数控钻范文

时间:2023-03-23 00:31:40

导语:如何才能写好一篇数控钻,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

数控钻

篇1

关键词:数控机床,数控改造,结构设计

小直径麻花钻(?1~3mm)的螺旋槽可在专用的磨床――磨槽机上加工,工人手工上料、夹紧、操作磨槽机,在高速钢毛坯上磨削出两条对称螺旋槽。论文参考网。其最大的缺点是生产准备繁琐,时间较长,?1~3mm小直径麻花钻规格很多,直径、螺旋槽长度、螺旋线导程、螺旋角不一。钻头规格改变时,磨槽机传动丝杠等零部件均需相应改变。劳动条件差,快节奏的单调动作、磨削时产生的巨大噪声、雾化的磨削液等都对操作工人的健康不利。为此,某厂委托我们对该磨槽机进行数控改造,实现柔性加工、提高生产率与产品质量,改善劳动条件。

国家标准对螺旋槽并未提出非常高的要求,因此决定采用开环控制。该磨槽机的动作程序为:上料→夹紧→磨一条螺旋槽→分度→磨另一条螺旋槽→下料,均由步进电机控制完成。

一、磨槽机的结构

磨槽机由工作台料斗与砂轮架两部分组成。工作台料斗结构:

图1 工作台料斗结构示意图

工作台料斗的作用是装夹毛坯和实现自动上下料,并使其形成螺旋线运动。自动上下料是设计的难点,具体结构设计时参照了加工中心自动换刀装置。结构设计示意如图1所示,主轴安放在工作台上,工作台安装在矩形贴塑导轨上。由步进电机1通过挠性膜片联轴器连接滚珠丝杠副,驱动工作台直线运动。步进电机2通过同步齿形带驱动主轴转动。步进电机1与步进电机2协调运动,可形成任意导程的螺旋线。

步进电机4与齿轮齿条(顶针)机构结合,可适应不同的钻头长度。

具体的装夹过程如下:

步进电机1工作力矩很大,带动主轴后退至固定挡块处,再继续向后,将已处于压缩状态的碟形弹簧继续压缩至适当变形,导致弹簧夹头打开。

加工第1个工件时,料斗中的毛坯在自身重力作用下,落于毛坯导管引导槽中。步进电机4通过齿轮齿条驱动顶针推动毛坯至加工位置,然后并不退回图1所示顶针位置,而是在图1所示毛坯位置。其后的装夹,顶针先将加工后的工件推出,然后退回图1所示顶针位置,再推动下一个毛坯。弹簧夹头夹紧长度为10mm。钻头直径为?1~3mm,为保证上下料动作可靠,料斗引导部分设计成可调。

主轴前移,与固定挡块脱离,碟形弹簧的弹力可使弹簧夹头夹紧毛坯,上料、夹紧动作完成。

图2 砂轮架示意图

二、砂轮架结构

砂轮架结构的作用主要是安装砂轮,实现对麻花钻螺旋槽的磨削,由异步电机、平台、砂轮支架、滚珠丝杠副等组成,其示意图见图2。

工作时,砂轮由异步电机通过V带传动,功率约1kW,靠异步电机的自重张紧V带轮。国家标准规定麻花钻的螺旋槽底在轴向有一定锥度,要求在磨削中砂轮切深要有变化,这由步进电机3通过挠性膜片联轴器连接滚珠丝杠副,使砂轮上下微动(设有平衡重,未画出)实现砂轮切深的变化。砂轮支架上的垂直导轨上贴有塑料。

如图2a所示,砂轮面与毛坯轴线有一夹角,即为钻头加工后的螺旋角b。不同规格麻花钻的螺旋角并不相同,因此,设计时,将砂轮支架以上作为砂轮架整体放置于图2所示平台上,使砂轮磨削面与毛坯轴线的夹角b可手工调节。论文参考网。

工作台料斗结构与砂轮架结构在制造时是彼此独立的,所以在装配时需仔细调整相互位置关系。

三、磨槽机的加工过程

主轴进至磨削位置,螺旋槽的根部正处于支架中心(见图1),与砂轮对齐。磨削时,应从螺旋槽的根部向麻花钻顶部磨削,使细长毛坯承受拉力。

砂轮落下,接触毛坯,开始磨削。步进电机1、2、3协调动作,步进电机1、2使毛坯向后作螺旋线运动,步进电机3控制砂轮向下微动。最终,麻花钻的1条螺旋槽磨削完毕。

砂轮抬起,主轴再次前进至磨削位置,再由步进电机2控制,转动180°,以便磨削另一螺旋槽。

重复过程2

砂轮抬起,重复前述毛坯装夹过程。论文参考网。

装夹过程与加工过程按程序交替进行,连续加工,工人无需干预。

该磨槽机为专用机床,动作简单。采用定位控制单元为控制系统(即PLC+控制器),控制步进电机动作。磨槽机由1台PLC控制多个步进电机与其他电机电气设备。其突出优点是编程简单、可靠,适应较为恶劣的车间工作环境。

