試述橋梁灌注樁施工

試述橋梁灌注樁施工灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)樁位直接制作而成的樁，它具有施工簡(jiǎn)便、工期短、機(jī)械化程度高、及降低成本等特點(diǎn)。在施工過程中根據(jù)鉆孔灌注樁的施工工藝流程，影響樁基工程的主要環(huán)節(jié)有測(cè)量定位、泥漿質(zhì)量、樁徑及垂直控制，持力層及終孔深度，沉渣厚度的控制，混凝土澆注等,鉆孔灌注樁是一項(xiàng)質(zhì)量要求高,施工工序多,并需在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下隱蔽工程。本文對(duì)在常規(guī)施工方法下,樁基鉆孔、樁基清孔及樁基混凝土灌注的施工過程等方面容易出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的處理措施進(jìn)行了探討,以確保樁基的工程質(zhì)量,從而確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。1施工準(zhǔn)備

1.1人員配置為滿足樁基施工需要，配置足夠的施工管理人員、工程技術(shù)人員和勞動(dòng)力，建立完善的組織機(jī)構(gòu)和健全的管理制度。

1.2材料準(zhǔn)備情況材料準(zhǔn)備充分，且進(jìn)場(chǎng)材料都嚴(yán)格按要求進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)工作，不合格材料不準(zhǔn)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

1.3機(jī)械設(shè)備為保證施工能順利進(jìn)行，配備足夠的機(jī)械設(shè)備，能滿足工程的全面開展。

1.4技術(shù)準(zhǔn)備由項(xiàng)目部施工技術(shù)科按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求編制技術(shù)交底書，書面及現(xiàn)場(chǎng)交給施工隊(duì)，施工隊(duì)落實(shí)到各班組，班組落實(shí)到個(gè)人。

1.5場(chǎng)地準(zhǔn)備在現(xiàn)場(chǎng)范圍進(jìn)行清理掘除、碾壓。設(shè)立混凝土集中拌和站，對(duì)于砂石料場(chǎng)及鋼筋加工場(chǎng)地用砼進(jìn)行硬化。水泥存放在散裝水泥罐里，鋼筋存放采用上蓋下墊，上用彩條布覆蓋。搭建鋼筋加工棚，鋼筋制作、焊接、成型均在棚中操作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件在橋梁兩側(cè)臨時(shí)征地設(shè)置泥漿池和沉淀池。2灌注樁施工

2.1鉆孔、制漿：鉆孔時(shí)采用泥漿護(hù)壁，開始鉆孔時(shí)，稍提鉆桿，在護(hù)筒內(nèi)造漿，并開動(dòng)泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，待泥漿均勻后方開始鉆進(jìn)。適當(dāng)控制進(jìn)尺，在護(hù)筒底部，低檔慢速鉆進(jìn)，使底腳處有較堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆至護(hù)筒以下1m后，按土質(zhì)情況決定鉆進(jìn)速度。2.2清孔：采用換漿法清孔，首先用大比重的泥漿將孔內(nèi)沉渣浮出，再往孔內(nèi)注入稀漿稀釋泥漿，并把從鉆孔內(nèi)流入泥漿池中的泥漿泵出，直到各項(xiàng)指標(biāo)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收簽認(rèn)后，進(jìn)行下道工序施工。

2.3鋼筋制作與安裝：

2.3.1鋼筋材質(zhì)各種鋼筋均采用業(yè)主及總監(jiān)理認(rèn)可的廠家產(chǎn)品，有出廠合格證和產(chǎn)品材質(zhì)證明，進(jìn)場(chǎng)使用之前，還要按照規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行產(chǎn)品材質(zhì)性能試驗(yàn)和可焊性能試驗(yàn)。取樣試驗(yàn)的頻率是：同批鋼筋每20t應(yīng)作一組抗拉試驗(yàn)，一組抗彎試驗(yàn)，有焊接要求的還需作一組可焊性能試驗(yàn)。

