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港口工程水下钻孔灌注粧施工技术研究

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2019-01-03 11:49 隶属于:工业论文 浏览次数:

摘要 在港口工程中,需要对水下钻孔灌注桩进行施工,此项施工属于隐蔽工程,在施工过程中对施工技术要求比较高。水下钻孔灌注桩施工技术在港口工程中的应用,能提升动载和静载传递的聽定

  [摘要]在港口工程中,需要对水下钻孔灌注桩进行施工,此项施工属于隐蔽工程,在施工过程中对施工技术要求比较高。水下钻孔灌注桩施工技术在港口工程中的应用,能提升动载和静载传递的聽定性。并在实际的施工中,此技术的灵活性和适应性都很强,施工成本比较低。故在实际的施工中,要根据工程具体情况,对此技术进行合理的运用,以确保工程质量。对港口工程水下钻孔灌注桩施工技术的特点进行分析,并就其实际应用进行探讨。

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  [关键词]港口工程;水下钻孔灌注桩;施工平台

  随着港口工程对地基承载能力、沉降能力要求的提高,钻孔灌注粧技术开始在港口工程施工中得到广泛应用。此技术的应用,能优化施工方案,降低施工成本。通过对钻孔施工数量、清孔施工质量及混凝土灌注质量进行控制,可使整个港口工程的施工质量得到保障。

  推荐期刊:《中国港口》(月刊)创刊于1985年,由中国港口协会有办。本刊集专业性、指导性、权威性为一身的优秀刊物,为交通部主管的港口界的权威性刊物,主要读者为港口企事业单位中层以上管理人员、科技人员以及与港口相关的科研、金融、院校外事机构等相关人员。办刊宗旨为:“立足港口、纵横延伸、面向市场、走向世界”。

  1特点分析

  钻孔灌注粧技术是利用不同的钻孔方法,在地层中形成井孔,不同钻孔方法形成的井孔形状不同。在达到设计标高后,再向井孔中吊入钢筋骨架,对其灌注混凝土或者灌注水下混凝土以后,就会形成粧基础。钻孔灌注粧技术具有很强的适应性,施工过程比较简单,施工成本也不高,所以可用于港口工程建设。但由于港口工程的施工环境比较复杂,具有一定的特殊性,所以对钻孔灌注粧技术的要求比较高,且港口工程需要承载很大的荷载,在较短时间内完成全部施工较困难。

  目前,在对港口工程的基础进行施工时,通常会通过粧基形式进行,也会采用钢管粧或者预制粧。与钢管粧或者预制粧相比,钻孔灌注施工技术更具优势,其承载力更强,粧基更稳定,施工成本更低。在港口施工中采用钻孔灌注技术,能提升港口工程施工效果。此技术可在港口工程的多个方面进行应用,如内河小码头、小型栈桥式码头、港口后方港口工程等。港口后方港口的施工环境比较恶劣,承载能力比较差,所以可通过灌注粧基础提升其承载能力,使其能够达到设计要求。此外,在重力式沉箱码头的后轨道梁上,其承受的荷载主要为垂直荷载,采用钢管粧、预制粧等会增加施工成本,在施工过程中还会受到施工环境的影响,而采用钻孔灌注粧技术,能有效解决这些问题。

  2钻孔灌注桩施工技术

  21工程概况

  某港口工程位于江边,在工程的后方主要为工程区域,在施工过程中,实际的施工范围要与施工设计图中的范围基本相同。整个港口工程由4个部分组成:(1)水电工程“2)房建工程d3)陆域工程“4)码头主体工程。从北向南看此港口工程,其泊位是14号,且布置方式均为蝶形,构成方式有多种,包括工作平台、系缆墩、钢引桥和靠船墩等。在此工程中,所采用的装进类型为灌注粧,直径2200mm。

  22定线测绘技术

  在正式施工前,应做好定线测绘工作,利用精度为±2"、±(2_+2ppmXD)的测量仪器,对测绘网点进行设置,在布置高程控制网时,要利用精密的水准仪进行,以确保操作能够达到四等水准。主要控制点需要布置在现有场地的互岸上,并通知好坐标基线,以便后续更好地施工。

