公路桥梁工程钻孔施工工艺方向论文范文

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发布时间：2013-07-11 09:56:48 更新时间：2013-07-11 09:28:46

　　公路交通施工论文发表期刊推荐国家级期刊《黑龙江交通科技》，《黑龙江交通科技》主管单位：黑龙江省交通厅主办单位：黑龙江省交通科学研究所;黑龙江省交通科技情报总站;黑龙江省公路学会。国内刊号为：CN23-1207/U，国际刊号为：ISSN1008-3383。周期：月刊。《黑龙江交通科技》期刊地位，《黑龙江交通科技》自1978年创刊以来，先进的设计理论和生产施工工艺；技术改造、企业管理的新经验、新技术、新材料、新产品、新设备、技术政策；交通工程论述，国内外交通科技动态论述等。为我省公路桥梁建设和交通运输生产服务，为加速实现我省交通运输的现代化作出贡献。本刊的指导的业务范围是：先进的公路修建和养护技术，汽车运输与修理技术，筑路养路和汽车装卸机械研究成果，公路桥梁结构现代化检测技术和建桥筑路材料试验新方法。
　　摘要：钻孔灌注桩的施工质量影响因素比较多，为避免出现质量事故，应对钻孔灌注桩施工过程进行严格的质量控制，以确保工程质量。

　　关键词：公路桥梁,钻孔灌注桩,施工技术,施工质量

　　一、施工技术控制

　　1施工准备和钻孔过程中的控制

　　1.1准备场地

　　施工前应将场地平整好，以便安装钻机进行钻孔。在场地平整好后，放好桩位，在桩位上插入钢钎后用混凝土浇固之;并在桩周设置护桩。

　　1.2埋置护筒

　　埋设护筒的目的除了固定位置外，主要是隔开地面水，并在钻机内造成一定高度的水头，增加孔内静水压力，以稳定孔壁，并保持钻孔内泥浆表面高程，防止坍孔。

　　1.3钻机的安装就位

　　安装桩机的地基需足够稳固。对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

　　1.4制备泥浆

　　钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。

　　1.5钻孔

　　泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺，对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要，调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度，注意水头的调整，钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录，应尽量减少不必要的停钻次数和时间，被迫停机时，要把钻头提出孔外，以免沉渣时间太久，卡死钻头而导致各种事故。

　　1.6成孔

　　为了确保钻孔质量，要求成孔的孔位中心偏差不大于10cm，对孔径、孔位倾斜度误差不得大于1%孔深。采用高度为钻孔直径的5倍，外径与钻头直径相同，以钢筋制成的笼式检孔器，用片石压重后进行下沉检查，若不能顺利下沉至设计标高，说明孔径、孔深不足或孔位偏斜，可回填重钻，以确保成孔质量。当钻进中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，应回填粘土、砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，此时不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。钻头直径磨耗达1.5cm时应及时更换修补，防止缩孔。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。

　　1.7清孔

　　在确定桩长、直径和垂直度无误时，要及时进行清孔，清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层，尽量减少孔底的沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后，让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣，尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求，且泥浆比重降到1.1～1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔，使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%，相对密度1.05～1.2，粘度为17～20Pas。清孔时要抓紧时间，防止时间过长，而引起沉淀过厚，或者引起坍孔。

　　1.8钢筋笼骨架的制作及下放

　　根据设计要求制作钢筋笼，施工中应除锈、整直，根据骨架的长度，主筋尽量用整根钢筋，如须接头，应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度，电焊长度、宽度和厚度应符合要求。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm，灌注完后，桩上部混凝土初凝，应撤除钢筋笼的固定设施，使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位，应与孔壁保持设计的保护层距离，可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。

