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    冲控灌注桩具有设备简单,操作方便,适用范围广,能穿越地下水位上下的各类复杂地层,能形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不同规模的建筑物的优点,在桥梁、水工和房屋建筑工程中得到广泛应用。 关键词冲孔灌注桩施工工艺质量控制 冲孔灌注桩具有入土深、能入岩、刚度大、承载力高、桩身变形小及方便地进行水下施工等优点,已被广泛应用到工程建设中。随着冲孔灌注桩应用的日益扩大,如何保证工程质量成为首要问题。虽然冲孔灌注桩施工正日益完善,但由于冲孔灌注桩施工工艺复杂,成桩环节较多,施工质量往往不易保证,所以现场施工技术人员必须重视施工全过程的质量控制。本文介绍了冲孔灌注桩施工工艺及施工技术和施工的要点,并对主要的施工环节进行了系统阐述。 1冲孔灌注桩施工工艺 1.1工艺流程 采用冲击式钻机,直接在桩位上冲击成孔,制备泥浆护壁,待孔深达到设计要求后进行清孔,放入钢筋笼,然后在孔内利用直径250mm的刚性导管灌注水下混凝土成桩。 2.2冲孔桩施工工艺质量控制 (1)护筒的埋设。孔位测量定位后,进行孔口护筒挖埋,四周要求用粘性土分层填实,以保持护筒的位置正确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm,保证施工的桩孔中心和桩位中心重合;采用6mm厚钢板制作护筒,护筒内径应大于钻头直径200mm,埋设深度以1.5m为宜,并在护筒上做出控制桩位中心的标志,施工过程中随时用十字线检测桩中心是否准确,以利钻机对中。 (2)冲击成孔。冲击成孔的原理是通过卷场机悬吊起冲锤形成一定的势能,以冲锤的自由落体运动产生的冲击力;冲击力把岩层破碎成孔,一部分渣石挤入孔壁,一部分用泥浆浮起排除或掏渣筒掏出。开始应低锤密击,锤高0.4~0.6m,并及时添加片石、砂砾或石子和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深超过护筒底以下3~4m后,才可加快速度,将锤提高至1.5~2.0m以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时,应采用中小冲程0.5~1.0m冲孔,并补充稀泥浆或清水,避免糊锤;在开孔阶段,尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣,但冲至4~5m深度以后,则要开始掏渣,大约每台班掏一次, 每次约4~5桶,每次掏完渣后,要立即向孔内加护壁泥浆,恢复泥浆正常浓度,这样反复进行冲孔、掏渣,直至要求深度。 (3)护壁泥浆与清孔。在冲孔过程中应随时补充泥浆,调整泥浆比重。泥浆的作用一是用其附带被冲锤击碎的土石颗粒,使其不断从孔底溢出孔口,达到连续冲进连续排渣的目的;二是加固保护孔壁,防止地下水渗入造成坍孔。在粘土和亚粘土中成孔时,可利用清水和孔中土颗粒在冲击中自造泥浆护壁。排渣泥浆的比重应控制在1.1~1.2,在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时,应设置循环泥浆池和泥浆泵,用比重为1.1~1.3的泥浆护壁,在穿过砂夹卵石层时,应提高泥浆比重至1.3~1.6。泥浆可就地选择塑性指数P≥17的粘土调制,并经常测定泥浆比重。清孔后的泥浆比重,应控制在1.1左右;孔壁地质较差,用循环泥浆时,应控制在1.15~1.25左右。清孔检查合格后应立即下钢筋笼浇注混凝土。 2施工技术 施工中一旦发现漏泥浆应马上提锤,防止因塌方而埋锤,然后及时补泥浆,填黄泥、片石,堵塞溶洞,待桩孔稳定后,用桩锤轻压所填黄泥及片石,使黄泥、片石起堵塞作用,宜用粒径10~20cm片石。