钻孔桩施工工艺

钻孔桩施工工艺及质量控制措施的研究钻孔桩施工工艺及质量控制措施的研究 摘摘 要 要 本文先从钻孔桩施工过程和技术特点方面具体介绍钻孔桩施工方法和操作技巧 然后对在钻孔桩施工过程中经常出现的问题进行分析 得出原因 进而提出方法解决和预 防此类问题的措施 关键词关键词 钻孔桩 施工 工艺流程 1 引引 言言 钻孔桩施工工艺是为了满足桥梁承载力的要求 在泥浆护壁的条件下 利用机械钻进 形成桩孔 然后采用导管法再灌注水下混凝土的施工方法 1 由于钻孔桩施工拥有难度不 大 施工过程简便易行 在整个施工过程中减少耗材 经济投入合理等优点 已普遍应用 于我国铁路 公路 水利 水电等各种建筑施工中 并且钻孔桩施工工艺也在不断发展中 技术不断提升 施工效率越来越高 工艺越来越完善 虽然钻孔桩施工有诸多优点 但由 于在钻孔桩施工过程中对施工进度和钻孔桩质量的影响因素很多 施工者和技术操作人员 应以求真务实的态度 认真严谨地对待施工过程中的每一项操作每一次检验 施工质量必 须符合设计规范要求 并且不管是人为 机械设备还是环境气候问题 应充分全面考虑到 施工过程中可能存在的各种因素对施工质量的影响 施工过程中稍有松懈疏忽就有可能影 响到施工质量 可能会出现钻孔倾斜 卡钻 掉钻甚至断桩等问题 影响施工进度 浪费 国家资源 2 2 钻孔桩施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程 钻孔桩施工过程包括钻孔前的准备工作 钻孔工艺 混凝土灌注和桩头清理等 施工 环节较多 在施工中一定要按步骤 有条不紊地进行 具体施工操作步骤如下 2 1 场地平整 桩位放样 由于工程施工时施工场地情况不尽相同 可根据场地土质进行钻孔前的场地准备工作 如果桩基处于旱地 可以对桩基区域清除杂物夯压密实 如果桩基处于松散河滩 则要在 河滩上填筑土方压实 如果桩基处于水中 须搭建施工平台 之后放线定位 确定桩位 2 2 埋设钢护筒 埋设钢护筒主要是把握好埋设的深度 不同土质埋设深度不同 土质为黏性土时护筒 埋设深度至少 1m 土质为砂类土 埋设更深至少 2m 场地土质表层土较为松软时 防止 护筒发生位移保证桩体质量 在松软表层土下土质较硬实的土层中埋设深度至少 0 5m 钻 孔桩施工场地在河滩上 埋设好钢护筒后应在护筒四周回填黏土压实 2 3 泥浆护壁 制作泥浆就是将粘土制成浓度均匀 不含土块的浆状粘稠物 为了降低搅拌难度 粘 土应尽量为碎土块 切忌将粗大粘土块直接扔入护筒中 搅拌粘土时可采用冲击锥冲搅 制作的泥浆量过多时不可随意丢弃 将其放入泥浆池中以备后用 2 4 钻机就位 成孔 护筒埋设完成 泥浆制备完毕后就可以进行钻机就位成孔 选择所需的冲击钻或回转 钻将钻机的钻锥中心对准所确定的桩位钻孔 成孔开始阶段钻速要慢 通过护筒底口后可 提高速度 钻孔过程中如有需要应及时投放泥粉 3 2 5 清孔 验孔 当钻机钻到设计深度时 钻机停止钻进 空转换浆 一次清孔时采用高压冲击孔底 使孔底碎石 岩片能够排出钻孔 便于二次清空清理 对排出的碎石泥浆应及时处理以防 污染环境 验孔时需检验孔深 孔径和倾斜度 达到设计要求后方可进行后续施工 2 6 钢筋笼的制作 钢筋笼的制作最重要的就是注重钢筋笼的几何尺寸 这要求钢筋笼加工人员拥有良好 地职业素质 在作业时能够认真仔细对比钢筋笼参数 细心操作 钢筋笼制作完成后 要 对钻孔进行检测 确定钻孔内孔壁完整无障碍物后 方可安装钢筋笼 2 7 安装导管 安装导管过程中 施工人员应格外小心 将导管轻轻放入孔内 避免发生碰撞 导管 安装完成后 还要检测孔底沉渣情况 若沉渣过厚须二次清空 2 8 灌注水下混凝土 混凝土开始灌注后过程中不应有中断 并且要及时拆除或提升导管 导管埋深应控制 在 2 6m 之间 不能超过 6m 4 并且更应该注意的是控制好混凝土的储备量 混凝土储 存量公式如下 1 c H D h d V 44 2 1 2 式中 井孔混凝土面达到时 导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压所需的高度 1 h c H 灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底面的高度 c H D 井孔直径 d 导管直径 2 9 桩头清理 为便于清理应时刻注意混凝土强度的变化 当桩头混凝土强度达到设计值的1 4时 需 要进行桩头清理 