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桥梁桩基施工技术图文解析,仅此一文!

发布于:2021-07-23 13:21:23 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]



随着我国经济的发展和公路桥梁建设步伐的加快,公路桥梁工程也出现了一系列的质量事故,直接关系到人民的财产安全,成为人们关注的焦点。公路桥梁施工单位应该对此高度重视。桥梁桩基施工的隐蔽性要求在桥梁桩基的施工中,不仅要依靠先进的科学技术进行施工,还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题及时进行处理,避免工程质量事故的发生。根据工程具体地质情况,桩基施工一般采用挖空桩施工。不易挖空的地质,采用钻孔灌注桩施工。由于桥梁工程中钻孔灌注桩是隐蔽工程,大部分工作在水下进行,施工质量检验困难重重。所以,桥梁工程中钻孔桩施工技术讨论具有十分重要的意义




  • 桩基由若干根桩和桩顶承台组成,是一 种常用的深基础。当墩台位置处的软弱 覆盖层较厚、持力岩层较深时,桩基可 穿过软弱层支承于撑力岩层上。桥梁桩 基础大多采用钢筋混凝土桩。



  • 按受力形式桩基可分为端承桩和摩擦桩,前者承载力 主要由桩底岩层提供,后者由桩身穿过土层的竖向摩擦力提供。


  • 桩基施工方法可分为两大类:灌注桩和沉入桩。



钻孔灌注桩

  • 灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔,然后再把桩身钢筋笼放入桩孔中,向孔中灌注混凝土而成桩,最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩,若用机械挖孔称为钻孔桩。


  • 钻孔桩成孔方法主要有:旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。


  • 灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔,然后 再把桩身钢筋笼放入桩孔中,向孔中灌注混凝土而成桩,最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩,若用机械挖孔称为钻孔桩。



  • 钻孔桩成孔方法主要有:旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。


旋挖钻机成孔 :是由钻杆带动钻头旋转, 动力钻头正转可低速钻进,反转高速甩土,钻头旋转将土或砂粒切成碴土,然后快速提出孔外。该法可实现干法施工,不需用泥浆出碴,环保性良好,适用于黏土、粉土、砂土、淤泥质土以及部分卵石碎石地层等。


冲击钻机成孔 :冲击钻机是用卷扬机等设备将带刃的重钻头或冲抓提高,然后放开卷扬机,钻头落下,切削压碎孔底岩土。可以把钻头提出孔口后用出碴筒出碴,亦可用泥浆循环法出碴。冲击钻孔适用范围较广,黏土、粉砂、卵石层均适用。



套管钻机成孔 :是在钻孔的同时,用机械晃动压入一钢制套管 。套管作用是防坍孔,孔中用重锤式抓斗机除土。成孔后放入钢筋笼,然后在灌注桩身砼时,逐步将套管拔出。套管钻孔法适用于非岩层的履盖土层中,对坍孔防护作用好,可在已有建筑附近施工。

工作程序



正反循环钻机成孔 :依靠钻头旋转钻进,用泥浆循环进出钻孔浮起并将钻碴带出钻孔实现出碴。按照泥浆循环方法可分为:正循环和反循环两种。反循环比正循环法出碴效率高。

泥浆同时起到护壁(平衡孔内水压力),防止坍孔和浮 碴的作用。泥浆由黏土或膨胀土加外加剂组成,泥浆比重一 般在1.1~1.3间。


典型实例

桥址处地质条件为粉、细、中、粗砂层及少量砂砾层。桥梁基础为混凝土钻孔灌注桩,每桥墩为4根φ3.0m钻孔桩,横桥向桩距10.0m,顺桥向桩距9.0m,桩长91.0m。考虑到雨季时河床冲刷严重,钻孔桩上部有钢护筒,桥墩桩钢护

筒设计为直径φ3.0m,护筒长52m。


特点:

从永久钢护筒底口钻孔开始至混凝土填充至永久钢护 筒底口不得超过73小时(39m桩长)。孔底沉碴厚度:孔底至少50%横截面上沉碴厚度<15mm,孔底截面任何位置沉碴厚度≯40mm。桩底压浆:为了钢筋笼底部的压浆管路尽可能贴近孔底而又不被损坏,在钢筋笼底部安装有触底指示灯开关。


