- 相關(guān)推薦
水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)解析論文
摘要：在水利工程施工中，鉆孔灌注樁是一種比較常用的施工技術(shù)，是水利工程的基礎(chǔ)工程，對(duì)水利工程整體質(zhì)量有比較大的影響。基于此，本文對(duì)水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞：水利施工；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；解析
1工程介紹
某水閘工程為小型水閘工程，主要功能有排澇防洪、擋潮、城市交通等功能。水閘閘室板的高程為-0.85m，閘室頂部的設(shè)計(jì)高程為3.96m。擋洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇。由于地質(zhì)條件差，物理力學(xué)性質(zhì)差。工程基礎(chǔ)使用直徑為3.7m的鉆孔灌注樁，共布置155根灌注樁單根樁的構(gòu)造。
2工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)
工程處于河道之中，土質(zhì)很差，鉆探表明，淤泥質(zhì)黏度的厚度達(dá)4~10m。物理力學(xué)性質(zhì)差，再加上對(duì)結(jié)構(gòu)有比較高的要求，施工難度增加，項(xiàng)目的管理難度和組織難度也隨之增加。總得來說，主要有下面幾個(gè)方面的難點(diǎn)：
（1）鋼護(hù)筒自身的重量為131.1t，內(nèi)部直徑為4.0m，由于條件的限制，需要對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行分節(jié)制作、分節(jié)沉放。此外，還要將鋼護(hù)筒作為墩身的圍水設(shè)備，對(duì)施工精度有比較高的要求，要求對(duì)施工進(jìn)行精細(xì)化的組織和施工，做好監(jiān)控管理。
（2）在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工時(shí)，需要對(duì)施工平臺(tái)進(jìn)行充分利用，由于設(shè)備自身的重量比較高，對(duì)平臺(tái)的承載力和穩(wěn)定性有比較高的要求。
（3）在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，需要從結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的覆蓋層穿過，此外，鉆具還要鉆進(jìn)卵石層中，對(duì)鉆具有比較高的要求，成孔施工難度高。
3施工平臺(tái)的搭建
為了對(duì)結(jié)構(gòu)矛盾進(jìn)行解決，要根據(jù)各個(gè)施工環(huán)境的荷載分布情況以及具體的功能需求，將施工平臺(tái)分成了A、B兩個(gè)功能區(qū)，其中A區(qū)為成孔和墩身施工區(qū)，B區(qū)為鉆孔樁履帶施工區(qū)，主要用來進(jìn)行鉆機(jī)對(duì)位、安裝鋼筋籠、鋼護(hù)筒的沉放等。此外，B區(qū)還要配合水下混凝土灌注和鉆進(jìn)成孔等設(shè)備進(jìn)行施工。然而，施工平臺(tái)主要是使用貝雷梁、型鋼、鋼管樁等配件進(jìn)行安裝，在車間將構(gòu)件制成標(biāo)準(zhǔn)件，然后利用汽車運(yùn)輸?shù)蕉瘴唬⑴浜系鯔C(jī)進(jìn)行安裝施工，降低了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量。施工完成后，先將B拆除用來進(jìn)行材料的周轉(zhuǎn)，剩下A區(qū)進(jìn)行墩身的施工。
4鋼護(hù)筒的制作和沉放
4.1鋼護(hù)筒的制作