2.3.2鋼筋籠的制作及安裝①根據(jù)鋼筋籠的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，采取加強(qiáng)筋成型的方法制作。因樁基較長(zhǎng)，鋼筋籠采用分節(jié)加工及吊裝，井口焊接接長(zhǎng)的方法。加工之前對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直并進(jìn)行除銹，除泥等工作，以確保鋼筋與混凝土之間的握裹力。②鋼筋的加工根據(jù)鋼筋籠的整體長(zhǎng)度和施工要求，確定分節(jié)加工鋼筋籠，對(duì)于主筋采取電弧焊搭接接長(zhǎng)，搭接后軸線重合，搭接長(zhǎng)度單面焊不小于10D（D為鋼筋直徑），鋼筋籠同一截面內(nèi)鋼筋搭接接頭數(shù)量不超過鋼筋總量的50%.主筋連接所用焊條采用500以上的規(guī)格。③對(duì)于焊接接頭，現(xiàn)場(chǎng)抽樣，從焊好的鋼筋中截取焊接接頭進(jìn)行試驗(yàn)，以檢驗(yàn)焊接質(zhì)量，每100個(gè)接頭取樣試驗(yàn)一組。④鋼筋籠成型在加強(qiáng)箍外按主筋數(shù)量畫好均分位置，扶正點(diǎn)焊，焊接時(shí)避免燒傷主筋，籠子骨架焊好后，再按設(shè)計(jì)要求布繞箍筋，箍筋與主筋按梅花形點(diǎn)焊固定。

2.4下導(dǎo)管：下導(dǎo)管前，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)小深1.3倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注砼時(shí)最大內(nèi)壓力的1.3倍。

2.5水下混凝土的生產(chǎn)及灌注

2.5.1混凝土的配置①混凝土的標(biāo)號(hào)需由試驗(yàn)室根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料等情況出具經(jīng)監(jiān)理審批的實(shí)際施工配合比，然后按要求計(jì)量攪拌。②材料的選擇各種材料都應(yīng)經(jīng)總監(jiān)辦及駐地辦考察認(rèn)可后方可采用。按有關(guān)規(guī)定選用。

2.5.2拌制及運(yùn)輸機(jī)械的選擇由拌和站統(tǒng)一拌和，采用砼運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。

2.5.3灌注開始后，砼緊湊、連續(xù)的進(jìn)行灌注，直至整根樁灌注完畢。灌注時(shí)，將孔口蓋住，防止砼拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔中，影響測(cè)深的準(zhǔn)確性。灌注過程中，注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位上升情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)砼面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。

2.5.4在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)的混凝土徐徐灌入，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。

3技術(shù)及安全措施

3.1測(cè)量定位測(cè)量定位關(guān)系到孔位的準(zhǔn)確性，是鉆孔的垂直度以及控制基準(zhǔn)面標(biāo)高準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵。在具體操作中，采取施工單位自檢與監(jiān)理復(fù)檢驗(yàn)收相結(jié)合的措施。定位應(yīng)分兩次進(jìn)行控制，第一次挖井口埋設(shè)護(hù)筒，第二次安裝鉆機(jī)就位，嚴(yán)格控制其偏差在設(shè)計(jì)和規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

3.2樁徑及垂直度控制樁徑是灌注樁施工質(zhì)量的又一關(guān)鍵，也是評(píng)價(jià)樁基施工質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。施工前，嚴(yán)格檢查鉆頭直徑大小，保證鉆頭直徑不小于樁徑，并作好記錄。鉆孔垂直度也是影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，其偏差應(yīng)≤1％，在鉆孔過程中，經(jīng)常檢查鉆桿垂直度，始終保持鉆桿能垂直鉆進(jìn)。