施工流程1



施工流程2


钢护筒制造与安装

桥墩钢护筒直径3.0m,长52m,板厚25mm。 护筒在钢结构厂制造,用卷板机成型,在旋转胎架上用自动电焊机焊接。一般分为四节出厂,用平板拖车或牵引车运输到现场。现场采用手工焊拼接,所有焊缝都要经过超声波探伤检查。

桥墩桩入土60m~66m,采用预钻孔方法埋设。首先安 装φ3.4m临时护筒,临时护筒入土深度10m左右,然后安装

钻机,钻头直径φ3.15m~φ3.22m,钻孔至-49m标高,钢护 筒底口设计标高为-50m,留1m用APE震动锤震打到位。

钢护筒卷制



钢护筒在旋转台架上焊环向接缝



钢护筒运输



安装钢护筒入孔



现场焊接接高钢护筒



振动下沉至设计标高



钢筋笼制造与安装


桥墩桩钢筋笼长度94.5m,钢筋笼重量约150t主筋 φ36mm,箍筋φ20mm。部分断面为双层钢筋笼,同一断面钢筋数量最多达240根,钢筋密集。


钢筋笼内侧沿圆周均布6根φ50mm钢管,用于超声波 检测桩身混凝土的灌注质量。


钢筋笼内布置循环注浆管路,用于桩底压浆以增加桩 底承载力。注浆管采用12根φ25mm钢管,底部连接形成6条压浆回路。每回路底部安装两个套筒部件,每个套筒内,钢管上设置两个直径6mm,被橡胶套筒紧密包裹的出浆孔,出浆孔口朝下。


钢筋笼在长线台座上制作,分为4节进行安装,在各节 钢筋笼接头处应做好标记,以便安装时对应拼接。主筋接长采用搭接,每个搭接接头采用2个“U”型卡连接。


钢筋笼吊入桩孔后,悬挂在钢护筒顶口,按分节顺序 进行拼接,逐节下放,最终的钢筋笼悬挂在护筒顶口。


为保证出浆孔紧贴桩底,在钢筋笼底部安装3个触底指 示灯开关,电线引出孔口,钢筋笼下端接近护筒底口时,应放慢下放速度,当注浆管紧贴桩底时,指示灯发亮,停止钢筋笼下沉,防止损伤底部注浆管。


制造胎模上安放钢筋



安装内层主筋



保护层轮片



底部触底开关



钢筋笼制作全景



钢筋笼吊离制造胎模



钢筋笼运输



吊机竖起钢筋笼



钢筋笼节段孔口拼装


钻孔桩施工

钻孔施工采用KPG-3000型液压钻机和ZSD300/210型液 压动力头钻机,采用重锤导向,减压钻进,泥浆反循环方式排碴,使用ZX-500型泥浆分离器净化处理泥浆。VHP700空气压缩机提供风力。


泥浆指标


泥浆采用复合泥浆,由水、膨润土、粘土、Na2CO3配制而成 。膨润土采用钠质膨润土,粘土选用塑性指数IP>25,粒径小于0.005mm的粘土颗粒含量大于50%的粘土即可。所选粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。


 泥浆拌制的加料顺序是先加水、再加膨润土,搅拌2分钟后加 Na2CO3再搅拌1分钟,放入泥浆池待用,不得在钻孔桩内拌制泥浆。


钻孔时采用反循环的方法,其泥浆循环过程为:新制泥浆→泥浆池→桩孔→泥浆净化→桩孔→钻孔结束→泥浆池。


钻孔进行过程中,严格控制孔内泥浆面高度,泥浆顶面应高

出水面2.0m~3.5m,滩地桩不低于孔口高程,确保孔壁稳定, 不塌孔。每小时检查进浆口泥浆质量。


对于深孔钻进时,要经常观察排渣口的的出浆情况,若发现

排渣不连续,可能是因力不足所致,需调整中间风包位置。


钻孔至设计标高后,将钻头提离孔底5~10cm,转盘慢速旋转 继续泥浆反循环,经净化后的泥浆返回孔中,清孔直至满足要求为止,清孔完毕,拆除钻机。


钻机拆除后即可进行成孔质量检测。检测的项目有孔深 、孔径、垂直度、沉渣厚度。孔深以钻杆长度控制,并以测锤测绳比尺法复核,用CDJ超声波大孔径测孔仪检测孔径、孔斜率及沉渣厚度。