  23钢管套沉桩技术

  在本港口工程中,其地质条件非常复杂,还有强风化层,在强风化层中分布有孤石,会对钢管套沉粧的施工造成一定的困扰,增加施工难度,也会对后续的施工产生不利的影响。所以,在本工程中,所采用的钢套管径比较大,但壁厚较小,管径在1600~2600mm之间,01600和01800的壁厚都为18mm,02200和02600的壁厚都为20mm。

  在进行沉粧处理时,要注意控制好锤击力度,锤击力度过小时,粧基就无法真正的深入到强风化层;锤击力过大时,会致使钢套管变形。

  在本工程中,分别对2号引桥和4号排架钢套进行施打,以确保沉粧施工能够顺利的进行。在整个施打过程中,要将施工情况记录下来。同时,要全面分析施工现场的情况,安排好关键的工序。

  24施工平台搭建技术

  在选择钻机类型时,要先测量施工现场的水域深度,并参考施工现场在一年内的水位变化情况。在搭建施工平台时,要先计算出平台需要承受的最大荷载。

  本港口施工中,由于孔的直径小于钢套管的外径,外径一般为200mm,所以在成孔的过程中基本不会出现塌孔的情况。但是,引桥部分的每个排架都有两根粧,所以在施工过程中要适当的增加小钢套管的数量,使平台的承载能力达到设计要求。

  25钻孔施工技木

  钻孔方法有两种,一是正循环钻孔施工,二是反循环钻孔施工。正循环钻孔施工是在钻机转动时,会带动钻杆和钻头一同运转,从而可实现破石削土。在钻孔的过程中,可利用泥浆对孔壁进行保护,还能将孔内的一部分残渣带走。在采用这种方法钻孔时,用到的工具有钻杆和泥浆泵,还设置有泥浆池,这些工具与设施与钻孔共同形成泥浆运动的循环工程,这就是正循环钻孔施工方法。泥浆在经过泥浆泵以后,会到达钻杆的内部,然后会通过钻头喷出来。在钻孔和钻杆之间存在空隙,碎渣可沿着此空隙溢出来,并流入泥浆池内沉淀。沉淀后的泥浆可在下次施工时使用,通过反复运行,可将孔内的碎渣全部清理干净。

  反循环钻孔施工方法是在施工过程中,利用回转钻进的方式在粧顶端设置护筒,其直径应超过粧直径15%左右。护筒中的水面应比自然水位更高,高出部分约为2m,这样能保证孔壁中所有静水压力都超过0〇2MPa,从而避免孔壁出现倒塌现象。在取消套管后,只要钻机开始工作就能通过旋转盘使钻头连续钻挖。当钻机达到一定的深度,泥浆就会通过空隙进入低端,循环以后再出现在地面。通过这样的循环方式,能够将孔内的渣土带走,而冲洗液则会再次进入孔内,不断的重复上述操作。这种钻孔方式可用于对填土、淤泥、沙土等进行成孔施工,对软岩施工可采用圆锥式的钻头;对硬岩施工时可采用滚轮式的钻头。但反循环钻孔方法不能对自重湿陷性的黄土层施工,也不能对没有地下水的区域施工。

  26清孔技木

  清孔的目的是要孔内的泥浆不断更换,使泥浆的粘度和相对密度等能够降低,从而减少孔底沉降的渣土,以免因泥浆沉淀而引起塌陷。将孔底的残渣清理干净,还能将粧底部的土层利用起来形成支撑,从而使直径比较大的粧承受能力增加。所以,在进行混凝土水下灌注前,要将孔底清理干净,这样才能准确地计算出混凝土灌注量,确保混凝土的灌注质量。在完成清孔作业后,孔底的沉渣高度与端承粧之间的比例不能超过50mm,与摩擦粧之间的比例不能超过300mm,端承摩擦粧与摩擦端的承比应不超过100mm。

