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湿陷性黄土旋挖钻桩基施工技术研究

2020-08-09 来源:爱go旅游网
第40卷第1期 ・106・ 2 0 1 4年1月 SHANXI ARCHITECTURE 山 西 建 筑 V01.40 No.1 Jan.2014 文章编号:1009—6825(2014)O1—0106—03 湿陷性黄土旋挖钻桩基施工技术研究 杨先友 (中铁二十五局集团第---1-程有限公司,湖南长沙412000) 摘要:以某铁路工程特大桥基础施工为研究对象,针对钻进和成桩过程护壁易坍塌、桩体上部水下混凝土灌注困难等难题,通过 泥浆调配、改进钻进工艺、控制混凝土相关性能指标等有效措施,取得明显效果,为类似工程施工提供借鉴。 关键词:湿陷性黄土夹细砂层,旋挖钻,桩基,施工技术 中图分类号:TU753.3 文献标识码:A 裹1施工现场记录 日期 桩号 首盘 最后车 混凝土面 桩顶 计划 实际灌注 混凝± 灌注时间 实测 设计 混凝土 灌注时间 标高/m 标高 方量/m3 方量/m3 一1 工程概述及地质条件 1.1 工程简介 太中银铁路工程跨综合通道特大桥位于山西晋中盆地,四线 铁路桥,墩台64个,基础为钻孔灌注桩,桩基共786根,桩径 1.0 m,桩长47 m~60 m不等。 7.17 4号一5号 9.0o 13:05—14:l0 774.91l 774.37 42.O 47.5 7.22 0号一8号 5:07 8:20—9:15 773.712 773.20 41.O 46.0 1.2地质条件 本桥地质软弱,饱含水,湿陷性黄土,层带复杂。现场钻进土 现场调查和跟踪:两根桩所处地质软弱,地下水位高,存在细 砂层,容易坍孑L,特别是最后一车浇水下混凝土灌注困难,混凝土 数量超方严重。若不及时采取有效措施解决桩体上部水下混凝土 样检测,设计地勘与现场地质不符,其中0号一7号墩所处地质层 灌注困难的难题,将会直接影响桩体质量或导致桩体质量不合格。 带夹有2层~3层细砂层,且层厚不一,分别处于桩体中下部。 2)桩体中下部护壁坍塌。3号一5号孔钻进至42 m时明显 2 施工中存在的技术难题 坍孔;灌注1号一14号桩水下混凝土时,刚灌注完第一车混凝土 1)桩体上部(距孔口5 m~8 m处)灌注水下混凝土困难。现 就发生大的坍孔,只得重新提笼又进行第二次钻进成孔,既浪费 了混凝土又影响工程进度。针对该地层容易坍孔的实情,必须通 场记录表如表1所示。 关于岩土勘察工作,工作量的布置也要科学合理,首先要按 们一味地节约成本和建筑资金,只给勘察部门拨发少量资金,甚 照相应的分级标准进行,不能盲目从事,一定要明确规定项目的 至一文不发,这也大大加剧了勘察工作的难度。所以,在岩土勘 相关等级。由于这些等级的划分对岩土勘察工作起着重要作用, 察工作中,一定要避免返工,坚持原则。 它直接影响勘察工作量的布置情况,只有认真地了解各种等级详 4结语 情,布置工作量才会科学,最终实现工程要求的安全、经济、合理。 作为一项非常复杂的经济建设型工程,岩土勘察属于一项具 因此,重视经济性岩土工程的勘察工作,必须在满足所有规章制 有重要意义的实践项目,决定着工程峻工的最终质量,工作人员 度的前提下,采取最经济适用的勘察手段和工作量,最终达到勘 察目的,完成勘察任务。 一定要牢记勘察作业中的细节要点。总之,勘察者在实际工作中 必须依据建筑现场特点明确施工要点,做好细节工作,即勘察人 员要将工作细节要点放在第一位,保证岩土勘察工作的质量。 3.4避免返工,坚持原则 关于岩土勘察工作,原则问题是关键,没有规矩,不成方圆, 参考文献: 施工人员一定要有掌握原则,否则工程难以顺利完工。比如,勘 [1] 魏文昌.浅谈岩土工程的勘察技术[J].中国房地产业,2011 探孔深度或数量不足时,就会产生不良后果。 