為了將精度控制好，要將鋼護(hù)筒的制作控制好，安排廠家進(jìn)行護(hù)筒板材的加工定制，板材的寬度為2m，長(zhǎng)度和護(hù)筒的外徑相同。使用半自動(dòng)氣割機(jī)、卷板機(jī)、門式起重機(jī)、碳弧氣刨機(jī)、埋弧焊機(jī)等設(shè)備進(jìn)行加工。在制作的過程中，先對(duì)單元節(jié)卷進(jìn)行一次粗卷，然后再進(jìn)行兩次校正，校正后對(duì)縱縫進(jìn)行焊接，最后對(duì)圓周進(jìn)行校正[2]。將單元節(jié)間組焊在全自動(dòng)滾輪架上，焊接完成后，使用超聲波對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)。為了防止變形，在卷制好的上下口和鋼護(hù)筒焊接臨時(shí)支撐。此外，為了避免在施沉?xí)r，底口出現(xiàn)變形，使用厚度為25mm的鋼板對(duì)底端500mm的范圍進(jìn)行加固。
4.2鋼護(hù)筒的沉放
在對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行沉放時(shí)主要使用200t的吊車和APE400B型液壓振動(dòng)錘聯(lián)合施工。在翻身和卸車時(shí)，為了避免鋼護(hù)筒出現(xiàn)變形，在施工時(shí)增配了重量為100t的履帶吊車。振動(dòng)錘的相關(guān)參數(shù)如表1所示。為了保證施沉的精確度，降低涌潮對(duì)沉放造成的影響，在施工平臺(tái)上設(shè)置雙層導(dǎo)向架，導(dǎo)向架的底部在平臺(tái)支撐樁上進(jìn)行固定，標(biāo)高設(shè)置為+4m，并將其頂部在平臺(tái)的承重梁上進(jìn)行固定，標(biāo)高設(shè)置為+11m，兩層間的距離控制在6.6m。在各層的導(dǎo)向架上設(shè)置四根可以進(jìn)行自由調(diào)節(jié)的螺旋式支撐頂。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接時(shí)，使用CO2氣體對(duì)手工電弧焊進(jìn)行保護(hù)，焊好后要將焊渣和焊皮清理干凈，并對(duì)焊縫的外觀進(jìn)行檢查，檢查合格后進(jìn)行下一層的焊接，直到焊接結(jié)束。為了避免強(qiáng)涌潮影響沉放精度，要選擇最佳的潮位時(shí)間，嚴(yán)密監(jiān)控互相垂直的兩個(gè)全站儀的交匯處，保證沉放的準(zhǔn)確度。
5制備泥漿
在施工時(shí)，孔壁需要使用泥漿來保護(hù)。制備泥漿時(shí)，為了降低工程的造價(jià)，防止材料在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)變質(zhì)的情況，本工程從當(dāng)?shù)剡x擇紅黏土、膨潤(rùn)土和外加劑混合制成。并在制備泥漿的過程中，不斷檢測(cè)泥漿。根據(jù)具體的檢測(cè)結(jié)果對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)整。泥漿的性能指標(biāo)。
6鉆進(jìn)成孔
6.1選擇鉆機(jī)和鉆頭
根據(jù)地層的巖性、樁的長(zhǎng)度以及樁的直徑，本工程使用KTY4000型液壓動(dòng)力鉆機(jī)進(jìn)行施工。由于樁的直徑非常大，鉆頭在旋轉(zhuǎn)的過程中，邊緣線的速度也比較高，鉆渣和細(xì)渣口之間的距離比較長(zhǎng)，鉆頭結(jié)構(gòu)為六翼結(jié)構(gòu)，為了使刮刀頭合金的重復(fù)系數(shù)進(jìn)行提升，除了可以提升鉆頭的受力能力外，還可以對(duì)刮刀頭的數(shù)量進(jìn)行增加[3]。此外，要對(duì)樁底進(jìn)行后注漿，鉆尖比較高，會(huì)使鋼筋籠底部包裹壓漿器的混凝土厚度過高，導(dǎo)致開塞困難。如果鉆后對(duì)孔底進(jìn)行修正，會(huì)導(dǎo)致工作量增加，充分考慮施工效率后，將鉆尖的高度確定為0.86m。
6.2成孔
成孔時(shí)，使用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)行施工，鉆壓控制在鉆具重力和的80%以內(nèi)，將整個(gè)鉆進(jìn)過程分為護(hù)筒底口鉆進(jìn)、分護(hù)筒內(nèi)鉆進(jìn)、護(hù)筒外鉆進(jìn)、交接層鉆進(jìn)、常規(guī)鉆進(jìn)幾個(gè)步驟。在地層交接位置和護(hù)筒底口的鉆進(jìn)時(shí)，要將進(jìn)尺控制好，按照慢轉(zhuǎn)、輕壓、小氣量的原則進(jìn)行程孔施工[4]。為了保證孔徑可以達(dá)到要求，要做好掃孔工作。正常鉆進(jìn)的過程中，為了保證孔壁的穩(wěn)定性，定期檢測(cè)和調(diào)整泥漿的性能指標(biāo)。