  而用于灌注的混凝土应满足以下条件:孔底500mm以内的泥浆比重应低于125,含砂率不能超过8%,粘度不能超过28Pa+s。在对孔口检查完以后,要及时清孔,如果放置的时间太长,就会增加材料的沉积量,增加清孔难度,还可能引起坍塌现象。

  比较常用的清孔技术为空压机式吹砂管清孔,通过反循环的方式进行。采用软风管将空气吹入管底,通过这种方式能将相对密度比较小的混合物通过吹砂管排出来。在排除粧孔沉渣的同时,可让泥浆以很快的速度流动。已经沉淀的泥浆会流回,将孔管中的水位保持在原来的位置,当清孔程度达到设计要求时即可停止清孔。

  27钢如兔J安装技木

  制作钢筋笼连接使要分段进行,相邻两个主筋的接头必须错开,并将两者距离控制在50mm以内。在同一个截面中,接头的数量不能超过主筋数量的50%,在焊接过程中要注意控制好钢筋笼的焊接质量。在预制焊接的过程中,需要在内侧增加劲箍筋,并将其距离保持在2m左右。在钢筋笼的内部,每间隔34m,要安装临时加强架,其形状为十字形,要能够拆卸。此外,在主筋上要按照一定的间隔距离安装混凝土垫块,再利用导向钢管将钢筋笼的位置固定好。在此之后,还需要设置保护层,将其厚度控制在50mm左右,保护层通常将混凝土作为施工材料,制作成轮形。

  28混凝土灌注技木

  浇筑混凝土之前要清孔,当厚度低于50mm时才能浇筑混凝土。二次清孔完成后再灌注水下混凝土,混凝土灌注情况会影响整个工程的施工质量。在浇筑混凝土的过程中要随时检查孔内情况,如果发现其中存在问题,应重新进行检查。在整体灌注时要控制好混凝土的搅拌质量,灌注要连续进行,且要尽可能缩短灌注时间。由于混凝土具有流动性特点,所以在灌注时最好将坍落度控制在180~220mm的范围内。同时,可在混凝土中#加适量的粉煤灰和减水剂,这样能够提升混凝土的和易性。混凝土中的石料可选用直径为5~30mm的卵石,并将其椬径控制在40mm以内,这样能避免出现卡管的情况。为保证第一批混凝土灌注质量,需要将导管中的水全部排出,并使其能够达到导管第一次埋入时的长度。在灌注混凝土的过程中,要注意测量准确混凝土面与护筒顶面之间的距离。在灌注达到粧顶的时候,要超出粧顶lm,以保证粧头的质量。在完成混凝土的灌注后,要将钢护筒拔出来。当所有的灌注工序都完成以后,要及时对混凝土进行养护。当温度低于〇°C时,要采取相应的措施对混凝土保温,浇筑混凝土时的温度应高于5°C。当温度高于30°C时,则要采取措施降低混凝土的凝固速度。若地质条件比较恶劣,粧径太大,孔内的泥浆密度太大等,则需适当增加灌注高度。超灌部分应在接粧施工前或承台施工前凿除。需注意的是,在水下混凝土的灌注过程中,若灌注过程不是连续的,在混凝土从漏斗下落后,要牵动导管,并同时对孔口的返浆情况进行观察,当孔口不再出现返浆现象后,再继续将混凝土加入到漏斗中。在牵动导管的过程中,混凝土的下落会更加顺利。若混凝土长时间停留在导管中,应降低其流动性,增强其与导管之间的摩擦阻力,影响混凝土的下落速度。所以,在灌注混凝土时,要确保混凝土的顺利下落。3结束语综上H所述,在港口工程施工中,先进施工技术的运用对于提高其整体质量有着极大作用。因此,根据港口工程的施工情况,分析其水下施工环境,则在利用水下钻孔灌注粧施工技术时,要先定线进行施工参数的测绘,再进行钢管的套沉粧施工,并搭建可靠的施工平台。在这些准备工作就绪以后,再通过钻孔技术、清孔技术、钢筋笼安装技术及水下混凝土灌注技术等进行施工。钻孔灌注粧施工技术具有许多优点,其在港口工程中的应用,不仅能确保施工质量,还能降低施工成本。

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