　　2水下混凝土灌注控制

　　2.1混凝土配合比控制

　　钻孔灌注桩水下混凝土浇筑是在不加任何振捣情况下，完全靠混凝土自重沿导管流入。因此对混凝土拌合物的和易性要求更严格。所以选择水泥品种时优先考虑保水性较好的水泥(普通水泥、硅酸盐水泥)，细骨料选中砂(细度模数宜控制在2.4～2.8范围)，粗骨料宜选择5～40mm连续级配的卵石。坍落度控制在18～22cm，砂率在40%～45%之间，水灰比为0.5～0.6。为改善混凝土的和易性，应首选木钙(属缓凝型减水剂)。对使用的水泥砂石料，应做配合比试验。水泥用量减少不得超过未掺外加剂水泥用量的10%，且每立方米混凝土的水泥用量不得少于300kg。水泥的初凝时间为2h。混凝土的拌和时间是一般混凝土的1.5倍。浇筑过程中，作好灌注记录，每根桩应做试件2组，并做好养护工作，以备混凝土强度评定。

　　2.2导管的安装

　　导管是灌注水下混凝土的主要工具之一，它的安装型号大小、位置对水下混凝土灌注质量成功与否起主要作用，因此导管下放前，应做封闭压水实验，以不漏水为原则。导管应放于钢筋笼中间，导管的长度应根据施工实际情况来确定，导管底部到孔底应有30～50cm的空间，孔口以上应有一节导管加漏斗的高度，一般不小于4m，以利导管的拆除，并使导管内的混凝土有足够的压力。

　　2.3首批混凝土浇筑控制

　　灌注桩施工是在泥浆液面下进行的，它的主要要求是不允许泥浆与混凝土掺混，形成泥浆夹层。由于导管的管口埋在首批混凝土的深度要大于1m，导管的孔口离孔底的距离0．3～0.5m，所以首批混凝土储量必须大于桩底部混凝土一次埋深1.5m所需的体积，宜取1.3的超灌量系数。

　　开始灌注前，必须把隔水栓先放入导管用铁丝吊在水面上，然后在其上灌注水泥砂浆和混土(加少量砂浆，避免粗骨料卡管)，只有当料斗和导管中首批混凝土的储量满足上述要求，才能剪断铁丝，使首批混凝土一次落入孔底，将导管的孔口淹没，形成隔水层。隔水栓被导管内混凝土压出导管，以保证混凝土在无水的导管中呈现原状送到孔底。以后混凝土不断地通过导管的出口，进入首批混凝土的下面，把首批混凝土及其上面的泥浆顶托上升，逐渐把桩孔用混凝土填满。

　　2.4灌注水下混凝土过程中间检查

　　水下混凝土灌注应连续浇筑，不得中断，灌注速度要快，不得留施工缝，尽量缩短时间，保证在混凝土的初凝时间内完成。为了防止导管的机械故障，对水下混凝土应加入缓凝剂，同时对施工过程中的混凝土进行抽样，做混凝土试块取样检查，经常检查混凝土的坍落度。灌注时导管埋置深度以2～4m为宜。混凝土的拌制、运输能力要加强，以缩短混凝土的灌注时间。要随时测量并控制混凝土桩的顶面标高，应高出设计标高40～100cm，以免发生桩顶标高不够的事故。因此，当混凝土灌注到接近设计桩顶标高，要严格地控制混凝土的数量。

　　二、施工质量控制

　　1施工前期质量

　　1.1材料、机械及现场的控制

　　1.2测量放样控制

　　1.3审查开工报告

　　2施工过程中质量

　　2.1钻孔灌注桩施工质量控制

　　2.1.1钻孔灌注桩钻机就位后，检查护筒埋设、粘土准备、泥浆制作、系统连接及设备运行等情况，同时检查钻头直径与钻杆长度，钻机平台水平度等情况，一切准备工作就绪后，可批准其开钻，每根桩开工前都应得到工程师的批准并对检查结果详细记录。