无法确定桩长。所以,在岩土勘察工程中,勘探孑L深度不够和数 (8):72-75. 究(电子版),2013(15):51-53. 由于孔的数量太少,遇到顶面起伏大的持力层时,工作人员 [2] 唐书君.岩土勘察中的细节要点概述[J].城市建设理论研 量不足都是问题,最终会使勘察结果不准确,也就无法为建筑施 [3] 林国和.关于岩土勘察工作中细节要点的探讨[J].城市建 工提供科学的理论依据,在这种情况下,建筑工程的总体质量无 单位和投资方只会考虑个人利益,对建筑质量问题漠不关心,他 设理论研究(电子版),2012(7):11-13. 2012,38(25):94-95. 从谈起。不仅如此,再从我国当前施工现状来分析,大多数施工 [4] 王振福.对岩土工程勘察中几个问题的思考[J].山西建筑, On survey of details in geotechnical survey LIANG Ri.bao (Datong Shenglin Information Consuhancy Co.,Ltd,Datong 037000,China) Abstract:The paper introduces some precautions for soil survey,analyzes the aims orf the geotechnical p阳ject survey,and mainly indicates some details in geotechnical survey,SO as to enhance the vigorous development for the geotechnical survey and ensure the quality of the architectural projects. Key words:geotechnical,survey,detail,evaluation 收稿日期:2013-10-22 作者简介:杨先友(1973-),男,助理工程师 爹 孝荦 度,防止材料浪费。 杨先友:湿陷性黄土旋挖钻桩基施工技术研究 ・1o7・ 过配制适用的化学泥浆或改进钻孔工艺以防坍孔,保证工程进 4)根据钻进出渣情况判断土层结构,及时合理地调整泥浆性 能指标,遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度,保持孔内 浆液高度,发现问题及时解决。 5)施工现场调查、土样分析,研讨决定:对于砂土、湿陷性黄 3要因分析 通过现场调查、观察、检测、取样以及收集到的相关资料和实 采取加长护筒(5 IN~7 HI),在护筒的上口和中部 测数据,从人、机、料、法、环、测等方面进行全面分析,确定末端要 土地表易坍孔,外侧各焊一道加劲肋,预防顶部坍孔而影响灌注困难。 因如表2所示。 表2桩基施工中存在问题的主要原因 序号 主要原因 l 2 末端因素 确认情况 结论 桩体上部坍孔,混凝土 现场调查分析:混凝土灌注到 落差小 上部,落差小,再加上坍孔,顶 木 部泥块阻力大,造成灌注困难 要因 上部坍 孔,操 钻孔中补浆不及时,钻进 调查和观察:钻进过程中未发 非要因 6)改进钻进工艺。湿陷性黄土加细砂层地段,采用空斗快速 入孔、满斗旋转慢提的钻进方式,旋转慢提能达到减小负压稳定 护壁的效果,此方式能有效解决满斗上提孔内产生负压孑L壁多次 变形引起坍塌的问题。钻进至设计孔深后,钻斗关闭状态在孔底 逆时针旋转数圈,埘孔底实施封压,减少孔底的扰动。 作方法 方法不当,易造成坍孔 生坍孔 不规 操作不规范,工序间隔 现场调查.灌注时时间过长。 