当桩孔即将冲穿溶洞时,要低锤轻冲,防止桩锤一旦冲穿溶洞而滑过溶洞中,造成卡锤。遇岩面不平而造成偏孔时,应回填片石修孔直至不偏为止。在有溶洞的桩位施工时,对较小溶洞,使用优质的膨润土泥浆进行护壁保持孔内的水位高度,适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土及小块片石,采用慢速冲进,将抛填物挤入溶洞孔壁或溶洞裂缝,以加固护壁,防止漏浆和塌孔。 对溶洞比较大或是溶洞群时,如果溶洞太大,抛填黄泥及片石仍然无法堵塞时,溶洞深度不大,可采用振打长钢护筒(或预制钢筋混凝土护筒),采取边冲孔边振沉钢护筒的方法穿过溶洞,在穿越溶洞过程中不断抛填片石及粘土块,及时补充优质的膨润土泥浆至孔内,保持孔内的水位高度。溶洞位置较深,则可通过抛填袋装混凝土(掺快凝剂或由快凝水泥拌成)堵塞溶洞后,再冲桩成孔。成孔时采用自行造浆,冲孔过程应勤循环清孔,控制好泥浆质量,冲至岩层时,应低锤慢冲,防止斜孔、偏孔,及时采取岩样进行分析,经鉴定合格后便清孔灌注混凝土。 桩孔的钻进应分班连续作业,不得中途停止,经常注意土层及岩层的变化,在土层、岩层中均采取渣样,判断土层、岩层,做好记录,并与地质剖面图核对。对遇溶洞的桩位,应穿越溶洞底部一定的深度,才可终孔灌注桩芯混凝土。 3常见事故及防治 在冲孔桩的施工过程中会出现偏孔、沉渣过厚、堵管和浮笼事故。这些事故将影响到桩身质量和工程整体质量,甚至还可能导致出现废桩,作为一名现场管理人员,必须了解这些现象的原因并懂得如何控制及处理。 3.1偏孔 当遇到地质情况复杂,在同一根桩的范围内岩面倾斜,一边软一边硬时,如稍有不注意,工人盲目加快速度冲孔就会造成偏孔的现象。当在有倾斜状的软硬地层冲进时,应控制好桩锤高度低速冲进,发现偏孔现象超过相关要求时应及时往孔内回填较坚硬的石头,将斜面硬层冲平以调整垂直度。 3.2沉渣过厚 第一次清孔时间不足,下放钢筋笼时间过长或钢筋笼碰撞孔壁,塌方,检查验收不够认真都会造成沉渣过厚。处理方法 (1)要控制泥浆的密度和粘度,不要用清水进行置换; (2)钢筋笼吊放时,要垂直对准孔位,避免碰撞孔壁; (3)安放钢筋笼后,应检查沉渣量厚度小于100mm,否则应利用导管进行二次清孔; (4)开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30~40cm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。 3.3堵管 在水下灌注砼过程中,砼堵住导管而使浇灌无法继续进行,可能会导致整根桩的报废。在浇灌过程中应保证足够的砼量连续浇灌,确保机械运作正常,加强对砼搅拌时间和砼塌落度的控制,水下砼必须具备良好的和易性,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试压,以避免导管进水。 3.4浮笼 灌注砼过程由于埋管过深或浇灌不连续而导致桩下砼初凝,浇灌的砼自导管流出后冲击力推动钢筋笼的上浮。预防措施 (1)将钢筋笼焊到钢护简上或用钢管套顶压钢筋。 (2)控制好初灌注速度和导管的埋深。 (3)缩短混凝土的整体灌注时间。 (4)采用双螺纹连接导管。 4结束语 冲孔灌注桩的施工工艺比较复杂,环节较多,质量控制点也比较多,尤其是在不良地质条件下施工,稍不注意,就会造成质量事故、安全事故。施工质量的好坏直接关系到上部结构的安全使用和沉降,因此施工中必须重视每一个环节,对冲孔灌注桩的施工过程必须严格控制,以预防为主,加强主动控制,按施工规范和设计要求精心组织施工,确保冲孔灌注桩工程的施工质量。

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