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摘要:近年來我國天氣狀況越來越復(fù)雜,極端氣候災(zāi)害頻發(fā),洪澇災(zāi)害的發(fā)生,對我國水利建設(shè)質(zhì)量提出了越來越高的要求,在現(xiàn)代的水利設(shè)施建設(shè)中,鉆孔灌注樁施工技術(shù)廣泛使用于水利施工中,主要是具有適應(yīng)性強、施工便捷及承載力強等優(yōu)點。它是當前各種基礎(chǔ)施工中最為常用的一項施工工藝,是在施工過程中通過不斷實踐、不斷總結(jié)、不斷探索而形成的一套成熟的具有系統(tǒng)化施工過程的施工工藝,但這種技術(shù)對施工人員的技術(shù)水平和施工質(zhì)量要求很高,如何提高水利工程的施工質(zhì)量,是水利建設(shè)隊伍的一個重要問題。文章就鉆孔灌注樁在水利施工中的應(yīng)用及質(zhì)量控制展開了探討。
關(guān)鍵詞:水利施工;鉆孔灌注樁;施工;質(zhì)量控制
引言
鉆孔灌注樁能滿足各種地質(zhì)的施工環(huán)境,具有較強的適應(yīng)性、施工便捷且設(shè)備投入在可控范圍內(nèi),所以水利工程中應(yīng)用較多的就是鉆孔灌注樁施工技術(shù)。其借助泥漿進行護壁,并利用機械鉆孔,采用導(dǎo)管法進行水下混凝土的灌注。鉆孔灌注的方法不僅省工,且便于施工。因為鉆孔灌注樁應(yīng)用于水利方面,所以大部分是水下施工,不利于觀察施工狀況,成樁后無法開挖驗收,而且太多不利因素影響工程質(zhì)量,這就要求每一個工程環(huán)節(jié)都必須認真進行,同時要考慮能對施工造成影響的因素,比如施工場地地質(zhì)問題、鉆孔工藝、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。施工過程中每一步都是環(huán)環(huán)相扣,哪一步存在問題,均會造成工程的質(zhì)量和施工進度,甚至造成投資者巨大經(jīng)濟損失和不好的社會反響。因此,加強鉆孔灌注樁施工過程中的質(zhì)量控制,嚴抓工程每一步質(zhì)量,確保灌注樁的成樁質(zhì)量。
1水利施工鉆孔灌注樁的施工原理
鉆孔灌注樁是水利工程的重要部分,原理就是首次進行澆灌混凝土要準備充足,導(dǎo)管出料口需要在孔底的水或泥漿迅速排開后一次性埋設(shè)在混凝土中,為保證后續(xù)混凝土澆灌始終是與孔內(nèi)的水或泥漿相隔離的,埋設(shè)的導(dǎo)管出料口留有有效深度,然后從導(dǎo)管的進料口把高流態(tài)的混凝土連續(xù)地進行灌注形成樁孔。在混凝士灌注的不斷進行中,隨著混凝土不斷灌注到孔內(nèi),導(dǎo)管也需要不間斷地提升,同時出料口必須在混凝土中留有固定深度。之后進行灌注的混凝土借助出料口與入料口之間的密封導(dǎo)管中形成的巨大壓力差才能擠入已澆筑的混凝土中。首批灌入的混凝土的一部分作為隔離層被頂在上面,這一部分將會一直被后續(xù)灌入的混凝土逐漸向上沖至樁口。
2施工前期對樁基進行勘察
2.1樁端持力層的合理選擇
樁端持力層,就是施工場地的土層或巖層,其能對樁起主要的支撐作用。對于建筑中的所有樁都必須合理選擇樁端持力層??辈烊藛T不僅巖土的成因類型和性質(zhì)分層外,還需要細致認真地作好持力層的力學(xué)分層,才能選擇合理且經(jīng)濟的樁斷持力層。
2.2正確提供樁側(cè)和樁端阻力的標準值
樁側(cè)阻力和樁端阻力是樁基設(shè)計的關(guān)鍵。我國對樁側(cè)和樁端阻力主要是根據(jù)大量實驗或工程實踐得出的規(guī)范表而進行的確定,這些實驗或?qū)嵺`多數(shù)是根據(jù)圖的狀態(tài)和密度進行的,一般是可信的和合理的。經(jīng)過實踐證明,有太多的因素影響樁側(cè)和樁端阻力,設(shè)計人員需要在進行樁側(cè)阻力和樁端阻力標準值確定的時候,應(yīng)將這些影響因素也充分考慮進去。
2.3對成樁的可能性進行估計
當樁端持力層確定了以后,還需考慮樁能否順利到達所選擇的樁端持力層。
2.4對樁型選擇和樁基設(shè)計施工提出合理的建議
針對之前問題的分析,應(yīng)提出工程勘察報告,其中包括施工環(huán)境、各巖土層物理力學(xué)參數(shù)以及樁側(cè)阻力、樁端阻力標準值,同時還應(yīng)提出樁型選擇和設(shè)計施工的相關(guān)建議。