3 范,细 时间过长混凝土初凝 操作不规范,混凝土的初凝时 木师 砂沉淀 时间短 ,间短 要因 速度快 细砂沉淀速度快,混凝 现场测定:细砂沉淀快有一定 4 土上升阻力大 因素,但主要是泥浆调配和操 非要因 作时间过长 粗骨料粒径和混凝土坍 搅拌站调查粗骨料的粒径和 5 控制措 落度等指标影响 混凝土坍落度的损失过大,易 木 施落实 堵管 要因 6 不到 灌注前准备不足,工艺 现场观察:准备工作充分,技 非要因 位,粒 要求不严格 术要求严格 7 径和混 任务不明,责任不清,管 现场观察:管理人员盯、抓、 非要因 凝土指 理不到位 守,操作工人责任划分明确 标影响 8 与搅拌站信息沟通不及 现场调查:前期天气下雨,影响 非要因 时,下雨、场地狭小的影响 不大,与搅拌站信息沟通及时 9 泥浆配制不合理,护壁 现场调查采用的是普通泥 木师 泥浆配 效果差 浆,护壁效果差 耍因 10 制不合 循环系统不完善,泥浆 现场调查:泥浆池和沉渣池清 非要因 理、适 性能稳定性低 理及时,泥浆性能稳定 低 用效率 造浆材料质量和烧碱含 检测分析:膨润土质量差,护 11 量掺入量过大,影响泥 壁效果不理想,烧碱的掺入量 木师 浆指标 过大会加速沉淀 要因 调查跟踪:调配时计量不准, l2 对不同地质层带,泥浆 未根据出渣情况判断土层结 不师 不同地 调整不及时 构,及时合理地调整泥浆性能 要因 质层带 指标 13 泥浆指 泥浆指标检测频率不 现场调查和观察:有专人检 非要因 标检测 足,数据不齐 测,频率高,数据真实齐全 频率不 咨询设计,中交集团湿陷性黄 14 足,未 地质不符,湿陷性黄土, 土工地取经,到村里调查原来 木师 及时调 层带复杂 地质情况,含有细砂层,地下 要困 整 水位高 15 地质软ilii饱含水 软弱地质受钻机震动和自重 非要因 的影响,造成上部孔壁坍塌 4对策措施 4.1 易坍孔的解决措施 1)调整制浆方法。对原来的泥浆清除,将普通泥浆改成化学 泥浆(稳定液),更新化学泥浆循环系统,泥浆池设置高出地下水 位,以增加水头高度;同时增购一套泥浆指标检测仪和净化器,废 弃前期已购的膨润土。两天一次对泥浆池和沉渣池进行清理,及 时调整补充新浆液。 2)选配化学泥浆(稳定液)。选材为优质膨润土、烧碱、纤维 素等,形成试配、检测、分析、确定等流程。经多次试验,确定钻进 时的配量参数,同时控制化学泥浆有关指标(相对密度为1.16一 I.22,粘度为19~25,含砂率≤6%),调配后用于现场观察效果, 根据可行的参数重新制浆,确保护壁效果;发现问题就在现场分 析解决,并持续改进。 3)多次试验分析和现场应用:由于烧碱的掺入量过大,会加 速泥浆和细砂的沉淀,为避免pH值过大而引起粘土颗粒凝聚力 减弱而造成裂解使孔壁坍塌,减少配方中的烧碱含量,以改善浆 液性能,由原来每吨膨润土配6 kg烧碱减少到4.5 kg,效果为佳。 7)勤检查、多观测。在地层变化的层带,钻斗每提升一钻,就 要捞取土样,判明后记人记录表并与地质剖面图核对,同时检查 孔径和垂直度。若钻至易液化细砂层时,钻进速度必须放慢,以 防坍孔。 4.2桩顶混凝土灌注困难的解决措施 I)提前把钢筋笼运至现场和预拼导管;钻进孔深接近终孔 时,及时通知监理工程师到场,等监理工程师到场后完成最后一钻 验收桩孔及钢筋笼,现场立即根据安装钢筋笼、导管、清孔时间,预 测或确认混凝土到位时间,避免等待时间过长导致浇筑困难。 2)灌注水下混凝土前,进行导管连接部位的密封性检测,对 孔底部泥浆指标检测和孔底沉淀厚度确认,综合考虑是否进行二 次清孔,以确保混凝土浇筑的llli, ̄ll进行。 3)由于搅拌站距工地路程远,及时调整混凝土配合比,掺人 缓凝剂,合理延长初凝时间为6 h~8 h;现场控制灌注时间,拆除 和装配导管动作需迅速,同时对操作人员实行奖罚制度。 4)加强搅拌站粗骨料原材料粒径和混凝土的和易性、流动性 的控制,严格混凝土配合比,保证混凝土的相关性能指标。同时 在料斗口安放钢筋网片,防止个别过大粗骨料落入堵塞导管。 