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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
前言:橋梁施工應(yīng)包括選擇施工方法,進行必要的施工驗算,選擇或設(shè)計、制作施工機具設(shè)備,選購與運輸建筑材料,安排水、電、動力、生活設(shè)施以及施工計劃,組織與管理等方面的事務(wù)。設(shè)計制作施工過程中的臨時性結(jié)構(gòu)對保證橋梁工程的安全施工和良好質(zhì)量具有重要的意義,也是施工過程中必須考慮的重要問題。
1鉆孔灌注樁施工
1.1準備工作
施工平臺與施工平臺。護筒的作用是:固定樁位、導(dǎo)向鉆頭、隔離地面水、保護孔口地面及提高孔內(nèi)水位,以增大對孔壁的靜水壓力,防止坍塌。護筒多采用鋼護筒和鋼筋混凝土護筒兩種。
1.2鉆孔施工
鉆孔樁的關(guān)鍵是鉆孔。鉆孔的主要方法主要可歸納為3類,即沖擊法、沖抓法和旋轉(zhuǎn)法。
1)泥漿護壁施工法。沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是:平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質(zhì)量。
2)全套管施工法。全套管施工法的施工過程是:平場地、鋪設(shè)工作平臺、安裝鉆機、壓套管、鉆進成孔、安放鋼筋籠、放導(dǎo)管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質(zhì)量。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應(yīng)該隨使用水準儀及鉛垂校核其垂直度。
鉆孔樁水下混凝土的質(zhì)量應(yīng)符合:強度應(yīng)不低于設(shè)計強度;樁身混凝土無斷層或夾層,鉆孔樁樁底不高于設(shè)計標高,樁底沉淀厚度不大于設(shè)計規(guī)定;樁頭鑿除預(yù)留部分無殘余松散層和薄弱混凝土層。
當(dāng)混凝土上升到接近鋼筋籠下端時,應(yīng)放慢澆筑速度,當(dāng)鋼筋籠被埋入混凝土中有一定深度時,再提升導(dǎo)管,減少導(dǎo)管埋入深度,使導(dǎo)管下端高出鋼筋籠下端有相當(dāng)距離時再按正常速度澆筑,可防止鋼筋籠上浮。
3)清孔。目的和方法:鉆孔至設(shè)計高程經(jīng)檢查后,應(yīng)即進行清孔。其目的在于使沉淀層盡可能減少,提高孔底承載力。澆筑水下混凝土前,允許沉渣厚度應(yīng)符合設(shè)計要求,設(shè)計未規(guī)定時:端承樁不大于5cm;摩擦樁不大于10cm。
施工要點:終孔檢查后,應(yīng)及時清孔,避免隔時過長泥漿沉淀引起坍孔。抽渣或吸泥時,應(yīng)及時向孔內(nèi)注入清水或新鮮泥漿,保持孔內(nèi)水位,避免坍孔。
4)灌注水下混凝土。①鋼筋骨架的制作、運輸及吊裝就位的技術(shù)要求。②水下混凝土一般用鋼導(dǎo)管灌注,導(dǎo)管內(nèi)徑為250~350mm,視樁徑大小而定。
2鉆孔過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題的處理
1)護筒脫落。由于護筒背后回填質(zhì)量不好受地面流的浸泡等因素引起的護筒失去穩(wěn)定、脫落。出現(xiàn)護筒脫落應(yīng)立即停止鉆孔,將鉆機移開,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,重新安裝護筒,恢復(fù)鉆孔施工。
2)卡鉆。鉆孔經(jīng)過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中因為未及時根據(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因鉆頭穿過巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆,優(yōu)先采用水下爆破的方法進行處理。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由于機械故障導(dǎo)致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現(xiàn)象,應(yīng)采取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理。
3)掉鉆。由于機械故障、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“掉鉆”。發(fā)生“掉鉆”后,應(yīng)及時采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽嵤┐驌?。①鉆孔壁穩(wěn)定的情況,直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。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且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時,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泥漿以加強鉆孔壁,而后,采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥,確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。
