摘要:根据长晋高速公路漳河大桥的施工经验,在大桥基桩施工工艺上,采用新型意大利安特高公司生产的E25HD -R200 型旋挖钻孔设备,进行基桩开挖,可以提高施工技术,减少质量隐患,是钻孔灌注桩质量保证的有效举措。
关键词:钻孔灌注桩;旋挖钻;质量;控制;优点
随着高速公路的快速发展,钻孔灌注桩在公路桥梁基础中日益增多,钻孔灌注桩在桥梁基础,尤其在特大中桥应用中,越来越重要,相应地促进了桥梁钻孔灌注桩施工技术的快速发展,2003 年在长晋高速公路漳河大桥中,我公司采用E25HD -R200 型旋挖钻设备,使成孔工艺创下了新的施工记录,同时使广大工程技术人员掌握了新技术,加快了施工进度, 保证了工程质量。
1 钻孔设备简介
1. 1 设备特点
意大利安特高公司生产的E25HD -R200 型旋挖钻孔设备,具有功率大,钻孔速度快,自动化程度高,移动灵活方便,定位准确,节约劳动力,生产安全,工作方便,环保性能好,噪声小,工作效率高,节约时间,降低施工成本的特点,是目前同等设备中较好的一种新型旋挖设备。
1. 2 桥梁基桩施工
摩擦桩与端承桩在我省的地质情况中,大部分为单桩承载力较小的摩擦桩。通常使用的有:冲击钻、回旋钻、螺旋钻与旋挖钻。从施工现场以及大量的实践表明,目前E25HD -R200 型旋挖钻孔专用设备,具有适用地质地层广,钻孔深度大,桩径适应设计变化可用的特点,对钻孔桩直径、垂直度,桩的长度,沉淀厚度等各项质量指标都能满足要求,从而保证质量。
1. 3 旋挖钻成孔的质量特点
a) 钻井率高,按直径1.5 m, 孔深40 m 左右的基桩在5h 左右即可完成。对不同的地质情况适应性强,适用广泛,移动方便,定位准确,自动化程度高, 机内配有现代设备,操作精确度高;
b) 清孔彻底,速度快,自身有起吊功能。功率高,现场与砼施工配合协调,与砼罐车配合运输方便顺利,大桥基桩成桩后对全部基桩进行无破损检测, 优良率达到90 %以上。
2 施工准备工作的质量控制
2. 1 施工工艺流程
灌注桩是一项地下施工工序多,精确度高,质量要求高,施工时间短,工作连续不间断的一种地下隐蔽工程,要保证工程质量,在施工前应根据施工项目质量计划的组织方案从严要求,合理地安排施工流程,以便指挥现场施工。
2. 2 场地的布置
施工现场根据河流的地形情况进行合理安排, 应全面考虑,包括:平整场地,搭设平台、便桥,施工便道,水、电运输、机械设备材料的到位,泥浆排渣等工作都要进行综合布置安排,必须全面满足施工工作的要求。
2. 3 护筒的埋设与机械的就位
护筒的埋设: 一般护筒的直径比孔直径大100 mm～150 mm, 每节的长度为1.5 m～2.0 m, 用8 mm～16 mm 的钢板加工成型,总长度应满足比地下水高出2 m, 根据施工现场经验,一般地质护筒的高为1.5 m～2.5 m 为宜,由人工埋设护筒再由旋挖钻配合完成较好。旋挖钻在埋设护筒时,由人工、机械配合完成,主要利用钻头的挤压方法作调整,精确度高。泥浆的配制相对比较简单,由自身设备配合造浆机完成,材料的选定,施工中选取水化性能较好, 造浆率高,成浆快,含砂量少的膨润土或黏土为宜。
其技术指标如表1 。
| 钻孔方法 |
相对密度g/cm3 |
黏度Ts |
腹体率% |
含砂率% |
PH值 |
| 旋挖钻 |
1.05~1.10 |
大于17 |
大于95 |
大于1 |
大于7 |
3 灌注桩砼质量控制
3. 1 材料的质量控制
根据试验检测选用合格的材料,主要材料水泥、钢材必须有产品合格证,砂、石材料进场时都需进行检查验收,使用时仍需进行严格试验,以确保原材料的质量。工地试验室严格把关配合比,并做好现场施工检测。
3. 2 配合比的控制
钻孔灌注桩水下砼使用导管灌注,现场的配合比要随水泥的品种,砂、石规格及用水量的变化而进行调整。为使每个工作的施工配合比都能准确无误,施工现场选用生产量高的1000 型拌和站生产砼混合料,1000 型砼拌和站各项功能全部电脑操作, 其特点是:计量准,生产能力强,产量高,适用于砼用量大的结构工程,施工中各项技术指标自动控制,准确无误。现场施工各项技术指标经试验检测全部达规范要求,每道工序存有详细技术资料,可存档保存,各项施工原始记录齐全。
3. 3 坍落度控制
施工现场试验员跟踪把关,在灌注砼时不定时加强对坍落度的控制,砼坍落度采用18 cm～20 cm 为宜,在灌注砼过程中严格测量灌注砼的标高和导管的埋置深度,导管的埋深应保持在2m～4 m, 要保证砼顺利进行,当灌注至距顶点标高8m～10 m 时, 及时调整砼坍落度,降低到12 cm～16 cm 以提高砼的强度,每根桩留取砼试件3 组,做强度试验。
4 旋挖钻机E25HD 型成孔优点
旋挖机钻孔深度为80 m, 长晋漳河特大桥基桩深度一般在35 m～ 40 m, 全桥直径1.5 m 基桩148 根,施工实际使用有以下优点:
a) 该设备对各种不同地质的硬黏土、软亚黏土、硬黏土适应性强,钻进效率高,旋挖钻每6h～7h 成孔,1 d 可成孔2 个～3 个,是冲击钻、反循环钻工作效率6 倍之多;
b) 对桩孔直径可选范围大,孔壁稳定,清孔彻底,成孔质量好,与砼运输设备配合,施工速度快,节省人力资源,提高工作效率,降低施工成本;
c) 旋挖钻机配比电脑控制程序,自身调整各项技术指标,保证钻机的孔位、垂直度、孔径、孔深等各项技术指标全部达到规范和设计要求;
d) 环境适应性强,自身功率大,特别适用于供电不足的现场施工,而且不污染环境,施工噪声低,工作现场规范,是目前国内同等设备效率较高,可以在同等条件下优先使用的一种设备。
综上所述,钻孔灌注桩的整个施工过程都是隐蔽工作,每道工序都必须从严要求,保证施工质量, 任何一道工序出现问题都将带来严重的后果。因此,要保证钻孔灌注桩的施工质量,必须选择先进的设备,合格的施工人员,严格把握每道工序质量,现场指挥人员具有周密的组织协调能力,有高度的责任心,各部门全面配合,做到精益求精,才能保证结构工程质量。
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