　　2.1.2在钻进过程中，人员应随时检查钻进情况，检查钻孔记录表，并定时测定泥浆比重与粘滞度、砂率等情况，检查钻渣并了解土层情况，同时督促施工单位进行自检。

　　2.1.3钢筋笼检查

　　在钻孔完成以前，钢筋笼应扎制完毕，人员应对其进行检查验收。钢筋笼应是规则圆柱形，不应有较大的变形，主筋应顺直并相互平行，不应有扭曲现象，钢筋笼总长度应满足设计要求，预留搭接长度应满足规范要求。承包商自检合格后报人员复核无误后签认。

　　2.1.4钻孔到预定高程后开始清孔，人员应对泥浆指标进行检测，这些指标为：相对密度1.05-1.20,粘滞度17-20秒，含砂率<4%，如不符合这些要求，则应继续清孔。清孔完毕后，承包商应进行钻孔记录，人员在详细检查后，同意其进入下一步工作。

　　2.1.5孔深、孔径与沉淀层厚度检查

　　清孔结束后，应对成孔情况进行详细检查。

　　承包商自检合格后报监理工程师核查无误后签认，进行下一道工序。

　　钢筋笼下放时，人员应检查分段拼接头的搭接长度。钢筋笼就位后，上口应予以对中、固定，防止其在浇筑过程中变位。

　　砼灌注导管应符合规范要求，在导管安放后，应再次测量孔深，与清孔后的孔深之差即为沉淀层厚度(沉淀层厚度也可用专门仪器进行检查)，应不大于0.4d，否则应二次清孔。

　　在砼灌注的准备工作完成以后，由承包商填报钻孔桩终孔后灌注前检查记录和砼浇筑申请，经监理工程师检查无误后签认，承包商可开始浇筑砼。

　　2.1.6砼灌筑的控制

　　水下砼的灌注一经开盘，则必须连续进行，不得中断，一直灌注到砼顶面高出理论截切面不小于500mm，以保证截切面以下的砼都具有满意的质量。灌注前导管下口距孔底应留有250-400mm的间距，首次灌注的砼数量，必须满足初次埋深1.0米以上与填充导管底部间隙的需要，以保证孔内水不能重新流入导管;在正常浇筑过程中，保持导管埋深在2-4米;灌注末期漏斗底口高出水面或桩顶不应小于4-6米。

　　桩顶质量不好的砼，应予以凿除，长度视具体情况而定，但至少应凿除到良好的砼面为止。

　　砼浇筑过程中应严格控制施工配合比，随时对配合比、坍落度等进行抽检，并对检查结果作详细记录并做试压块待检(每根桩应不少于3组，另加监理抽检1组)。砼浇筑过程中应由承包人详细填写水下砼灌注记录，工程师应及时检查、督促。

　　2.1.7灌注桩成桩质量检查

　　砼浇筑完成后，应对桩位等进一步复检，由承包人填写钻孔灌注桩现场质检报告单，经工程师复核后签认。

　　2.2接柱、系梁、盖梁施工的质量控制

　　2.2.1钢筋检查

　　钢筋的加工及焊接，要符合设计和规范的要求。钢筋骨架制作完成后，承包商应对其进行详细检查，填写钢筋加工及安装工程现场质检报告单，经监理工程师复检后签认。

　　2.2.2模板检查

　　外露面模板采用2m以上的大模板，且板面光洁，接缝严密，不漏浆，并且拆装容易，操作方便，保证安全;所涂脱模剂应不使砼变色;所有模板都应有足够的支撑，保证其强度、刚度、稳定性，能可靠地承受各种荷载，并保证结构物各部位形状、尺寸的准确性;模板支撑应与脚手架分开，防止施工时模板受震动。

　　2.2.3砼浇筑及帽梁施工完毕的验收

　　在砼浇筑的准备工作完成后，由承包人填报砼浇筑申请，监理人员复核签认后，承包人可开盘浇筑。浇筑过程中应严格控制施工配合比，按规范要求进行施工操作，确保浇筑质量。浇筑完成后，应及时进行养护，避免质量问题。浇筑过程中填写砼施工记录，做试压块待检。