篇2

【关键词】钻孔程序;作业效率;线路板

1、前言

数控机床是按照事等编制好的加工程序自动地对工件进行加工的高效自动化设备,在数控机床上加工产品时,要把加工产品的全部工艺过程、工艺参数和位移数据,以信息的形式记录在控制介质上,用控制介质上的信息来控制机床,实现产品的全部加工过程。钻头是用来加工孔的主要工具,用钻头在实体材料上加工孔叫钻孔。各种零件的孔加工,除去一部分由车、镗、铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的。在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动;主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动),钻孔时,主要由于钻头结构上存在的缺点,影响加工质量,加工精度一般在IT10级以下,表面粗糙度为Ra12.5μm左右、属粗加工。由此可见,钻头的设计与选择,对产品质量有很大影响,同时,钻孔参数、钻孔方法、工件状态,都是构成孔质量的状态的重要因素,所以,只要我们对这些因素进行一定的研究与分析,掌握钻屑产生的内在规律,就能掌握并控制孔的质量状态,制定不同的钻孔加工方案,真正达到优化生产、优化工艺、推动企业进步、促进行业发展的目的与效果。

2、钻屑的产生机理分析

无论是金属切削还是PCB切削,由于工件材质、切削参数、切削方式的不同,切削过程中的切屑变形情况也就不同,由此生成的切屑种类自然多种多样。根据切屑形成的机理与处理角度大体可分为带状屑、单元屑和崩碎屑等几类,如何在实际钻孔过程中避免出现长度超过20mm以上的带状屑,对PCB数控钻孔而言是保证钻孔品质、延长设备使用寿命的关键技术,因此,如何有效控制“带状屑”的长度成为研究课题。刀具缠屑主要对产品质量影响很大,刀具的几何角度设计、钻孔参数设计、辅助加工条件等几方面都是研究内容。在工件材质一定的前提下,钻头螺旋角越大、钻尖角越小,越容易形成带状屑,相反,螺旋角越小、钻尖角越大,则刀尖钻透铜箔需要的圈数越少,就越不易形成带状屑,如下图所示,图中:hD,切屑厚度;bD,切削层宽度;bD=αp/sinkr;hD=f/2*sinkr;h=αp/tankr:

钻屑的长短还与钻孔参数、铜厚有很大关系,在工件材料、刀具几何角度一定的前提下,钻孔参数对屑的影响也很大,转速越高、进给越低,钻屑就越长,转速越低、进给越高,钻屑就越短。在工件材质一定的前提下,钻头螺旋角越大、钻尖角越小,越容易形成带状屑,相反,螺旋角越小、钻尖角越大,则刀尖钻透铜箔需要的圈数越少,该技术的关键特征在于如何处理产生的过长的铜丝问题。

3、改善方案

虽然工件材料、钻头螺旋角度的设计对钻屑的形成与控制有一定的影响,但是由于受客户、制造成本、采购周期的影响,一般情况下会优先考虑从以下两方面着手进行改善:首先,适当增大刀具的几何角度,在刀具繁多的几何角度中的,属钻尖角度对钻屑状态及切削力的影响最为明显,在实际加工过程中要根据工件特点、铜箔厚度状态采取相应的措施进行调整。一般情况下,在加工铜箔较厚的生产板时,钻尖角略微往大调整些,以减小钻屑长度,减小切削力。其次,调整钻孔参数,增大切屑层厚度,减小切屑变形。一般情况下要考虑材料、铜厚、刀径、设备、叠层等条件的影响状态,要以充分保证孔质量如孔粗、钉头、灯芯、毛刺等为前提,应尽可能的提高切削速度与效率,在数控钻床最高转速一定的前提下,加工铜箔越厚的生产板,通常可将转速设置的越低、进给设置得越高,这样可有效减少铜屑长度、减少切削力;而在加工硬度较高如陶磁类材料时,通知可将进给适当下调,以减少钻削阻力、减少机械振动,降低断刀率。