安装临时护筒 



钻孔



泥浆分离系统



泥浆分离器



水中墩钻孔桩施工平台



钻孔结束后移除钻具和钻机



钻孔桩成孔质量检测


水下混凝土灌注


砼灌注前,对导管均应逐段进行承压水密试验,在无渗 漏的条件下持荷时间不少于5分钟。导管安装完毕,底口离桩底约40cm。导管连接接头应牢固,密封。


灌注砼前需对砼输送管路及容器洒水润湿,然后在填充导管内安设泡沫隔水栓塞。首批混凝土能使导管口埋入混凝土1.5m以上并立即继续灌注混凝土。


砼灌注过程中要有专人测量砼面标高,正确计算导管在砼内的埋置深度,导管的埋置深度不小于3m,砼灌注至设计标高拔出最后一节导管时应缓慢提出,以免桩内夹入泥芯或形成空洞。


桩底压浆

为重新压缩钻孔时松动的土层,提高桩的端部承载力,减 少桩的沉降量以改善上部连续结构的梁体应力,所有的桩 的桩底进行均匀的压力灌浆。


压浆浆液由水泥、膨润土、水、缓凝剂组成,其7天最小 抗压强度5MPa。浆液要求流动性好,压力泌水小,初凝 时间约2~3小时,粘度为8~10s。


桩身混凝土灌注后24~48小时,开始压水,出浆口出水 后,关闭出浆阀,继续加压,使套筒包裹的出浆口开裂, 当出浆孔开裂后,逐渐减压,防止高压水回流,夹带杂 物堵塞压浆孔。


压浆在混凝土灌注完成10天后进行。


浆液按剂量通过灌浆回路轮流依次压注,每次循环每个 回路的剂量不超过100L,所有回路应以规定的剂量轮流 压注达到100bar的压力后维持10分钟,压注后应用清 水彻底冲洗回路以便下次压注顺利进行。


压注完成后不少于6小时开始下一轮的压注,直至1注浆 量达到2500L或所有回路达到100bar(10Mpa)压力即可 停止。


桩身混凝土完整性检测

灌注混凝土一周后进行,即可用声波动测法检测桩身混凝 土填充质量,声测数据以0.5m行程连续读取并以数字式盘 片记录以使长期保存,检测报告在检测结束后48小时之内 提交工程师认可。声测利用6根声测管检测9个断面。


典型事故

北京某桥钻孔桩桩头下没有粗 骨料 由于商品混凝土陷度超过

24Cm,运距远,造成混凝土内 粗骨料下沉,而桩顶预留超灌 高度不足以将浮浆浮至桩头部 位,导致这种现状。

处理办法:

继续向下凿,直至正常为止。

结果 :凿下40至80Cm即正常。

东莞某桥φ1.6m钻孔桩成桩后, 检测发现桩底有1m沉砂!

原因 :清孔不彻底;泥浆池 内有沉渣; 清孔完成—封混凝土的时间 过长,封底前,没有再进行 检测沉渣厚度。

处理方法 :冲击造孔,重新 成桩。损失10万元。


汉江某桥φ2.4m钻孔桩断桩

原因 :护筒没有打入不良地 质层,导致封底灌注混凝土 过程中局部塌孔,造成断桩。

处理方法 :特制包径钢护筒, 打入原桩外围,重新成桩。


全部回复(5 )

只看楼主 我来说两句
  • 米曹老
    米曹老 沙发

    不错  

    2021-07-30 10:49:30

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    赞同1
  • jianggzszsh
    jianggzszsh 板凳

    很好的钻孔灌注桩施工详细资料!

    2022-06-02 18:12:02

    回复 举报
    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

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一、技术准备 钻孔桩正式施工前应进行下列技术准备工作: 1、编制专项施工方案,上报监理工程师审批。方案应具有针对性和实用性。 2、编制技术交底。对现场负责人员、操作人员进行交底,使他们熟练掌握具体施工方法、施工过程中的控制要点,明确质量隐患及其产生的原因、后果。 3、灌注桩施工应具备工程地质资料和水文地质资料,水、水泥、砂、石、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。

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