总555期
2020年第33期(11月下)
0引言
桩基是桥梁工程重要组成部分,其施工质量决定了后续建设施工与桥梁能否正常使用。冲孔桩是指采用冲击的方法成孔然后通过灌注混凝土形成的一种桩基,在桥梁工程中应用广泛。
1工程概况
某公路工程标段的起讫桩号为K56+563—K62+950,路段总长6.4km ,标段中共建有4座大、中桥梁(记作1#~4#桥),所有桥梁的基础均为桩基础,类型为冲孔灌注桩。其中,1#大桥的桩基总数为42根,1.8m 桩径12根,1.5m 桩径30根;2#大桥的桩基总数为32根,1.3m 桩径8根,1.5m 桩
径24根;3#跨线桥的桩基总数为22根,1.3m 桩径12根,1.5m 桩径10根;4#跨线桥的桩基总数为18根,1.3m 桩径8根,1.5m 桩径10根。该标段沿线范围内地质条件较为复杂,且存在特殊地质条件段,对冲孔灌注桩施工提出了考验,需要根据工程实际情况,制定合理可行的施工方法。现围绕该工程实际情况,对其冲孔桩施工方法进行分析。
2施工方法
2.1施工准备
在冲孔桩施工正式开始前,应先做好各项准备工作。首先,使用推土机对场地进行处理,使其达到平整,然后利用挖掘机将场地开挖到设计标高处,在施工设备进入现场后,对其进行必要的安装与调试,最后以施工现场实际条件为依据确定适宜的打桩顺序[1]。2.2开挖泥浆池
在桩位附近且无工程桩的部位进行泥浆池开挖,应由项目的管理人员进行统一安排和指挥,避免对桩机的正常移位造成影响和带来不必要的麻烦。每个冲孔桩都要开挖
两个泥浆池,分别为循环池与沉淀池,将泥浆池开挖好后,还需在其周围设置钢管进行有效防护。2.3测量定位
以设计确定的坐标点为依据设置测量控制网,并根据平面放线进行定位,结合图纸将桩位准确放出,再于设计桩位通过撒灰和设置小木桩确定具体的桩位,桩基轴线偏差不能超过20mm ,同时在打桩时要做好经常性复核,防止由于土质挤压产生位移,导致实际桩位不满足要求。因工程施工中场地面积相对较大,所以在施工中会由于土质挤压作用而导致桩位自身准确性受到很大影响,因此,在实际开钻之前需要对每根桩都实施复核。2.4埋设护筒
护筒由厚度在4~8mm 范围内的钢板加工制成,护筒高
1.5m ,内径为桩径基础上+20cm ,在护筒的上部需开出1~2个孔用于溢浆。完成对桩位中心的校核后,需在护筒的周围使用黏土进行分层回填并将其夯实,通常情况下护筒的埋深按1.2m 控制。护筒的作用包括钻头导向、提高水位、隔离地表水、保护孔口等。
2.5冲击钻机就位
将护筒埋设好并检查确认合格后,就位冲击钻机,将钻机摆放在地面使其保持平稳,底座需使用钢管进行支垫,将冲击钻机摆放好后,对其稳固性进行充分检查,并使用水平尺对冲击钻机实际摆放是否保持水平进行检查,然后通过吊线检查冲击钻机的摆放是否保持垂直,冲击锤的正中心必须与护筒中心完全对准,两者的偏差不能超过±20mm [2]。2.6冲击成孔
冲击钻机就位并检查确认合格后,方可开机冲击。在冲击钻进的初期应采用低锤密击,将锤高控制在0.4~0.6m 范围内,及时加入泥浆进行护壁,确保孔壁挤压达到密实,
收稿日期:2020-06-23
作者简介:杜伟光(1992—),男,助理工程师,研究方向为公路桥梁。
公路桥梁冲孔桩施工及特殊地质
条件下的施工方法
杜伟光sumifs函数的使用方法及实例条件为时间
(河北冀通路桥建设有限公司,河北石家庄050000)
摘要:结合工程实例,对公路桥梁冲孔桩施工方法进行深入分析,包括施工准备、开挖泥浆池、测量定位、埋设护筒、冲击钻机就位、冲击成孔、钢筋笼制安、安放导管、清孔、混凝土灌注和成品保护,并提出特殊地质条件下冲孔桩的施工要点,实践表明,该工程所用冲孔桩施工方法的合理可行,可为桥梁工程的冲孔桩施工,尤其是特殊地质条件下的冲孔桩施工提供技术参考,保证冲孔桩施工质量。
关键词:公路桥梁;冲孔桩;施工方法;特殊地质条件中图分类号:U445.551
文献标识码:B