　　拆模后的砼外露面的外形应线形正确、顺畅、光洁，无须再抹浆，如表面有缺陷应在监理工程师允许下进行返工处理或整修。

　　2.3梁板制作与安装质量控制

　　2.3.1梁板预制的现场监理

　　(1)场地要求：水泥仓库、钢筋加工场、砂石料场必须全部硬化，并设排水设施。砂石料必须分开堆放，不同来源的砂或石料不得混合储存在同一料堆，亦不得在同一构件中交替使用。

　　(2)钢筋的加工、制作及焊接必须满足规范要求。

　　(3)模板检查：预制梁板必须采用大模板，并整体拼装就位。为了保证结构各部形状、尺寸准确，在施工中的各项荷载作用下，模板应具有必须的强度、刚度和稳定性，底模、侧模板面应光洁，接缝严密，脱模剂应采用无色脱模剂或优质机油，禁忌使用废机油。

　　(4)钢绞线的张拉：夹具、锚具、钢绞线试验结果满足图纸及施工规范要求后才能投入使用。

　　(5)砼的浇筑：在砼浇筑准备工作复核无误后，承包人可开盘浇筑砼。在砼浇筑过程中，承包商应严格控制砼施工配合比及塌落度，填写砼工程施工记录。按规范要求频率做强度、弹性模量试块待检。

　　2.3.2预制梁板的运输和安装

　　(1)预制梁在强度达到设计要求后，方可出场。

　　(2)在运输和存放时，临时支承点应设于理论支承点附近。在起吊和安装时，必须轻吊轻放，随时保持梁体的稳定。

　　(3)梁就位后，应检查其平面位置是否在规范允许的落梁偏差内，还须用水平尺检查梁体的垂直度，就位不准时，必须吊起重放，不得用撬棍移动梁。

　　(4)梁在安装过程中，不得图施工方便，随意移动橡胶支座的位置。

　　2.4桥面铺装

　　2.4.1测量放样

　　根据图纸放出中心线及主车道边线，在桥面两边每隔5m测出路面设计高程，并做好标记。

　　2.4.2钢筋绑扎

　　在梁板搭接钢筋扎好及梁板灌缝完毕后，即可进行桥面钢筋的绑扎。钢筋绑扎时，要位置准确、规范，间距、搭接长度均应满足设计要求。钢筋绑扎的同时应注意桥面铺装层钢筋与桥跨部份的侧石及压顶钢筋连接，并且注意桥面连续构造钢筋的绑扎，控制好保护层的厚度。

　　2.4.3砼的浇筑

　　在面层钢筋检查合格后，在主车道两边浇筑标准带，其砼强度、高程及平整度等指标，均必须满足图纸及规范要求。在标准带的高程、强度、平整度、钢筋绑扎验收合格后，经现场监理同意方可进行桥面砼浇筑。

　　2.4.4砼桥面的养护及质量标准

　　砼成型后，即进行覆盖养护。养护时可用草袋、麻袋等进行覆盖，然后洒水加以养护，保持砼面层处于润湿状态，养护时间不少于7天，养护期内禁止人和车辆行走以及堆置物品。

　　三、结束语

　　在桥梁钻孔灌注桩的实际施工过程中，要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，根据实际情况来分析归纳，对可能出现的问题制定出切实有效的施工质量标准、防范措施及验收实施方案，每个工序都要严格按照规范操作，以便有效地控制施工质量。只有严格监理，加强对施工过程中各个环节的质量控制，才能防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到优良。

　　参考文献:

　　[1]桂业昆,邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京:人民交通出版社，2005．

　　[2]公路与桥涵施工技术规范(JTJ041－2000)[S].北京:人民交通出版社,2000.

　　[3]贾德胜.论钻孔灌注桩施工要点控制的实施[J].西部探矿工程，2007，