4、改善效果

通过上面的理论分析与反复实践,包括对刀具、设备、材料、参数、环境、人员等的系统研究与认真分析确认,根本掌握了钻屑的变化规律与研究方向,掌握了能根据不同的同材料、客户要求设计或选择相应的刀具及方法,掌握了彻底解决刀具缠屑问题的关键技术,为产品质量及整体技术进步提供了一定的支持与保障。

5、下一步计划或方向

线路板行业发展越来越快,产品质量要求越来越严,加工难度越来越大,我们应加大对线路板制造工艺技术的深入研究与持续改善,并就这种改善方法横向推广,将好的经验与方法平面展开,为公司的发展与进步贡献更大力量。

篇3

关键词:石油钻杆;数控机;加工工艺

钻杆加工方面的技术更多是集中在对接头孔深大螺距锥螺纹方面,目前国内未有可行的工艺技术[1]。为此,找到可行性技术具有重要实践意义。

1方案制定

1.1内孔加工

当前使用刀杆的直径多为φ40~60mm,加工中产品实际尺寸在φ42~101mm范围内,生产孔深在350~550mm。在实际生产中对刀杆的钢性要求要高,在生产中也对刀杆实施了多次改进,最后采用高强度减振刀杆,实际效果都较好。

1.2数控加工内外螺纹

在进行设备选择方面,可以采用MORISEIKISL-803,MORISEIKISL-403数控车床以及双主轴车削中心(TCN12P-2T-2C)。

2石油钻杆接头工艺技术设计实施

2.1调整刀头、刀杆的位置

1)结合产品以及技术特征,需要对刀头以及刀杆方面的实际位置进行必要性调整,选择好合理的刀片以及刀杆;如:加工内孔直径φ82mm,孔深为500mm的深孔时,选择刀杆直径为φ60mm,刀杆长为520mm,选择R半径为1.2mm的刀片,并进行程序方面的优化编制,分粗车及精车,精车后使产品不易产生锥度,需要对加工后的产品产数进行检测,结合图纸设计需要,加工时间方面也应进一步缩减,从而更好提升生产效率。

2)工序实施方面也应当提升对普通车床方面的预钻,并进行程序方面的优化。同时,也需要对加工之后的产品参数进行检测。结合图纸设计需要,加工时间方面也应当进一步缩减,从而更好提升生产效率,日产可以进一步替身个,日产增加了8件[2]。

3)结合毛坯特征,规定车削工序尺寸设计方面的公差能够达到0.2mm之内,为此,生产中手动中心架无需再进行调整。可以有效提升加工效率以及加工方面的质量情况,进而提升劳动强度。

2.2车内外螺纹分析

采用成型刀片进行车内外螺纹方面的生产需要充分考虑成型刀片的角度情况。内外刀杆能够更好的为实现刀头设计以及刀杆安装提供支持。在对内孔刀杆进行设计时则需要先安装外圆螺纹刀头,这样就能够有效解决刀杆方面的安置。结合外螺纹设计当中有效长度以及紧密距等方面的要求情况,也同时为能够解决掉刀杆的碰撞。除此之外,还需要对刀具实现改进,提升进刀距离。编制更加符合实际情况的数控加工程序能够实现螺纹口尺寸以及加工螺纹之间的分开。提升螺纹加工工作效率,降低单件生产时间,同时也能够对工序进行划分实现粗加工及以精细加工两种类型之间划分,可以有效避免出现刀片磨损过重情况。针对扣头扣尾方面的修理。因为螺纹螺距实际距离比较大,而在进行收尾工序时抬刀速度较快,数控系统会出现滞后,这就必然会造成收尾呈现出直线特征[3]。此时,会造成钻杆折断情况出现,这在生产过程中是不允许的。为此,设计阶段,收尾增加螺旋抬刀,可以有效改善收尾情况,达到相关参数要求。在完成加工之后,螺纹可能会出现口头相对较尖的情况,也会产生毛刺,这样就严重影响了螺纹的外观以及使用效果。为此,可以修改一段螺纹程序,对扣尾以及之后一段程序当中的扣头部分进行重合设置,这样就能够对扣头进行修理。在校验时,可以采用螺纹牙型以及螺纹长度方面的测量工具进行校验。结合API参数指标,同时可以配备专业测量螺纹锥度等。

3结束语

本文着重分析了有关石油钻杆设计工艺以及相关装置,通过这种方式,能够更好提升钻杆产品的合格率。针对内外螺纹紧密距以及检测参数均能够达到精度要求。采用这种方式能够降低镗小孔的工作量,提升班产以及日产,并进一步扩大石油产品市场范围,为提升市场竞争力打下坚实基础。

参考文献

[1]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化,2006(2):6-10.