3.3泥漿質(zhì)量泥漿由粘土、水和添加劑組成，在鉆孔灌注樁成樁的過程中，泥漿的主要作用一是護(hù)壁，防止孔壁坍塌；二是攜渣，鉆頭將孔內(nèi)土體或巖體切削成渣，通過泥漿循環(huán)將其帶出孔外，因而泥漿質(zhì)量的控制非常重要。泥漿質(zhì)量的主要性能指標(biāo)，有密度、粘度、含水率等。泥漿過稀，則攜渣能力不夠；泥漿過稠，則孔壁會(huì)開成一層厚厚的泥壁，無形中減少了樁徑。如場(chǎng)地土層不能滿足造漿要求，則造漿粘土必須從外地運(yùn)進(jìn)，以保證泥漿質(zhì)量。

3.4巖面高程及徑孔深度的制定持力層直接影響到樁的承載力，特別是端承樁，更是提供樁基承載力的重要基礎(chǔ)，因此，持力層及終孔深度的正確判定，是質(zhì)量控制的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。許多工程由于多方面的原因，地質(zhì)鉆探資料不夠詳細(xì)，設(shè)計(jì)無法給出具體的樁底巖面標(biāo)高，而各樁入樁深度又因樁位及地質(zhì)情況的不同而不同，因而在實(shí)際施工過程中可采用如下幾種方法進(jìn)行判定：①利用已有工程地質(zhì)資料及設(shè)計(jì)資料，預(yù)先估計(jì)巖面高程。②根據(jù)鉆機(jī)進(jìn)入巖面前后鉆機(jī)振動(dòng)的差異情況作出初步判定。③根據(jù)鉆機(jī)進(jìn)尺速度在巖層頂面上下的差異作出進(jìn)一步判定。④根據(jù)巖層頂面上下的不同巖土渣樣和泥漿顏色進(jìn)行確定。⑤巖層頂面高程確定后，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定終孔深度。

4樁基在鉆孔過程中容易出現(xiàn)的問題及處理措施橋梁樁基礎(chǔ)是橋梁的重要部位,它的質(zhì)量好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量和進(jìn)度。由于橋梁樁基施工的隱蔽性,在施工過程中存在不可預(yù)見性的因素較多,經(jīng)常出現(xiàn)一些問題不可避免,如果這些問題不及時(shí)解決,將直接影響到樁基的工程質(zhì)量,給工程造成損失。因此,在橋梁灌注樁施工過程中，不論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽，都會(huì)引發(fā)縮頸、斷樁等質(zhì)量問題，輕則埋下質(zhì)量隱患、影響進(jìn)度，重則將給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，在橋梁樁基的施工中,不僅要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施工,還要根據(jù)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)在施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理,避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。下面主要對(duì)常規(guī)施工方法下,在樁基鉆孔、樁基清孔及樁基混凝土灌注的施工過程等三個(gè)方面容易出現(xiàn)的問題及其相應(yīng)的處理措施進(jìn)行介紹。

4.1坍孔

坍孔的特征在鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)鉆孔內(nèi)的水位突然下降又回升,孔口冒細(xì)蜜的水泡,鉆進(jìn)尺很慢或不進(jìn)尺而出碴量明顯,鉆機(jī)的負(fù)荷卻明顯的增加,有異響現(xiàn)象發(fā)生時(shí),既可能發(fā)生了井孔坍塌現(xiàn)象,馬上應(yīng)停機(jī)處理。坍孔的原因大多數(shù)是由于泥漿性能不符合要求、孔內(nèi)水頭未能保證、機(jī)具碰撞孔壁等原因造成的。發(fā)生坍孔后,應(yīng)查明坍孔的位置再進(jìn)行處理。坍孔位置較深且不是很嚴(yán)重時(shí),采用粘土回填至坍孔位置以上2m~3m,并采取加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施,繼續(xù)慢慢鉆進(jìn);坍孔嚴(yán)重時(shí),應(yīng)立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填,如果無砂類土和礫石土,可采用粘質(zhì)土摻入5%~8%的水泥進(jìn)行回填,待孔內(nèi)回填土穩(wěn)定后重新開鉆;坍孔位置不深時(shí),可采用加深護(hù)筒的方法,將護(hù)筒內(nèi)的填土夯實(shí),重新開鉆。

