翻新时间:2023-08-06
伊丹河特大桥钻孔灌注桩施工技术分析
摘要:以伊丹河特大桥作为工程背景,介绍了钻孔灌注桩施工流程及工艺要点,分析了钻孔灌注桩施工常见事故产生的原因及预防处治措施。
关键词:钻孔灌注桩;施工技术;工艺;坍孔
中图分类号: TU74 文献标识码: A
1 工程概况
2 施工工艺要点
2.1 施工流程
钻孔灌注桩施工流程如图1所示。
图1 桩基施工流程图
2.2 工艺要点
(1)埋设护筒
(2)成孔施工
开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应短冲程钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高后可按正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥冲击,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。当遇到不良地层时,钻孔宜选用平底钻锥,控制进尺,低冲程、稠泥浆钻进。
(3)清孔
(4)钢筋笼安装
钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊装。为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在另一端骨架长度1/3处。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差见表1。
表1 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
(6)桩身混凝土浇注
采用钢导管灌注桩身混凝土,导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍。最大内压力P按下式计算:
,
(1)
上式中,rc为混凝土拌和物的重度;hc为导管内混凝土柱最大高度;rw为井孔内水或泥浆的重度;hw为井孔内水或泥浆的深度。
3 常见事故预防处理
3.1 坍孔
(1)原因分析:①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮;②出渣后未及时补充泥浆(或水),造成孔内水头高度不足;③护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌,孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌;④在松软砂层中钻进进尺太快;⑤提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长;⑥水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔;⑧清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久,或清孔后停顿时间过长;⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
3.2 钻孔偏斜
(1)原因分析:①钻孔中遇有较大的孤石或探头石。②在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。③扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑤钻杆弯曲,接头不正。
(2)预防和处理:①安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。②由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。③钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
3.3 扩孔和缩孔
(1)扩孔
原因分析:在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。
预防处理:若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
(2)缩孔
原因分析:缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
预防处理:为防止缩孔,前者原因要及时修补磨损的钻头;后者原因要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻
二、三次。也可使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
4 结语
伊丹河特大桥钻孔灌注桩施工前采用全站仪对各桩位进行测量,确保了施工时的桩位精度;对地形地貌、地质水文进行了准确的调查,确定了合理的钻孔施工方式。钻孔桩施工时防止了坍孔、缩孔、钻孔倾斜等质量事故。
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