逐步實(shí)行水利行業(yè)的政資分離和水利資產(chǎn)管理建設(shè)經(jīng)營(yíng)的一體化。二是研究建立多元化、多

11、層次、多渠道投入機(jī)制的對(duì)策和措施。三是建立水利建設(shè)基金,使之成為水利籌資的穩(wěn)定渠道。市級(jí)政府可參照國(guó)務(wù)院水利建設(shè)基金征收管理規(guī)定,結(jié)合本市實(shí)際情況,從收取的各級(jí)政府性基金(收費(fèi)、附加費(fèi)中提取一定比例設(shè)立水利建設(shè)基金。還可考慮從城市維護(hù)建設(shè)稅、土地出讓金和土地增值稅中拿出一定比例,專(zhuān)項(xiàng)用于城市防洪工程建設(shè)和維護(hù)。4.12同步推進(jìn)水利一體化與水管體制改革。目前水利工程管理單位體制改革正有序推進(jìn),市中心城區(qū)涉水行政事務(wù)實(shí)現(xiàn)了從源水到治理排污的“一條龍管水”。必須繼續(xù)加大改革力度,以城市水利基礎(chǔ)建設(shè)為重點(diǎn),以深化投融資機(jī)制改革和水價(jià)改革為突破口,實(shí)現(xiàn)水利一體化、水利工程管理單位體制改革的同步進(jìn)行。4.

12、13健全水資源開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)的政策法規(guī)。5結(jié)語(yǔ)普洱市水資源豐富,生態(tài)環(huán)境良好,但水資源問(wèn)題仍是困擾全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期問(wèn)題,必須從戰(zhàn)略高度來(lái)認(rèn)識(shí)水資源問(wèn)題的嚴(yán)重性,積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。在新的發(fā)展時(shí)期,要實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用目標(biāo),必須加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理,建立城鄉(xiāng)水資源統(tǒng)一調(diào)配管理體系、法規(guī)和政策體系、投融資體系,按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制探索、改革水價(jià)體系,研究制定行業(yè)用水定額和水量分配方案,加大水利工程投資力度,強(qiáng)化水資源保護(hù),全面推行節(jié)約用水,以扭轉(zhuǎn)普洱水資源面臨的困境局面,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供水資源保障。參考文獻(xiàn)1思茅地區(qū)行政公署水利水電局.思茅地區(qū)水利志M.云南民族出版社,199

13、7.2云南省水利廳.云南省河流狀況M.2000.3思茅地區(qū)水文分站.思茅地區(qū)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)R.1986.4云南省水文水資源局思茅分局.思茅地區(qū)水資源保護(hù)規(guī)劃R.2002.5普洱市水務(wù)局.2007年普洱市水資源公報(bào)R.(上接166頁(yè)應(yīng)力筋管道灌漿飽滿(mǎn)度測(cè)試、新型墻體材料的強(qiáng)度測(cè)試方法及質(zhì)量評(píng)定方法等。3.2發(fā)展檢測(cè)理論檢測(cè)方法改善和提高的前提是檢測(cè)理論提高和檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法的改善。合理確定檢測(cè)數(shù)量、合理布置檢測(cè)位置、減小檢測(cè)結(jié)果的不確定性、充分利用檢測(cè)數(shù)據(jù)等,是所有結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)與測(cè)試工作面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題。3.3改良檢測(cè)儀器檢驗(yàn)儀器和設(shè)備在結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)中扮演著重要的角色。沒(méi)有儀器設(shè)備就無(wú)法進(jìn)行檢

14、測(cè),而質(zhì)量好、操作方便的儀器設(shè)備是高質(zhì)量檢測(cè)工作的保證。與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我們的檢測(cè)儀器設(shè)備在總體上存在著明顯的差距,主要體現(xiàn)在性能不穩(wěn)定、功能少、壽命短、體積大等方面。3.4發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測(cè)試是最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定時(shí),我們發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件材料物理力學(xué)性能的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損驗(yàn)測(cè)技術(shù)、鋼構(gòu)件應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損測(cè)定技術(shù)和結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位應(yīng)力及損傷現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)等是目前亟待研究的課題。3.5新技術(shù)的開(kāi)發(fā)要堅(jiān)持引進(jìn)與研制相結(jié)合光傳感技術(shù)、聲發(fā)射技術(shù)等都是國(guó)際上20世紀(jì)90年代中后期的先進(jìn)技術(shù)。這些技術(shù)在大型建設(shè)項(xiàng)目施工階段和使用過(guò)程中的安全監(jiān)控和結(jié)構(gòu)物安全性現(xiàn)場(chǎng)實(shí)荷測(cè)試等方面,有比較廣闊的

15、應(yīng)用前景。凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導(dǎo)致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)采取合理措施處理。1對(duì)于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況,采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。2樁體的少量夾層或不連續(xù),用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進(jìn)行置換清理泥漿和雜物(鉆孔直徑6075mm ,樁中心一個(gè)孔,其余34個(gè)孔分布在以樁中心為圓心,直徑為450mm 左右的圓周上。清理后,進(jìn)行高壓注漿處理。3對(duì)于夾層較嚴(yán)重的,在鉆孔樁中心處鉆一個(gè)直徑75mm 孔探明缺陷范圍。而后,以鉆孔樁中心為圓心,采用沖擊鉆鉆直徑80100cm 的孔,而后人工入孔清理,清理結(jié)束后,灌注高強(qiáng)混凝土。綜上所述,鉆孔樁事故處理的方法很多,難度也較大,無(wú)論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽(yù)帶來(lái)不可忽視的影響。因此,在鉆孔樁施工中必須作到每個(gè)工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作,水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。3.2樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)要求處理樁頭后,混凝土頂面高程小于設(shè)計(jì)要求,有兩種情況:鉆孔底部沉積的虛碴在清孔時(shí)未清理干凈導(dǎo)致樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì);嵌入基巖深度小于設(shè)計(jì)。針對(duì)具體情況分別采取相應(yīng)措施處理。4結(jié)束語(yǔ)隨著施工工藝的更新,相繼出現(xiàn)了鉆孔后灌漿樁、鉆孔擴(kuò)底樁等新工藝、新技術(shù),為鉆