預(yù)防方法:在松散的砂土或流砂的地層中鉆進(jìn),要選用高質(zhì)量的黏土泥漿;在有地下水流動(dòng)的流沙地層,選用比重大,粘度高的泥漿。鉆進(jìn)中要保持井內(nèi)有足夠的水頭高度;埋設(shè)護(hù)筒符合規(guī)定;終孔后仍保持一定的水頭高度并及時(shí)灌注水下混凝土;向井內(nèi)注水時(shí)水管不直接射向孔壁。

4.2斜孔

斜孔一般多發(fā)生在采用沖擊鉆成孔上。造成斜孔的原因通常是由于地質(zhì)松軟不均、巖面傾斜、鉆架移位、鉆架不平或鉆頭遇到探頭石等原因造成的。鉆孔時(shí),要經(jīng)常檢查鉆盤是否水平或鋼絲繩是否垂直,孔口位置的鉆桿或鋼絲繩的平面位置是否正確,一旦發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)斜孔時(shí),一般可在偏斜處吊住鉆頭反復(fù)掃孔,使鉆孔正直。偏斜嚴(yán)重時(shí),應(yīng)回填粘質(zhì)土(采用回旋鉆成孔)或片石(采用沖擊鉆成孔)到偏斜處頂面,待沉積密實(shí)、穩(wěn)定后重新開鉆。4.3擴(kuò)孔

擴(kuò)孔大多數(shù)是由于孔壁坍塌或鉆桿擺動(dòng)過大造成的。對(duì)于擴(kuò)孔的處理,目前沒有更好的處理措施,一般是采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁,改善鉆機(jī)的機(jī)械性能(減小鉆擺動(dòng))來控制擴(kuò)孔率。4.3.1縮孔

縮孔通常是由于地層中含有膨脹土、軟塑土、泥質(zhì)頁巖等不良地質(zhì)造成的,鉆頭磨損過大亦能使孔徑稍小?？s孔發(fā)生后,應(yīng)立即查明原因,如因鉆頭磨損過大造成的縮孔現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)鉆頭及時(shí)補(bǔ)焊,加大鉆頭。如因以上不良地質(zhì)條件造成的,當(dāng)縮孔不嚴(yán)重時(shí),可采用鉆頭上下反復(fù)掃孔來擴(kuò)大孔徑;當(dāng)縮孔嚴(yán)重時(shí),采取鋼護(hù)筒防護(hù),一般情況下鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度要根據(jù)不良地質(zhì)的厚度情況來確定,最好是不良地質(zhì)部分全部下鋼護(hù)筒。

4.4孔內(nèi)漏漿

孔內(nèi)漏漿一般是鉆孔鉆至透水層時(shí)由于泥漿的性能較差、或護(hù)筒周圍透水、或鉆孔遇到小溶洞時(shí)發(fā)生的。當(dāng)遇護(hù)筒內(nèi)水頭不能保持時(shí),一般采取護(hù)筒周圍回填土夯實(shí)、增加護(hù)筒埋置深度、適當(dāng)減小護(hù)筒內(nèi)水頭高度、增加泥漿相對(duì)密度和粘度、倒入粘土使鉆頭慢速轉(zhuǎn)動(dòng)等措施。當(dāng)用沖擊鉆沖孔時(shí),可往孔內(nèi)回填片石、卵石及適當(dāng)投入一定數(shù)量的水泥,反復(fù)沖擊,增加護(hù)壁。

4.5卡鉆

卡鉆常發(fā)生沖擊鉆沖孔時(shí),因先形成了梅花孔、十字孔、沖錘磨損未及時(shí)補(bǔ)焊、鉆孔直徑變小而新鉆又過大、沖錘傾倒、遇到探頭石或孔內(nèi)掉入物件卡住等原因造成的?？ㄣ@錘后不宜強(qiáng)提,可用小錘沖擊或用邊沖邊吸的辦法將卡錘周圍的鉆渣松動(dòng)后再提出。