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待孔深达到护筒底部下方3~4m后,方可加快冲击的速度,此时的锤高控制在2.0~3.5m的范围。在冲孔过程中,需将孔底部的残渣及时排出,冲击每达到1~2m时就应进行一次排渣,同时予以定时补浆,直至达到设计要求的深度为止。同时,冲击每达到1~2m时对成孔垂直度进行一次检查,当发现孔斜与塌孔时,应立即停机,采取有效措施将其处理后继续进行施工[3]。当在黏土中进行钻进时,可充分利用原土进行造浆。当在厚度相对较大的砂层中进行钻进时,可使用膨润土进行泥浆的制备,也可在孔内投入一定数量的黏土进行造浆,为使泥浆达到良好技术性能,可适当加入一些分散剂,具体的加入量按照总加水量0.5%控制。对于泥浆的性能,应达到以下要求:当地层为粉质黏土时,泥浆的相对密度应保持在1.05~1.20范围内,黏度应保持在
16~22s范围内,含砂率为4%~8%,交替率不小于96%,失水率不超过25%,泥皮厚度不超过2mm/30min,静切力为1.0~2.5Pa,pH值在8~10范围内;当地层为砂层时,泥浆的相对密度应保持在1.2~1.5范围内,黏度应保持在22~28s范围内,含砂率不超过4%,交替率不小于95%,失水率不超过20%,泥皮厚度不超过3mm/30min,静切力为3~5Pa,pH值在8~11范围内[4]。
在特殊地质条件下进行冲击成孔时,应注意以下几点:(1)护筒底部以下2m的范围内,采用小冲程,泥浆比重应在1.2~1.5范围内,若为软弱层,应投入适量的黏土块架小片石。
(2)黏土或粉质黏土层,采用中、小冲程,在钻孔中泵入适量清水或稀泥浆,对钻头上附着的泥块进行清除,为防止黏钻,可投入适量的片石。
(3)粉砂或中粗砂层,采用中冲程,冲击钻进时应投入适量的黏土块,并勤于清渣。
(4)基岩层,采用高冲程,冲击成孔时勤于清渣。
(5)软弱层和塌孔后的回填重钻,采用小冲程进行反复冲击,并加入适量的黏土块夹小片石。
2.7钢筋笼制安
钢筋骨架统一在施工现场进行加工制作,应满足图纸和相关规范提出的要求:主筋之间的距离偏差不能超过±10mm;箍筋、螺旋筋的间隔距离偏差不能超过±20mm;钢筋孔直径偏差不能超过±10mm;钢筋笼的倾斜度不能超过±0.5%;钢筋骨架的保护层厚度偏差不能超出±100mm;钢筋骨架中心处所在平面位置的偏差不能超出20mm;钢筋骨架顶面高程的偏差不能超出±20mm[5]。
对钢筋笼进行运输与吊装的过程中,应避免发生变形,对准钻孔进行安放,注意不可强插和与孔壁发生碰撞,待钢筋笼就位后,对其进行固定。直径与长度均较大的钢筋笼可在现场进行分节段制作与安装,同时在每一节主筋的内侧按照5m的间隔距离设置加强钢筋用于支撑。
2.8安放导管
导管使用壁厚为5mm的钢管进行加工制作,其直径按300mm控制,导管应有优异的密封性,在使用前
做好水密承压试验与接头处的抗拉试验。在吊放导管的过程中,应使其居中并保持垂直,导管下口和孔底之间的距离按照0.3~0.5m控制[6]。
2.9清孔
该工程清孔方法为正循环,采用橡胶管进行一次清孔,一次清孔过程中注意对泥浆的各项性能指标进行严格控制,避免二次清孔过程中由于沉渣厚度太大而无法清理,影响钢筋笼的正常下放;待二次清孔完成并将导管下放到指定位置后,可利用导管进行二次清孔。在清孔过程中,应确保泥浆补充始终充足,同时确保孔中的液面保持稳定。
2.10混凝土灌注
对灌注用混凝土进行搅拌时,应对水灰比与拌和时间进行严格控制,在出料之前认真检测混凝土的和易性与坍落度,将混凝土运输到现场后,应再次对其进行检测,灌注用混凝土必须具备优异的和易性,并且将坍落度严格控制在设计确定的配合比范围内,如果检测发现混凝土的质量不满足要求,则不允许直接使用,应进行二次拌和或直接弃之不用。导管的下口需使用和灌注用混凝土相同标号的混凝土进行隔水,导管下口和孔底部之间的距离按照0.3~0.5m控制。根据计算,首灌混凝土数量应达到4m3以上[7]。
混凝土的灌注应保持连续,施工中经常使用测绳对孔中混凝土实际高度进行探测,并根据探测结果对导管的实际埋深进行适当调整,确保导管始终埋入到混凝土中2~