[2]刘永刚,林凯,胡安智,等.复杂深井钻柱安全性研究[J].石油矿场机械,2008(1):17-20.

篇4

关键词:PLC 普车钻床 数控控制 改造

一、数控钻床设计要求

数控钻床加工控制要求:一是主运动由三相交流异步电动机带动,只需要正转,不需要变速;二是进给运动由伺服电动机带动,便于实现位置的准确控制;三是工件的转位运动由步进电动机带动,实现分度;四是工件的夹紧与放松由气动装置实现;五是所有执行元件都由PLC控制完成。运动控制系统主要由运动控制器、电气伺服机构、机械装置与检测装置、驱动器、操作面板组成。

二、钻床数控系统的设计

1.钻床系统的改造

改进后的数控钻床控制系统主要由主电动机、步进电动机、步进电动机驱动器、伺服电动机、伺服电动机驱动器以及FX2N-1PG等组成,如图1所示。利用三菱PLC及定位控制型脉冲输出模块FX2N-1PG来实现数控专用钻床的程序控制;由步进电动机来实现工件加工过程中的转位,通过专用定位脉冲输出端口向步进电动机发送控制脉冲实现分度。伺服电动机拖动滑台带动刀具的进给运动,伺服驱动器的控制由FX2N-1PG来实现,由PLC发送控制命令,控制伺服驱动系统按照一定的速度和位移量进行运动,这个运动需要原点复位。

2.数控钻床的控制程序设计思路

根据加工工艺的要求和钻床的运动需要,由PLC控制主电动机、FX2-1PG、伺服驱动器及电动机、步进驱动器及电动机以及气动系统,实现主运动、进给运动和夹具的转位分度运动。主要控制内容和流程如图2所示。

在接通电源以后,首先对FX2N-1PG的缓冲区进行参数的初始化设置,对工作参数赋予初始值,为后续的机械回零、手动调整、转位分度和自动循环做好准备。然后进行伺服系统的机械回零操作,而步进电动机实现分度运动,每次转动60°,还对夹具机构、分度机构及伺服系统进行一些手动调整操作。

确定设备正常以后,开始装夹工件,待工件夹紧以后,就可以进行自动循环加工了。刀具在伺服系统的带动下快进,快进到一定位置后,刀具转动,伺服系统变换速度进行工进,当工件加工完毕以后,刀具快退,快退到刀具距离工件孔表面的一定位置时,夹具的分度机构开始进行分度,工件转动60°后再次被夹紧,刀具再次工进后,开始加工第二个孔。如此下去,直到六个孔都加工完毕,刀具退回到原点,停止转动,操作者更换工件,进行下一个工件的加工。

3.主要设备参数设置

(1)FX2N-1PG与PLC的连接FX2N-1PG内部的缓冲寄存器必须与PLC主机的数据寄存器进行匹配,以方便写入及读出FX2N-1PG缓冲寄存器中的数据。

(2)伺服驱动器电子齿轮比通过更改脉冲的分倍频,来实现不同的脉冲当量。

(3)编码器的分辨率为131072脉冲/r;伺服电动机的额定转速为3000r/min,而FX2N-1PG提供的最高频率200kHz;滚珠丝杆的导程为5mm;控制器输出的脉冲当量为0.001mm。

(4)所选择的步进电动机为三相六拍式,步距角为0.75,细分倍数设置为32,旋转一周的脉冲数为15360,分度旋转60°,需要的脉冲数为2560。

4.伺服系统机械回零及工件转位控制

篇5

摘要:钻孔灌注桩目前在湿陷性黄土地区的使用已相当普及,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。本文主要就锅锥成孔、正、反循环成孔灌注桩在施工的各个环节中应充分重视、精心施工、加强技术和质量控制等问题进行探讨。

关健词:钻孔灌注桩施工技术 质量控制

前言:钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度。因此,要求在施工过程中加强施工质量管理,将隐患消除在成桩之前。

一、常见的几种成孔形式

目前常见的几种成孔方式有:锅锥成孔、旋挖成孔、正循环成孔、反循环成孔、冲击锥成孔、十字锥成孔等,下面就锅锥成孔、正反循环成孔灌注桩施工中的技术和质量控制作一探讨。