拆除护筒并清除桩头多余混凝土 如果混凝土的强度过大 为了保证桩 体的完整和质量 需人工凿除桩头混凝土 通过以上施工环节具体方法的描述 可以得到钻孔桩施工环节的流程图 如图1所示 图1 钻孔桩施工工艺流程图 3 钻孔桩施工过程中出现的问题及处理措施钻孔桩施工过程中出现的问题及处理措施 钻孔桩施工过程中出现的问题主要发生在钻孔过程中和混凝土灌注过程中 下文将对 两个过程中易于出现的问题进行总结 分析产生的原因 并有针对性的提出改进意见和预 防此类问题的方法 3 1 钻孔过程中出现的问题及处理措施 3 1 1 偏斜孔 偏斜孔主要是由钻机未处于水平位置导致的 钻机安装时 支撑不好 施工场地不平 整等因素都有可能致使钻机未处于水平位置 产生偏斜孔 钻机安装前 应先对施工场地 进行处理 铺垫泥土填补凹坑斜面 确认施工场地无误后再把钻机调整至水平位置 为了 保证在钻进过程中钻机不发生倾斜 应经常检查使钻机是否处于水平位置 若发生倾斜应 及时调整 3 1 2 护筒脱落 导致护筒脱落因素有护筒外围防护不佳 施工场地存在流水的浸泡等 这些因素都有 可能导致护筒质量下降 失去稳定 护筒发生脱落时 应停止钻孔作业 判断导致护筒脱 落的原因 排除影响因素 若施工场地存在流水 应隔绝水源 在施工场地放置粘土吸水 放线定位复核安装护筒钻机就位 笼筋质检笼筋制作泥浆制备 孔位复核 钻成孔 钢护筒护壁 终孔验收安装钢笼 下入导管清渣浇水下混凝土设备移位 供浆 循环 待施工场地恢复正常后 再次安装护筒 继续进行钻孔作业 3 1 3 卡 钻 卡钻是在钻孔过程中遇到不同岩层之间的强度不同 而施工时未对这种强度差异作出 调整而出现的现象 引起卡钻的因素一般有三种 探头石 岩层突变处和机械故障 为了 提升钻头 不同原因导致的卡钻有不同的解决措施 当遇到 探头石 发生卡钻时应先将 钻头下伸 然后迅速提升 利用冲击力提升钻头 当在岩层突变出发生卡钻时 首先使用 水下爆破来处理卡钻现象 在施工中出现机械故障使得钻头在浓度较大泥浆中长时间停留 从而无法提升钻头 解决方法为在泥浆中插入水管 降低泥浆浓度 从而提升钻头 3 1 4 掉 钻 掉钻是指钻头掉入孔内 钻机设备出现问题 钻孔壁出现裂缝 局部脱落和坍塌都有 可能导致掉钻 掉钻发生后应根据钻孔壁的稳定情况 制定相应的打捞方案 当钻孔壁稳 定时可直接用打捞叉等工具直接打捞 当钻孔壁局部有坍塌应加大泥浆浓度 加强孔壁强 度 采用 气举法 将钻头捞出 5 3 2 混凝土灌注中出现的问题及处理措施 3 2 1 断桩 由于在混凝土灌注过程中提升导管失误 施工不能连续进行或灌注时间过长等原因使 得首批混凝土初凝 与导管的混凝土不能相接 出现断层的现象称为断桩 断桩出现之后 对工程进度会有较大影响 并且解决时人力和经济投入较大 所以断桩属于严重的质量事 故 确定施工中出现断桩事故后 应立即停止继续灌注 先将导管和钢筋笼拔出 在采取 方法解决 可根据断桩截面的位置采取相应处理方法 在设计桩全长 1 3 以下出现断桩时 可采用冲击钻冲击清理已灌注的混凝土 然后 再次灌注混凝土 在设计桩全长的 1 3 与 2 3 之间出现断桩时 比对选取可行方案 更改设计或者使 用冲击钻进行原位恢复 在设计桩全长 2 3 以上且距离孔口不足 10m 位置出现断桩时 可先增加钻孔壁强度 然后接长钻孔桩 当桩长大于 50m 的桩出现的断桩情况 考虑到经济和施工进度影响 应认真审核解 决方法待确认无误后再实施 3 2 2 钢筋笼上浮 钢筋笼上浮是指钻孔桩钢筋笼发生移位 其发生的原因有钢筋笼未完全固定或灌注过 程中的施工者操作失误如浇筑过程中提升导管力度过大带动钢筋笼上浮等 当发现钢筋笼 上浮时 应终止灌注 减少损失 根据钢筋笼的上浮情况可采用下列方法处理 当钢筋笼上浮幅度不大 在 1 倍直径以下时 事故影响不大 应先抑制其上浮趋势 像修复设备 及时提拔导管等 然后可以继续进行灌注 当钢筋笼上浮幅度较大时 应先提拔钢筋笼 然后采用出现断桩问题的方法解决 4 结结 语语 钻孔桩施工工艺已经在桥梁建筑领域得到广泛应用 但因施工环境 操作员个人素质 以及设备使用情况不尽相同 所以在钻孔桩施工过程中总会出现各种大小事故 这就要求 我们加强对施工人员的岗前培训 使施工人员熟悉施工流程 对施工过程中可能出现的问 题有防范意识 减小事故发生概率 当事故出现时 沉着冷静应对 采取经济合理的措施 将损失减至最小 从而顺利完成施工 参考文献 参考文献 1 JTJ