3水利施工鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制
3.1測量定位
首先,在施工現(xiàn)場內(nèi)場地平坦,并對原始地形圖進行測量,場地內(nèi)需要修建臨時的施工道路及排水溝等,并將臨時所需的施工機具及水電氣系統(tǒng)布置好,然后依據(jù)設(shè)計的圖紙,同時借助GPS儀器,在灌注樁軸線、樁號、高程測量放線處進行施工,用方木樁準確標識各樁位的中心和標高,同時埋設(shè)護樁,由鋼護筒定位架來固定深水樁基的定位,同時還要注意保護樁位縱、橫軸線和基準點位。
3.2埋設(shè)護筒
護筒采用鋼護筒,水上主墩的鋼護筒由12毫米厚鋼板制成,頂部和底部的鋼護筒由14毫米厚鋼板制成,剩余的鈞用10毫米厚鋼板制成。鋼護筒的內(nèi)徑需大于鉆頭直徑20至40厘米,護筒的高低根據(jù)土質(zhì)情況來確定。安置時,鋼護筒的頂部應(yīng)高出地面至少30厘米,高出最高施工水位1.5至2厘米。旱墩護筒周圍的粘土足夠結(jié)實,能固定護筒內(nèi)的水頭。安裝的護筒需要準確、穩(wěn)定,保證護筒中心和樁位中心的偏差控制在50mm以內(nèi),以此符合施工要求,同時應(yīng)注意兩節(jié)護筒的連接質(zhì)量。
3.3泥漿調(diào)配
鉆孔泥漿的成分是由水、纖維索、膨潤土、氫氧化鈉等。用來使用的泥漿配置質(zhì)量比根據(jù)樁基地質(zhì)的情況而確定。成分中的纖維索能使地基土的表面形成一層薄膜,起到降低失水率的作用;膨潤土具有良好的懸浮性、觸變性、造漿性能好、低密度、粘度好、易調(diào)整鉆井液比重的特點,在施工中起到了固定護壁的作用,同時同旋的阻力小,鉆進更容易;氫氧化鈉能增大水化膜的厚度,從而很大程度地提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性,同時也能起到降低一定失水率的作用。
3.4開鉆成孔
鉆孔施工前,應(yīng)選擇在需要開孔的周圍能保證底架平穩(wěn)性的地方來安裝鉆機,鉆頭和鉆桿中心對準護簡項面中心,確保偏差不高于50mm。進行鉆孔施工時,鉆桿(吊繩)需要和水平地面保持垂直位置,以確保在進行鉆孔施工中避免造成傾斜,需要做到不定時進行觀察。最后,鉆機進行鉆孔時保持低擋、低勻速,為了避免失穩(wěn)和滲漏在護筒的出口處要特別注意。在易縮徑土層處,要進行必要的復(fù)鉆。在地層變化處控制鉆速和鉆壓,以防孔斜。在硬塑的黏土層處,采用中高檔鉆速進行鉆孔。在遇到軟土層時需要低擋鉆速鉆進,根據(jù)進入土層軟硬分界線時選用合適的鉆速。
3.5樁位偏差與垂直度偏差的控制
由于鉆孔樁施工成樁結(jié)束后對其實行不了糾偏操作,所以在成樁工程中嚴格控制樁位和垂直度的偏差。樁位偏差作為主控項目,它是實際樁孔與原施工要求形成的偏差,通過基坑開挖前量和后量對護筒中心和樁中心進行檢查。垂直度偏差作為施工中的一般項目,它是通過鉆孔的垂線與軸心線的夾角形成的偏差,從而使樁位在施工時對接不上。出現(xiàn)偏差以后,偏差不大,可以采取相應(yīng)措施進行處理;如果偏差過大,就只能進行施工難度大的補樁處理,補樁會給施工操作、機械設(shè)備的安裝、移位等造成困難。所以為了預(yù)防偏差的出現(xiàn),應(yīng)做好以下兩點:測量準確,認真復(fù)核每個樁位:使用GPS進行測放。安裝鋼筋籠時,為避免其出現(xiàn)偏位,需要在頂籠4周內(nèi)修建砂漿墊塊。
3.6鋼筋籠制作和吊裝
在孔口和孔底固定好定位支架,然后將主筋編號后進行點焊。將外箍筋做好定型后套于主筋外側(cè),需要注意的是綁扎順序應(yīng)該是從孔底至空口方向,定位支架需擺放于適合的位置上。應(yīng)及時準確的起吊鋼筋籠,快速使其到達指定位置,并固定好鋼筋籠,當混凝土初凝后再將鋼筋籠撤出,以上步驟完成后進行最后的驗收。
4結(jié)束語
由于水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有一定的局限性,因此在鉆孔灌注樁施工過程中存在了許多的問題,這就要求設(shè)計者和施工者在鉆孔灌注樁技術(shù)施工前都應(yīng)掌握設(shè)計圖紙及有關(guān)施工的重點,對其充分了解,從而制訂出完善合理的施工質(zhì)量標準,并對樁基施工質(zhì)量有效地加以控制,確?;A(chǔ)工程安全的重要措施。
參考文獻
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作者:徐立建 單位:江蘇省駱運水利工程管理處