二、施工准备阶段技术和质量控制

施工准备阶段质量控制是钻孔灌注桩施工中的重要组成部分,但其往往不被引起重视,其质量如果控制得不好,将可能对钻孔灌注桩施工进度、质量、效益产生全面影响。

三、成孔前技术和质量控制

1、一般施工方法技术和质量控制

成孔前的技术和质量控制要点为:(1)平整场地。提高测量定位和架设钻孔设备的稳定性和准确性;(2)测量定位,标注桩位,桩位编号,排定施工顺序;(3)管理人员及施工人员到场就位,施工机具及材料到场验收并复检合格。

2、先做基础垫层后成孔施工方法技术和质量控制

成孔采用锅锥的,宜优先采用先施工基础垫层,后成孔灌注混凝土的施工方式,技术和质量控制要点为:

(1)将基坑挖至基础垫层设计标高后,按设计要求进行基坑土方施工,在基坑周边设置排水沟和集水井,准确标示每个桩位中心点;

(2)将与桩同心的钢制箍筒按照桩位中心点位置固定并经复检无误后即进行混凝土垫层施工;

(3)混凝土垫层施工完毕,经对桩位再次复检无误后,可进入成孔阶段施工,其优点是:有利于提高成孔精度和质量;有利加快施工速度;有利减少施工工序,减少施工垃圾;有利于降低成本,增加效益。

四、成孔阶段技术和质量控制

成孔是灌注桩施工的一个重要组成部分,质量控制不好,则可能会发生坍孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作:

1、采取隔孔施工顺序

钻孔灌注桩和打入桩不同,打入桩是将周围土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔灌注桩则是先成孔,后在孔内成桩,周围土移向桩身,土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取隔孔施工顺序,以减小土体对桩的动压力,对防止坍孔和缩径能起到有效的预防作用。

2、确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。

3、确保桩位、桩顶标高和成孔深度。

在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。如在自然或开挖后未硬化场地上施工,地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

4、灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔

采用正、反循环成孔方法施工混凝土灌注桩,必须在灌注水下混凝土前进行第二次清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。泥浆的制备和清孔是确保灌注桩工程质量的关键环节。因此,对于施工规范中泥浆的控制指标在施工过程中必须严格控制,要专门采取泥浆制备,选用高塑性粘土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10~1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。

5、成孔质量检测

成孔质量检测项目有:孔径、沉渣厚度、垂直度、孔深。检测数量不得少于总桩数的20%。

6、钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。

五、成桩阶段技术和质量的控制

1、为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书,如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复检,不合格的材料,严禁用于灌注桩。

2、 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。

3、为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。搅拌时间不足会影响混凝土的强度,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。在施工过程中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,否则容易造成混凝土冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥。

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程,质量检查比较困难,桩基工程检测也只是事后检查的手段,要保证钻孔灌注桩的施工质量,其关键还在于人,现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。

参考文献:

篇6

近年来,我国城市化建设进程不断加快,市政桥梁作为城市建设的基础设施之一,在城市交通和运输方面发挥着至关重要的作用。钻孔桩施工技术具有施工操作简单、适应性强、施工周期短等众多优点,致使其被广泛的推广和应用在市政桥梁以及其他工程建筑施工中。但是,由于钻孔桩施工技术的工艺相对复杂,施工环节相对较多,并且许多施工都是在地下、水下进行的,施工难度相对较高,如果不能够采取有效的控制措施,将会影响市政桥梁的施工质量,甚至会影响桥梁通行安全,威胁行人生命安全。因此,文章针对市政桥梁钻孔桩施工技术与质量控制措施的研究具有非常重要的现实意义。

2工程概况

文章以某市政桥梁为例,该市政桥梁工程于2013年4月12日开工,工程预计2015年6月通车,通过对该工程施工现场的地质状况进行勘察可知:桥致地下水为第四系孔隙潜水,排泄方式为侧向径流以及人工开采;地质状况包括卵石土、粉质粘土、新黄土、杂填土以及素填土等。根据水文地质调查结果,该市政桥梁施工企业决定采用钻孔桩施工技术,总共设置钻孔桩513根,桩径为1.0m。