5)现场逐车负责对混凝土的性能指标进行检测确认,并要求 坍落度控制在18 cIn~22 cnl(首车混凝土控制在上限),保证混凝 土灌注顺利和施工质量;同时加强信息沟通,避免混凝土运输车 在工地等待放料或中途无混凝土运输车供料。 6)工地若发生类似桩顶部位水下混凝土灌注困难(混凝土顶 升困难),必须立即采取有效措施,可强力抖动导管;在强力抖动 导管无效的情况下,可采用接长导管和改用大的料斗(1.8 In ), 以增加高度和自重,利用汽车吊提升料斗有效解决落差小、灌注 困难的难题。 7)在灌注至桩顶部位6 m范围,由于导管内混凝土柱高度减 小,超压力减低,而导管处的泥浆稠度增加,比重增大,如出现混 凝土顶升困难,可在孔内加水稀释泥浆(护筒长度6 m),并掏出 部分沉淀物,使灌注顺利进行。在拔出最后一段B导管时,拔管 速度要慢,防止出现泥心。 5结语 1)根据地质情况有针对性选配化学泥浆,现场实践效果明 显,易坍孔的问题得到控制,并获得了有效适用的化学泥浆配制 参数,既节约了成本,施工进度又明显加快。2)通过现场技术攻 关,理论与实践相结合,施工经验得到积累,将成功办法定格,并 制定了可操作性与预防性的措施;编制的《化学泥浆指标配制参 数及应用》为公司积累了宝贵的施工经验。3)由于旋挖钻施工是 近几年来较先进的钻孔桩施工工艺,泥浆指标或稳定液成分没有 在铁路施工规范和铁路工程施工质量验收标准里明确量化,参照 性不多,再加上钻孔桩施工隐蔽性强,在今后的工作中必须更加注 ・108・ 第40卷第1期 2 0 1 4年1月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.40 No.1 Jan. 2014 ・施工技术・ 文章编号:1009—6825(2014)O1—0108-02 涂塑复合钢管双密封焊接的应用 刘静云 (山西潞安工程有限公司,山西长治046204) 摘要:通过介绍涂塑复合钢管双密封焊接在高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目全厂给排水管网工程中的应用情况,阐述 了该焊接工艺的施工方法,并对其技术优势作了分析,指出该工艺具有显著的经济效益,应用前景广阔。 关键词:涂塑复合钢管,双密封焊接,氩弧焊,经济效益 中图分类号:TU758.11 文献标识码:A 涂塑复合钢管也叫涂塑钢管,是以钢管为基管,以塑料粉末 堂、洗眼器等用水。生活给水系统管道采用给水涂塑复合钢管,管 为涂层材料,在其内表面熔融涂敷上一层塑料层,在其外表面涂 径大于DN100的管道连接方式为双密封焊接。管道总长6 500 m, 敷上塑料层或其他材料防腐层的钢塑复合产品。双密封焊接是 DN100长2 000 m,DN200长4 500 m。 指管内层采用不锈钢焊接、管外层采用普通焊接的双层焊接施工 2涂塑复合钢管双密封焊接的工作原理 工艺,其理念最早在20世纪90年代由德国汉诺威的霍尔茨明堡 双密封焊接涂塑复合钢管是最新比较热门的涂塑管道焊接 钢铁焊接实验室主住史奈特博士提出,后经新加坡、澳大利亚等 方式,其原理是涂塑钢管的端口均打有坡口,在涂塑钢管两端打 国持续研发,但没有应用在管道领域上。国内很多研发单位对此 磨抛光处理之后,在钢管内壁衬上宽度为5 cm~10 cm,厚度为 项核心技术加以消化改造,成功地生产出了双密封焊接涂塑钢 0.8 mm的不锈钢薄板,在实际焊接时,先用304或者是114不锈 管,并应用到了工程项目,例:上海工商银行外高桥分行项目、辽 钢焊条或氩弧焊不锈钢焊丝打底,进行内层不锈钢对接,然后用 宁葫芦岛造船厂项目等、无锡丽森大酒店、广元机场,填补了国内 碳钢焊条焊接外层钢管,焊接完后外面需要用修补剂进行修补, 此项空白。 恢复外层涂层的原样。 钢管在埋地时,由于所承载的介质重量以及实际工作状态 3涂塑复合钢管双密封焊接的施工 下,在动态过程中有震动,加之土壤自身沉降因素,时间一长,传 施工流程:涂塑复合钢管及相关辅材进场检查一管材的运输 统的卡箍或法兰连接难免有渗漏的现象发生,而且不易发现。