4)縮孔??s孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土,特別是IL>1.0 處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鉆頭經(jīng)過后鉆孔壁回縮,從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計的樁直徑。針對發(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)量的合金葉片進行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。
3鉆孔灌注樁常見事故預(yù)防及處理措施
1)防止鋼筋骨架上浮的措施。①使導(dǎo)管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以減小混凝土對鋼筋籠的沖擊力。②當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋骨架1m-2m后。適當(dāng)提升導(dǎo)管。減小導(dǎo)管埋置深度,增大鋼筋骨架下部的埋置深度。
2)坍孔的預(yù)防和處理。①在松散粉碎砂土或流砂中鉆進時,控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。②水位變化過大時,采取升高護筒,增高水頭,或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩(wěn)定。③發(fā)生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設(shè)護筒再鉆。④如發(fā)生孔內(nèi)坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質(zhì)土混合物到坍孔處以上lm~2m,如有坍孔嚴重時全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆進。⑤嚴格控制沖程高度。⑥吊入鋼筋骨架時對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。
3)鉆孔偏斜的預(yù)防和處理。①安裝鉆機時要使底座水平、起重滑輪緣、鉆錐中心和護筒中心三者在一條豎直線上,并經(jīng)常檢查校正。②在有傾斜的軟、硬地層鉆進時低速鉆進,或回填片、卵石沖平后再鉆進。
4)掉鉆落物的預(yù)防措施和處理方法。①零星鐵件可用電磁鐵吸取。較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護筒加蓋。②經(jīng)常檢查鉆具、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。③為便于打撈落錐,在沖擊錐或其它類型的鉆頭預(yù)先焊打撈環(huán)、打撈杠,或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩等。
5)擴孔和縮孔的預(yù)防和處理。①若擴孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進,按坍孔事故處理。②為了防止縮孔應(yīng)及時修補磨損鉆頭,使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁并須快轉(zhuǎn)慢進,并復(fù)鉆二三次;或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴大孔徑,直徑至使發(fā)生縮孔部位達到設(shè)計孔要求為止。
6)梅花孔的預(yù)防和處理。①選用適當(dāng)粘度和相對密度的泥漿,并適時掏渣。②用低沖程時,每沖出一段換用高一些的沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。③出現(xiàn)梅花孔后,可用片石混合粘土回填鉆孔,重新沖擊。
7)卡鉆的預(yù)防和處理。①處理卡鉆應(yīng)先弄清情況,針對卡鉆原因進行處理。宜待沖錐有松動后方可用力上提,不可盲動,以免造成越卡越緊。②當(dāng)為梅花卡鉆時,若錐頭向下有活動余地,可使鉆頭向下活動并轉(zhuǎn)動至孔徑較大方向提起鉆頭。也可松一下鋼絲繩,使鉆錐轉(zhuǎn)動一個角度,有可能將鉆提出。③卡鉆不宜強提以防坍孔、埋鉆。宜用由下向上頂撞的辦法,輕打卡點的石頭,有時使鉆頭上下活動,也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。④用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內(nèi),將沖錐勾住后,與大繩同時提動。或交替提動,并多次上下、左右擺動試探,有時能將沖錐提出。⑤在打撈過程中,要繼續(xù)攪拌泥漿,防止沉淀埋鉆。⑥用其他工具,如小的沖錐、小掏渣筒等下到孔內(nèi)沖擊,將卡錐的石塊擠進孔壁,或把沖錐碰活動脫離卡點后,再將沖錐提出。但要穩(wěn)住大繩以免沖錐突然下落。⑦用壓縮空氣管或高壓水管下人孔內(nèi),對準卡錐一側(cè)或吸錐處適當(dāng)沖射一些時候,使點松動后強行提出。⑧使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正。⑨用以上的方法提取卡錐無效時??稍囉盟卤铺徨F法。將防水炸藥(少于l kg)放于孔內(nèi),沿錐的滑槽放到錐底,而后引爆,震松卡錐,再用卷揚機和鏈滑車同時提拉。
4結(jié)束語
鉆孔灌注樁以其單樁承載力高、施工方便、設(shè)備簡單、不擠土、噪音低,因而被廣泛的運用在各種工程之中,其樁長可以根據(jù)持力土層的起伏面變化。并按使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋,鋼筋用量較少,經(jīng)濟性能良好。