某高速公路桥基施工技术分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 某高速公路桥基施工技术分析 摘 要：在桥基钻孔灌注桩施工 中，常常会出现如首批混凝土灌注量的 计算、防止钢筋笼上浮、卡管、断桩等 容易出现差错的工艺、工序、事故等问 题。本文针对这一系列问题，强调灌注 混凝土注意要点、对事故应分析原因及 时设法补救及处理办法进行了分析和说 明。 中国论文网 /2/view-12910592.htm 关 键 词： 钻孔灌注桩灌注量 坍孔卡管断桩预防和处理 0 前言： 保证桥梁桩基钻孔灌注桩质量的 主要关键是施工，桩基施工过程常易出 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 现事故，必须及时采取措施补救。本文 结合某公路桥梁灌注桩施工总结，提出 施工工艺的一些问题以及处理意见、相 互学习。 1首批混凝土灌注量 在灌注钻孔桩混凝土时，首次灌 注量非常重要，在这一次灌注后，导管 埋入混凝土中的深度不小于 1：0m(规 范要求)，为保证继续灌注混凝土打好 基础。 首次灌注量的计算公式如(1)式。 V=/4(H1d2+H0D2)K 而 H1=(HH0) /0 式中 V第一次灌注量，m3； H1导管内混凝土高度，m； d导管直径，m，一般取 d=0.25m； Ho第一次灌注高度 (H0=h1+h0)，m； h1导管口埋深，m，取 h1=10m； ho导管口离桩底高度，m， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 取 ho=04m； D桩径，m； H桩深，m； o 馄凝土容重， kNm3， 取 o=24kN m3； 清孔后孔内泥浆容重， kNm3；反循环清孔后，泥浆容重小， 为 10.811.2；正循环清孔后，泥浆容 重大，为 12012.5；为计算方便起 见取 =115; k扩孔系数，一般土质为 110，软土为 11.51，20，取 k=1.10 。 为了工作方便，按导管埋深 1 m 计算后第一次灌注量如表 1。 (1)如表所述，施工时按桩径和桩 深来制作或选择储料斗，一般来说，储 料斗容积 2m3 左右，适用于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 800mm、1000mm 的桩径，对于 1 200mm、1 500mm 的桩径，容积需更大 一些。 (2)在相同桩径及导管埋深时，桩 深不同，混凝土容积也不同。如：桩径 1000mm，导管口埋深 10m，而对于 桩深 20m、40m、60m，则容积相应为 171 m3、225 m3、279 m3，究其 原因是桩深越深，第一次灌注后，在导 管内的混凝土用于平衡导管外孔内泥柱 压力的高度就越高。按式，(2)计算，对 于上面这个例子，导管内混凝土柱高度 分别为 9.3m、19.3m、29.3m。如果用 正循环清孔，泥浆比重大，则这个高度 还会更大。 2防止钢筋笼上浮的简易方法 发生钢筋笼上浮事故的原因有两 种： (1)对于非全桩式 (一般指摩擦桩) 的钢筋笼，在灌注过程中，下部的混凝 土到达钢筋笼底部能把钢筋笼向上拱； (2)导管不正，在提升导管时法兰 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 盘挂住钢筋笼，把钢筋笼朝上提。 对于前者，可在钢筋笼就位前， 算准深度，在钢筋笼下面用 8 号铁丝吊 35 块较大的片石块或同等标号混凝土 块，当钢筋笼到位时，石块或棍凝土块 被混凝土压住起牵制作用。 对于后者，就是在提升导管时， 尽量保持导管在孔中心处，避免法兰盘 挂住钢筋笼，把钢筋笼朝上提。- 3防止灌注时发生“气塞” 的方 法 在灌注混凝土过程中，特别是 用吊车提升大斗灌注时，犹如一个密不 透风的活塞朝导管内压下，管内的空气 被压缩到一定程度，成为气包，顶住了 混凝土灌注不下，形成了所谓的“气塞 现象。为了预防此类事故的发生，方法 有两种： (1)吊车的混凝土料斗在放料时， 不要太对正导管中心，可以朝储料斗一 旁靠，这样使棍凝土进入导管可以有个 前后错开的过程； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 (2)在导管内挂一根长约 35m 有筛眼的钢管，弯成钩形，吊在储料斗 上，防止掉人导管内。这根钢管既可让 混凝土错开下人，又起透气作用。 4导管进水的预防和处理方法 4.1 主要原因 (1)首批混凝土储量不足，或虽然 混凝土储量已够，但导管底口的间距过 大，混凝土下落后不能埋没导管底口， 以致泥水从底口进入。 (2)导管接头不严，接头间橡皮垫 被导管高压气浪挤开，或焊缝破裂，水 从接头或焊缝中流人。 (3)导管提升过猛，或测深出错， 导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥 水。 42 预防和处理方法 (1)对上述 (1)原因引起的，应立 即将导管提出，散落在孔底的混凝土拌 和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸 出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以 及抓斗清出，不得巳时需要将钢筋笼提 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 出采取复钻清除。然后重新下放骨架、 导管并投人足够储量的首批混凝土，重 新灌注。 (2)对上述 (2)、(3)原因引起的， 应视具体情况，拔换原管重下新管；或 用原导管插入续灌，但灌注前均应将进 入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的 方法吸出。如系重下新管，必须用潜水 泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝 土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原 灌混凝土从导管底口翻人，导管插入混 凝土内应有足够深度，一般宜大于 200cm。由于潜水泵不可能将导管内的 水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增 加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌 入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器 振动片刻，使原混凝土损失的流动性得 以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常 的配合比。 (3)若混凝土面在水面以下不很深， 未初凝时，可于导管底部设置用混凝 土特制的防水塞，将导管重新插入混凝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 土内(导管侧面再加重力，以克服水的 浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管， 利用新混凝土自重将底塞压出，然后继 续灌注。