普 及储存一接头打磨处理一氩弧焊接内衬不锈钢管一内侧涂抹环 通钢管选择直接焊接,这种方式性能稳定,牢靠,但是这种方式在 氧树脂修补剂一焊接支架安装、固定钢管一双密封焊接一管道打 涂塑复合钢管焊接过程中导致内壁涂层的破坏,最终导致涂层达 压与防腐。 不到其耐防腐,耐磨损的效果。而埋地涂塑复合钢管采用双密封 焊接方式连接,这种连接不会因为大地的沉陷而导致管道断裂, 1)涂塑复合钢管及相关辅材进场检查。管材焊接施工前进 行外观检查,并符合以下规定: a.型号、规格符合设计要求,管材表面有明显、不脱落的产品 标识;b.管材内外壁涂层均匀,完好,无剥落、锈蚀等现象,管材 内、外壁表面光洁,无毛刺、飞边、砂眼、气泡、裂纹、变形等缺陷; 且埋地涂塑复合钢管具有流体阻力小、不结垢、不渗漏、安装简单 等优点,几乎适用于所有领域。 1 工程概况 焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用,在使用 山西潞安矿业(集团)有限责任公司高硫煤清洁利用油化电 C.焊条、热一体化示范项目全厂给排水管网工程,位于山西省襄垣县王桥 前必需检查其质量合格证明书和产品是否相符。焊条、焊丝存放  镇郭庄村,主要为厂区红线内装置界区线外的埋地给排水管网。 地点应符合焊材对温度、湿度的要求,按时填写保存环境记录。焊材使用前应按其使用说明进行烘干。 本工程中生活给水系统主要供全厂生活饮用水、卫生间、浴室、食 如果焊条受潮,重深入现场采集原始数据,技术人员应多与现场操作人员沟通交 流,真正掌握现场的第一手资料,确保对策措施实施到位。 参考文献: 刘晓荣.湿陷性黄土旋挖钻成孔灌注桩施工方法[J].科学 之友,2012(24):16—17. [2] TB 10415-2003,铁路桥涵工程施工质量验收标准[s]. Research on construction technology of collapsible loess rotary—drill pile foundation YANG Xian-you (Third Engineering Limited Company,China Railway 25th Bureau Group,Changsha 412000,Chia)n Abstract:Taking the ̄undation construction of a railway engineering super bridge as the research object,according to piling wall easy to col— lapse,pile body upper underwater concrete perfusion dififculty in drilling and pile-forming process,through mud allocation,improving drilling process,control of related performance index of concrete and other effective measures,achieved remarkable results,provided reference for similar engineering construction. Key words:collapsible loess blend fine sand layer,rotary-drill,pile foundation,construction technology 收稿日期:2013一lOI22 作者简介:刘静云(1982.),女,工程师 

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