橋梁鉆孔灌注樁施工工藝探索(6頁).docx
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2024-01-10
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1、橋梁鉆孔灌注樁施工工藝探索摘要:對大端大橋鉆孔灌注樁施工工藝進行分析,重點對鋼護筒制作與埋設、鉆進施工、泥漿護壁、成孔及清孔、混凝土灌注等關鍵施工技術進行了探討。同時利用超聲波透射法對樁基施工質量進行檢測,結果顯示本工程樁基施工質量均滿足建筑基樁檢測技術規范(JGJ1062014)要求。關鍵詞:橋梁;鉆孔灌注樁;超聲波透射;質量檢測1工程概況泉州至南寧高速公路桂林至柳州段改擴建工程大端大橋工程全長547m,上構為1830m連續預應力混凝土T梁,下構采用樁基礎、肋板臺、柱式墩。橋址區地質構造以泥質砂巖為主,橋址區域穩定性較好,兩端橋臺所處山體坡度較陡,強風化砂巖節理裂隙發育,基礎開挖注意邊坡防護2、,防護不當易造成滑坡、崩塌等不良地質現象。覆蓋層厚度一般小于4m,多為可塑、硬塑狀黏土,局部混少量碎石、砂礫或卵石。本工程橋梁均采用樁基礎,利用鉆孔灌注樁施工,橋臺樁徑1.2m,樁長40m,持力層為11-1層(粉砂層);14#、15#墩樁徑1.5m,樁長60m,持力層為12-2層(黏土),其余橋墩樁徑1.2m,樁長50m,持力層為11-1(粉砂層)。橋梁部分共有鉆孔灌注樁476根,樁徑為1200mm、樁長為40m的48根,樁徑為1200mm、樁長為50m的404根,樁徑為1500mm、樁長為60m的24根。鉆孔樁主筋為22mm和25mm,混凝土為C45水下混凝土。2鉆孔灌注樁施工工藝2.1施工3、機械的選擇鉆孔灌注樁常用的施工機械分為三類:回旋鉆機、沖擊鉆機以及旋挖鉆機。其中,回旋鉆機適用于碎石土、砂土、黏性土、粉土等地層,可用于微風化巖層施工,具有適用范圍廣、裝機功率大、輸出扭矩大、機動靈活、功能多樣等優勢。同時綜合分析橋區地質、水文等自然條件,最終決定采用回旋鉆機進行成孔施工。其它施工輔助設備包括:履帶吊、挖掘機、動力站、套管、反力叉等1-5。回旋鉆機主要由底盤、上車、搖管器、拔管動力頭、旋轉動力裝置等組成。主要工作原理:將壓縮空氣經氣水分離、油霧器、氣動控制閥后轉化為機械能量,機械能量一部分用于鉆具的推進或者提升,另一部分用于帶動沖擊器運動,實現鑿巖動作。2.2施工工藝流程利用回4、旋鉆機進行鉆孔灌注樁施工的施工工藝流程見圖1。(1)需要進行施工準備和樁位放線,主要是進行場地平整,由于本工程施工輔助設備較多,因此,必須對施工通道和作業平面進行充分考慮。收稿日期:2021-08-26同時為了保證樁基定位的準確快捷,采用全站儀中的“十”字定位法來測定樁孔位置。(2)進行鉆孔施工,鉆孔施工順序:設置護筒安裝鉆機鉆進鉆挖結束,進行第一次清孔孔壁檢測插入鋼筋籠插入導管進行第二次清孔灌注水下混凝土,拔出導管將護筒拔出,見圖2。(3)完成鉆孔灌注樁施工后,還需要利用超聲波檢測儀等對樁基質量進行檢測6-7。2.3關鍵施工技術鋼護筒制作與埋設:鋼護筒需采用1cm厚的鋼板制作,且內徑需比樁徑5、大0.20.4m,護筒中心與樁孔中心偏差5cm,傾斜度<1%;護筒埋設頂部高度需高出地面2030cm,當鉆孔灌注樁內存在比較明顯的承壓水時,需要將護筒位置調整至承壓水位2m以上。2.3.1鉆進施工在鉆孔施工過程中,確保回旋鉆機頂部滑輪緣、鉆盤中心和樁孔中心三者處在同一鉛錘線上,偏差值2cm;鉆進時,需要嚴格控制不同地層的鉆進參數,見表1。先輕壓、慢鉆,待正常鉆進后再加大轉速和鉆壓,每鉆進46m,需要對鉆孔直徑和垂直度進行檢查和記錄,并及時調整。2.3.2泥漿護壁采用原土造漿,泥漿循環系統主要由泥漿循環箱、泥漿循環槽和樁孔組成。泥漿箱分為3個隔艙,泥漿箱與樁孔間由循環槽連通,保證泥漿正常循6、環不外溢,結構示意見圖3。在初始鉆進過程中,泥漿相對密度為1.051.10g/cm3,黏度為1719Pas,含沙率3%;在正常鉆進過程中,泥漿相對密度為1.041.09g/cm3,黏度為1722Pas,含沙率3%。