若如混凝土面已初凝，导管 不能重新插入混凝土时，可在原护筒内 面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤 击方法压入原混凝土面以下适当深度， 然后将护筒内的水(泥浆) 抽除，并将原 混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净， 再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。 5坍孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内 水(泥浆 )位忽然上升溢出护筒，随即骤 降并冒出汽泡，应怀疑是坍孔征象，可 用测深仪探头或测深锤探测。如原系停 挂在混凝土表面上测深锤被埋不能上提， 或测深仪探头测得的表面深度达不到原 采的深度，相差很多，均可证实发生坍 孔。 坍孔原因可能是护筒底脚周围漏 水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 潮时，孔内水位差减小，不能保持原有 静水压力，以及由于护筒周围堆放重物 或机械振动等，均有可能引起坍孔。 发生坍孔后，应查明原因，采取 相应措施，如保持或加大水头、移开重 物、排除振动等，防止继续坍孔。然后 用吸泥机吸出坍人孔中的泥土；如不继 续坍孔，可恢复正常灌注。 如坍孔仍不停止，坍塌部位较深， 宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同 时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘 土掺砂砾回填，待回填土沉实，时机成 熟后，重新钻孔成桩。 6卡管 在灌注过程中，混凝土在导管中 下不去，称为卡管。卡管有以下两种情 况： (1)初灌时隔水栓卡管；或由于混 凝土本身的原因，如坍落度过小、流动 性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及 运输途中产生离析、导管接缝处漏水、 雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成 导管堵塞。 处理办法可用长杆冲捣管内混凝 土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装 附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不 能下落时，则须将导管连同其内的混凝 土提出钻孔，进行清理修整(注意切勿 使导管内的混凝土落人井孔)，然后重 新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土 拌合物落人井孔，须将散落在孔底的拌 合物粒料等予以清除。提管时应注意到 导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻 倒伤人。 (2)机械发生故障或其它原因 使混凝土在导管内停留时间过久，或灌 注时间持续过长，最初灌注的混凝土已 经初凝，堵在管内。预防方法应在灌注 前仔细检修灌注机械，并准备备用机械， 发生故障时立即调换备用机械；同时采 取措施，加速混凝土灌注速度，必要时， 可在首批混凝土中掺人缓凝剂，以延缓 混凝土的初凝时间。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 当灌注时间巳久，孔内首批混凝 土巳初凝，导管内又堵塞有混凝土，此 时应将导管拔出，重新安设钻机，利用 较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸 出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然 后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重 新钻孔成桩。 7埋管 导管无法拔出称为埋管。其原因 是：导管埋人混凝土过深，或导管内外 混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力 过大，或因提管过猛将导管拉断。 预防办法：应严格控制埋管深度 一般不得超过 68m；在导管上端安装 附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长 时，均应适当振捣，使导管周围的混凝 土不致过早初凝；首批混凝土掺人缓凝 剂，加速灌注速度，导管接头螺栓事先 应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。 处理埋管事故，初时可用链滑车、 千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 混凝土初凝流动性损失过大的情况，可 插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中， 用吸泥机吸出混凝土表面泥渣；派潜水 工下至棍凝土表面，在水下将导管齐棍 凝土面切断；拔出小护筒，重新下导管 灌注。此桩灌注完成后，上下断层间， 应按灌注桩补强方法予以补强。 8灌注桩补强方法 灌注桩的各种质量事故，其后果 均会导致桩身强度的降低，需要作补强 处理。事前，应会同主管部门、设计单 位、工程监理以及施工单位，共同研究， 提出切实可行的处理办法，一般采用压 入水泥浆补强的方法，其施工要点如下。 (1)对需补强的桩，除用地质钻机 钻一个取芯孔外(用无破损深测法探测 的桩要钻两个)， 应再钻一个孔。一个用做进浆孔， 另一个用做出浆孔。孔深要求达到补强 位置以下 1 m，柱桩则应达到基岩。 (2)用高压水泵向一个孔内压人清 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 水，压力不宜小于 0，507 MPa， 将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔 冲洗出来，直到排出清水为止。 (3)用压浆泵压浆，第一次压入水 灰比为 08 的纯水泥稀浆(宜用 325 级水泥)，进浆管应插入钻孔 10m 以 上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥 浆从出浆口冒出。待孔内原有清水从出 浆口压出来以后，再用水灰比 05 的 浓水泥压入。 (4)为使浆液得到充分扩散，应压 一阵停一阵，当浓浆从出浆口冒出后， 停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用 麻袋堵实。 (5)最后用水灰比为 04 的水泥 浆压人，并增大灌浆压力至 0.70.8 MPa 关闭进浆闸，稳压闷浆 2025min，压浆工作即可结束。 压浆工作结束后，水泥浆硬化以 后，应再作一次钻芯，检查补强效果： 如断桩夹泥情况巳排除，认为合格后， 可交付使用；否则，应重钻补桩或会同 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 有关单位研究其它补救措施。 10灌注混凝土注童要点 (1)灌注混凝土过程中，认真观察 孔口泥浆上翻情况，发现混凝土灌注后 孔中泥浆不翻出，应及时活动导管或提