7混凝土的灌注施工
本工程使用標(biāo)號(hào)為C30的混凝土進(jìn)行灌注施工，由于單樁需要的混凝土量比較大，要對(duì)施工進(jìn)行合理的組織。工程使用厚度為9mm，直徑為377mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管接頭使用110mm的三角形絲扣。安裝結(jié)束后，導(dǎo)管底和孔底之間的距離要控制在50cm左右。使用兩部190m3/h的混凝土拌合站在生產(chǎn)區(qū)中進(jìn)行混凝土的拌合，攪拌時(shí)間控制在3min左右。安排十部9m3混凝土的混凝土攪拌車進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸，每小時(shí)的運(yùn)輸能力大約在125m3左右。對(duì)攪拌車進(jìn)行編號(hào)，并安排專人指揮交通。混凝土灌注時(shí)，使用30m3的儲(chǔ)料斗、輸送管、0.35m3的導(dǎo)管和灌注料斗進(jìn)行聯(lián)合施工，并安排200t吊機(jī)進(jìn)行配合施工。混凝土在灌注到截面處的位置時(shí)，要將導(dǎo)管放置在截面下2m左右的位置，并對(duì)混凝土的坍塌度進(jìn)行控制，在混凝土的灌注面超出擴(kuò)大截面4m后，將導(dǎo)管放置在截面上部1m左右的位置，然后在進(jìn)行灌注。當(dāng)混凝土灌注到樁上5m左右的位置時(shí)，不要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行提升，在達(dá)到規(guī)定的標(biāo)高后，將導(dǎo)管一次提出。在拔最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)，為了防止導(dǎo)管中出現(xiàn)空洞，速度不宜過快。安排專人對(duì)灌注過程中混凝土的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，對(duì)混凝土的埋深度進(jìn)行計(jì)算，從而合理指揮導(dǎo)管的提升。為了準(zhǔn)確判斷混凝土的高度，使用理論方量進(jìn)行核對(duì)，對(duì)灌注情況進(jìn)行判斷。
8結(jié)論
綜上所述，通過詳細(xì)的分析和研究鉆孔灌注樁的施工流程，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了合理的協(xié)調(diào)組織，保證了施工的順利開展。經(jīng)檢測(cè)，所有的灌注樁均為一類樁，施工效果良好，值得類似工程參考借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]吳璽.沉管灌注樁和鉆孔灌注樁的組合應(yīng)用研究[J].山西建筑，2010（09）：187~188.
[2]趙明華，李鏡培，王曉謀.基礎(chǔ)工程[M].北京：人民交通出版社，2010（10）：23~24.
[3]陳麗萍.鉆孔灌注樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用研究[J].城市道橋與防洪，2014（01）：35~36.
[4]陸繼軍，王治軍.水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中的質(zhì)量問題及控制[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月刊），2011（03）：59~60.
【水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)解析論文】相關(guān)文章：
鉆孔灌注樁水利施工論文07-20
淺談鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)09-12
鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制08-05
土石壩施工技術(shù)水利施工論文論文06-23
有關(guān)接縫灌漿技術(shù)水利施工的論文09-20
鉆孔灌注樁施工常見問題分析與防治05-15