2.3.3成孔及清孔在成孔過程中,應注意不能超鉆,當鉆離至設計標高約1m時,要放慢鉆進速度,成孔之后要用超聲波檢孔器或者鋼筋檢孔器對成孔質量(孔徑、孔形、傾斜度)進行檢查,同時還應該用測繩對孔深進行檢查。第一次清孔利用鉆具直接進行,第一次清孔后泥漿指標要求:泥漿相對密度1.11.15g/cm3,含砂率4%,泥漿黏度1822Pas;第二次清孔泥漿指標要求:泥漿相對密度1.031.10g7、/cm3,含砂率2%,泥漿黏度1720Pas。2.3.4混凝土灌注采用導管法進行水下混凝土的灌注施工,導管為直徑300mm的絲扣式導管,壁厚3mm,每節長2.73.0m,配12節長0.51.5m短管,導管底距孔底高度控制在0.30.5m。混凝土坍落度應控制在180220mm,每根樁灌注時間8h,混凝土上升后,導管需逐節及時拆除,拆除時間15min。3樁基質量無損檢測3.1檢測方法鉆孔灌注樁樁基檢測方法包括靜載試驗、鉆孔取芯、聲波透射以及低應變法等方法8-10。為滿足樁基施工全過程的檢測要求,本橋所有樁基設置超聲波聲測管,樁徑1.2m的樁基均設置3根(鋼管)573.5的聲測管,聲測管沿樁長通長布8、置,頂部高出樁頂1m,聲測管埋設方式見圖4。聲測管在鋼筋籠加工過程中安裝,按設計要求用加強筋固定,鋼筋籠分段吊裝過程中,聲測管必須對正,用705(鋼)管節連接,鋼管底部應封口,以免混凝土漏入。安裝聲測管時每個接頭必須焊好用膠帶封嚴密合,聲測管頂擬用橡膠帽或橡膠塞代替鋼片進行封閉,防止灌注混凝土時進入聲測管內,樁基無法檢測。3.2檢測裝置參數超聲波檢測裝置主要由探頭(主頻為2550kHz,長度為20cm,前置放大器頻帶范圍為550kHz)、超聲儀(脈沖電壓2501000V,頻帶寬度550kHz,增益100db,衰減器頻率為1db,測時范圍2000us)、探頭升降系統、聲測管等四部分組成。3.3檢9、測結果混凝土灌注施工完成并養護28d后,現場抽取50根鉆孔灌注樁進行超聲波透射檢測,根據波形、波速、頻率、波幅4個參數進行綜合評定,檢測結果用優秀、合格、較差以及不合格四種評價等級進行描述,見表2。從表2可知:在50根抽檢樁中,質量達到優秀的為36根,占比為72%;合格樁基數量為13根,占比為26%;較差質量的樁基數量為1根,占比為2%;不合格樁基數量為0根。從超聲波檢測結果來講,所有檢測樁基均滿足建筑基樁檢測技術規范(JGJ1062014)中相關要求,表明鉆孔灌注樁工程施工質量控制科學合理。4結語從施工機械選擇、施工工藝流程以及關鍵施工技術等方面對灌注樁的施工質量控制進行了探討,同時基于超聲10、波透射法,對樁基質量進行了檢測,結果表明:所有檢測樁基質量均滿足建筑基樁檢測技術規范(JGJ1062014)要求,優秀樁基數量占比達到了72%。參考文獻:1趙金秋.鉆孔灌注樁基礎施工技術在高速橋梁工程中的應用J.設備管理與維修,2021(8):136-137.2張杰.公路工程鉆孔灌注樁施工質量問題及防治措施J.交通世界,2021(11):80-81.3常磊.特大橋梁鉆孔灌注樁施工技術J.工程機械與維修,2019(6):104-105.4周尚勇,劉謀春.公路橋梁施工階段的鉆孔灌注樁工藝研究J.山東交通科技,2018(1):84-85.5高新華,張永昌.鉆孔灌注樁施工質量控制J.山東交通科技,2017(3):74-75.6胡堯,劉注.旋挖鉆與回旋鉆組合施工工藝在大直徑超長樁中的應用J.施工技術,2021,50(8):73-75.7賈建彬.橋梁灌注樁回旋鉆施工技術分析J.交通世界,2019(32):68-69.8谷鴻飛.基于聲波透射法的樁基完整性檢測方法研究J.粉煤灰綜合利用,2020,34(4):35-38,54.9向子明.基于超聲波透射法的大直徑樁基缺陷檢測研究J.公路與汽運,2020(5):129-133,144.10李燕.超聲波透射法在橋梁樁身完整性檢測中的應用J.黑龍江交通科技,2021,44(1):104-105.