4.6掉鉆

(1)掉鉆一般是由于鉆桿磨損過甚、鉆錘的鋼絲繩磨損過甚或鋼絲繩的卡口螺絲松動(dòng)造成的。掉鉆是在樁基鉆孔過程中經(jīng)常發(fā)生的故障之一,每臺(tái)鉆機(jī)都應(yīng)配備足夠的打撈工具。掉鉆后應(yīng)馬上用打撈叉、打撈鉤、繩套等工具打撈。如果由于打撈時(shí)間過長(zhǎng)造成鉆頭被埋,應(yīng)先清理泥沙,然后再使用打撈工具進(jìn)行打撈。特別強(qiáng)調(diào)指出:初次掉鉆頭時(shí),鉆頭在孔內(nèi)一般是正立的,如果一次打撈不成功造成第二次或者多次掉鉆,那么鉆頭掉在孔內(nèi)就不一定是正立的,給打撈造成更大的困難。(2)樁基在清孔過程中容易出現(xiàn)的問題及處理措施樁基在清孔過程中容易出現(xiàn)的問題有:塌孔、泥漿含砂率過大、沉渣過大等。清孔造成塌孔的原因是由于換漿過快、較快地降低泥漿相對(duì)密度造成的。清孔造成塌孔時(shí),要根據(jù)塌孔的嚴(yán)重程度采取不同的處理方法進(jìn)行處理。塌孔不嚴(yán)重時(shí),可采用加大泥漿相對(duì)密度等改善泥漿性能的措施后繼續(xù)清孔。塌孔嚴(yán)重時(shí),該孔需要回填重新鉆孔;泥漿含砂率過大及沉渣過大都是由于清孔時(shí)加水過快、過多、換漿時(shí)不及時(shí)撈渣或撈渣不干凈、沒有使用二級(jí)以上沉渣池等原因造成的。泥漿含砂率及沉渣過大時(shí)都應(yīng)加大泥漿相對(duì)密度繼續(xù)清孔,邊清邊撈渣,等泥漿的含砂率符合要求后再把泥漿的相對(duì)密度降低至符合要求。(3)樁基在灌注混凝土過程中容易出現(xiàn)的問題及處理措施

4.7導(dǎo)管進(jìn)水

首批混凝土下落后導(dǎo)管進(jìn)水,應(yīng)將已灌注的混凝土用吸泥機(jī)可用導(dǎo)管作吸泥管全部吸出,再針對(duì)導(dǎo)管進(jìn)水的原因改正操作工藝或增加首批混凝土儲(chǔ)量重新灌注;在混凝土灌注的中期,導(dǎo)管進(jìn)水是由于多提升導(dǎo)管且管口超出已灌混凝土表面時(shí)發(fā)生的。遇到這種情況時(shí),可依次將導(dǎo)管拔出,用吸泥機(jī)或潛水泥漿泵將原灌注混凝土表面的沉淀物全部吸出,將裝有底塞的導(dǎo)管重壓插入原混凝土表面2m以下,然后在無水導(dǎo)管中繼續(xù)灌注,將導(dǎo)管適當(dāng)提升,繼續(xù)灌注的混凝土可沖開導(dǎo)管底塞流出。

4.7.1.導(dǎo)管堵管

初灌導(dǎo)管堵管大多數(shù)是由于隔水硬球栓或硬柱塞被卡住而造成的。發(fā)生初灌堵管時(shí),可用長(zhǎng)桿往管內(nèi)沖搗,或用振動(dòng)器振動(dòng)、硬物敲打?qū)Ч芡鈧?cè),或提升導(dǎo)管迅速下落振沖,或用鉆桿加配重沖擊導(dǎo)管內(nèi)混凝土。如果這些方法都無效,應(yīng)將導(dǎo)管拔出,取出導(dǎo)管內(nèi)物質(zhì),重新下導(dǎo)管灌注混凝土;中期導(dǎo)管堵塞大多數(shù)是由于灌注時(shí)間過長(zhǎng)