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1、浅析冲击钻孔灌注桩的施工工艺及控制要点摘要:随着我国交通基础设施的快速发展,冲击式钻孔灌注桩被广泛应用于桥梁建设领域和其他工程建设中。在施工中准确把握施工工艺和细部施工的控制要点对工程的质量提供可靠的保证,争创优质工程。文章通过介绍冲击式钻孔灌注桩的施工工艺、施工技术的选择以及施工中要注意的问题和解决方法进行阐述。 关键词:冲击钻孔灌注桩施工工艺控制要点 :TU7:A:1672-3791(2011)01(b)-0092-02 冲击钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。20世纪40年代初,随着大功率钻孔机械的研制成功钻孔灌注桩首先在美国问世,二战后,世界各地特别是欧美发达国
2、家经济复苏与发展,时至今日,随着科学技术的迅猛发展,钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和桥梁以及重型构筑物中被广泛应用,在我国冲击钻孔灌注桩设计及施工水平也有了长足的发展。 1工程概况 根据前期的地质勘探显示,锁蒙高速公路南盘江特大桥建设地址的地貌从地层由上而下基本为碎石、石灰岩、灰岩、泥灰岩。在设计中南盘江大桥全桥设计基桩174根,其中主桥为70根直径2.0m的基桩、引桥为104根基桩,除桥台采用扩大基础外,各墩均采用群桩基础。 2施工工艺流程 场地平整及填筑→测量组放桩位→埋设钢护筒→冲击钻机钻孔(清孔)→制作(安装)钢筋笼→水下灌注桩身混凝土→桩身完整性检测。
3、3施工步骤及工艺 (1)场地的平整及填筑。根据施工沿线的地形地貌的特点,各墩位均需修筑施工便道,同时还要进行清表工作,平整场地构筑钻孔平台。 (2)埋设钢护筒。根据施工现场的条件及桩身的直径,埋设相应直径的钢护筒,钢护筒直径比钻孔桩设计直径大0.2m～0.4m,长度长2m～2.5m,埋设后护筒还要留出地面高0.3m～0.5m,同时为了保证施工的质量,护筒顶面偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%,护筒底部及周边夯填黏土密实,防止漏浆。 (3)泥浆的调配和循环系统的布置。在调配泥浆时要考虑的是泥浆的性能指标,它的主要性能指标有:相对密度、粘度、静切力、含沙率、胶体率、失水率、酸碱度(pH
4、值)、泥皮厚等指标。在冲击钻孔施工时,当钻具搅拌冲击成孔时,将粘土原料投入孔底,利用冲击钻头上下冲击,搅拌成泥浆。泥浆从孔口经由出浆管进入泥浆池,经过沉淀池,再由泥浆泵将泥浆经进泵管送回孔底。进泵管的下管口是一节长约0.6m的特制钢管,钢管上焊接一个圆环,套在钻头顶部钢丝主绳上,上下用卡环夹住,使钢管不会上下移动,又能绕钢丝主绳转动,从而避免在钻孔的过程中进浆管与钢丝主绳缠结在一起。含渣泥浆再从孔底上翻至孔口,经出浆管进入泥浆池。通过泥浆循环,孔底的钻渣即可在泥浆池中沉淀下来,再将钻渣清除,达到清渣的目的。 (4)钻孔施工。在进行钻孔施工开孔前要向孔内注水,利用孔内自身粘土或投入的粘土
5、开孔造浆。开孔时向孔内添加适量粒径不大于15cm的片石,顶部抛平,用0.5m～1.0m的低冲程冲砸,钻进0.5m～1.0m,再回填粘土,如此反复,直至钻入护筒低部3米以下,再转入正常的钻进。钻孔施工中的废渣,泥浆的排放,受施工现场的影响,一般采取就近原则,即在其墩位附近布设泥浆循环池,选择的位置应不影响吊机走道位置,利用泥浆循环池进行钻孔桩的成孔施工。而钻孔排出的泥浆及废浆,均要定期清除到指定地点埋弃。 在冲击钻孔钻进时当停机后再钻,钻机应由低冲程逐渐加高到正常冲程。如果钻机在钻进的过程中钻头发生了磨耗,磨耗不能超过1.5cm,同时在施工时要经常检查钻头的磨损情况,如有磨耗则可采用耐磨
6、焊条补焊。但为了防止补焊后钻头在钻近的过程中发生卡钻的情况,所以补焊时不宜过多,且补焊后在原孔进行钻空作业时,要先采用低冲程冲击一段时间,在用较高冲程钻进。当在钻进的过程中,孔内泥浆含渣增多,影响钻进的速度时,应及时进行清渣或投泥换浆。 当钻孔达到设计标高后,先自检,技术员会同测量组对桩位、护筒标高、孔底标高全面进行检查,合格后在报请监理工程师现场终孔检查,由于施工中都是摩擦桩,它的终孔要求不小于设计孔深,支撑柱要求比设计深度超深不小于5cm。当终孔检查完毕后进行清孔,清孔的目的在于使孔底沉淀层尽可能减薄,提高桩底承载力,同时也为了保证灌注混凝土的质量。在清孔时要保证孔内的水位差,避免
7、塌孔;当有超钻时,在计算沉渣厚度时应以实际钻孔的孔底标高来计算;在吊入钢筋笼后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如有超过规定,则进行第二次清孔,直到合格为止。 (5)钢筋笼的制作和安装。南盘江特大桥的主墩桩基钢筋笼长68m和67m,在施工中由于受施工现场环境的影响,我们采取现场分段加工制作的办法,分段情况根据吊装条件决定。制作前,先将钢筋加工场整平硬化,沿纵向间距2m布置方木,并按间距做好永久标记。用