6m。混凝土的灌注必须一次性完成,中途不能发生中断,同时要在第一批灌注的混凝土达到初凝之前完成灌注,以此保证混凝土均匀性。若因故使灌注中断,则中断的时间不能超过15min。最后一次灌注的混凝土数量应比桩顶部的设计标高高出0.5~1.0m,将混凝土灌注完成后,在其达到初凝之前清除桩顶处被污染的部分,剩下的则要在系梁、墩柱与承台施工过程中进行凿除,确保新老混凝土之间充分结合,保证混凝土质量。
2.11成品保护
已完成施工的桩,禁止车辆及施工机具从其附近经过,否则将导致断桩或桩位产生明显的偏移。将桩芯混凝土灌注完成后,需在混凝土达到终凝以后,立即采用浸水的方法进行养护,养护的持续时间应达到14d以上。
在桩基施工结束后,需严格按照设计与规范提出的要求由具备相关资质的单位对其实施自检与抽检,检测的内容包括:静载试验、高应变动测、无损动测试验和抽芯试验,经试验判定桩基的施工质量能否达到要求。
3结语
综上所述,冲孔桩是当前桥梁工程建设常用桩基类型,目前该标段范围内4座桥梁的钻孔桩施工均已顺利完成,经检验,施工质量合格,所用施工方法尤其是特殊地层条件下所用施工方法合理可行,可供同类工程参考借鉴。
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(4)厂拌热再生沥青混凝土。工程采用厂拌热再生沥青混凝土,监理人员可从原材料和现场施工等环节对其质量进行控制,具体做法如下:监理人员应严把材料质量关,实行材料报验制,并在得到现场监理工程师批准之后,方可在施工中使用。当拌制混合料的原材料到场后,供应商应提供相关的质检报告,由监理人员进行抽检,确认质量合格后方可使用。
(5)冷再生沥青混合料。本工程施工中引入沥青冷再生新材料和新工艺,除了能使工程质量得到进一步提升外,还能实现低碳环保的目标。质量控制要点如下:监理人员应依据冷再生技术规范的规定要求开展施工管理,对翻动深度、水泥用量和压实度进行控制,压实过程中不得间歇,或在次日补压;加强混合料养生管理,对交通开放时间进行控制,确保养生时间达到规定要求。
(6)路缘石砌筑。在该工序中,监理人员可将控制重点放在石料的材质、尺寸、外观及砌筑质量等几
个方面,具体做法如下:对施工中使用的路缘石尺寸和材质进行严格检查,看是否与现况一致,基础应与路基同时进行填挖和碾压,按照平面和高程进行开槽、平,并在夯实之后对路缘石进行砌筑。在路缘石砌筑前,应使用水泥砂浆对垫层进行平,虚厚应不低于2.0cm,用水泥砂浆进行灌缝。为确保路缘石的稳定性,可使用混凝土在路缘石的后背浇筑三角支撑,使用石灰土进行回填夯实。监理人员应对回填宽度进行控制,保证不低于50cm,压实度不小于
90%[6]。
2.4进度控制中监理的作用
2.4.1进度审批
按照合同要求,对进度计划进行审批,并在计划实施阶段进行进度核查,对实际进度与计划之间存在的偏差进行分析并出原因,从而制定措施进行处理,确保进度目标的实现。总监理工程师应对承包人的月进度、阶段进度和总体进度计划进行审批,并由驻地监理工程师负责对分项工程的进度计划进行审批[7]。
2.4.2进度检查
为对工程进度计划的执行情况加以了解,监理工程师应对工程进度进行监督检查,全面收集与施工相关
的信息,从而掌握进度情况,以便对施工进度进行控制,确保工程在限定的期限内完工。监理工程师可采取跟踪检查的方式,对当日工程量的完成情况进行检查,看是否与进度计划相符,并由统计人员负责对每日进度检查进行统计,以报表的形式将统计结果报送项目管理部;周进度计划的检查可由专项监理工程师负责,针对存在的进度差提出有效建议[8];如果是承包人的原因造成进度延误,且拒绝接受监理工程师加快进度的指令,则监理有权对承包人进行书面警告,并向业主提交书面报告,依据合同条款对承包人进行处罚。
3结论
综上所述,公路工程建设是一项较为复杂且系统的工作,工期紧且质量要求高。为确保公路工程能够按质、按量、按时完成,必须充分发挥监理在质量和进度控制中的作用。同时,需要监理人员了解并掌握相关的技术要点,并能够在实际工程中进行合理运用,从而为工程质量和进度提供保障。
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