3市政桥梁钻孔桩的施工技术分析

(1)钻孔桩施工工艺流程。钻孔桩施工工艺流程表现为:预备场地—埋设护筒—制备泥浆—钻孔施工—清孔施工—制作钢筋笼—放钢灌注混凝土。(2)场地预备。根据市政桥梁工程施工现场的具体状况,对施工场地进行平整,搭建工作台,为钻孔桩施工奠定坚实的基础。(3)埋设护筒。在进行护筒的埋设施工时,必须严格的控制护筒的内径,选用的护筒内径通常比桩径大30cm左右;根据施工现场的具体状况确定护筒埋设深度;护筒的中心线应该尽可能的与桩的中心线重合,并且平面误差应该小于45cm,同时严格的控制护筒的倾斜度、安装深度以及距离等,尽可能的将偏差控制在0.9%以内;当护筒埋设施工完成之后,应该采用粘土进行回填,采用分层夯实的方法将护筒周围的土体夯实。(4)制备泥浆。在制备泥浆时,应该先打碎粘土,这样能够有效的降低搅拌时间,如果经济条件允许时,可以采用膨胀土代替传统的粘土;如果桩底存在大量的沉渣,通常是由于泥浆的比重较小导致的,因此应该严格的控制泥浆性能,选择粘度以及比重都符合工程设计要求的泥浆,以此保证施工质量。(5)钻孔施工。钻孔施工是钻孔桩施工的重要组成部分,为了保证钻孔质量以及防治在施工的过程中出现沉降与位移,必须对钻孔机进行固定,并且当出现沉降或者位移时,必须立刻进行调整。尽可能的将钻孔机固定在桩的中心位置,钻位的偏移不能大于2cm。(6)清孔施工。当钻孔施工完成之后,为了保证钻孔施工质量,在进行清孔施工之前,应该先对孔的孔径、深度等进行严格的检查,当符合相关标准之后再采用砂浆置换、掏渣、抽浆、空压机喷射等方式进行清孔。

4控制钻孔桩施工质量的有效措施

4.1做好施工准备工作

为了保证市政桥梁钻孔桩施工质量以及施工进程,在施工之前必须做好充分的准备工作,主要包括以下几个方面:根据地质报告、设计图纸、现场勘查结果以及现行的规范标准等,对钻孔桩的施工方案的编制依据、安全措施、技术指标以及施工工艺流程、应急预案等内容进行审查,保证施工方案所有内容都符合国家的相关规范,审核施工方案时应该具有前瞻性,及时的发现施工方案中存在的问题,防止在施工的过程中出现问题,影响施工质量和施工进程;(2)根据相关规范以及工程实际需求严把质量关,杜绝不合格的材料不允许进入施工现场;灌注混凝土的料斗尺寸必须和方案中的要求相符合;导管必须检查其合格证以及相关证明,进场之前还应该做水密性承压试验,以此保证其质量;对泥浆循环系统的泥浆池、沉淀池以及使用水源进行严格的检查;在钻机就位之前,应该检查护筒的埋设位置、高度等是否符合相关工程要求;当钻机就位之后,还应该检查其是否稳固、水平;施工企业还应该指派专门的现场监督人员对上述状况进行记录,保证记录的准确性与真实性。

4.2防止塌孔控制措施

在进行钻孔施工时,如果孔内自然造浆不能够满足相关的技术要求,应该采用加木质素、烧碱、黏土粉的方法,改善泥浆的性能。在安放钢筋笼时,应该对准钻孔的中心,保证钢筋笼的垂直度,不能出现碰触孔壁的现象。尽可能的缩短间隔时间,钢筋笼定位之后及时的浇筑混凝土,这样能够有效的防止出现塌孔的现象,保证钻孔桩施工质量。

4.3控制孔径与孔深的措施

为了防止孔径和孔深出现误差影响钻孔桩施工质量,应该采取有效的措施控制孔径与孔深。为了控制孔径,钻头直径应该比设计桩径小30mm,在进行钻孔施工之前,应该对钻头的规格进行严格的检查,并办理相应的签证手续时候才能进行钻孔施工;为了控制孔深,应该将高程换算一致,采用丈量钻杆的方式测量孔深,选取钻头三分之二长度作为孔底的最终孔截面,尽量避免测绳测量孔深。

4.4控制混凝土施工质量的措施

(1)在安装灌注导管时,必须有专人进行检查,可以采用敲打听声、肉眼观察的方式进行检查,检查灌注导管是否存在裂缝或者孔洞;(2)灌注导管在使用之前,必须进行接头抗拉试验以及水密承压试验;(3)根据工程实际状况以及国家相关规范,确定合理的混凝土配合比;(4)严格的按照相关规范进行混凝土的搅拌、运输,避免混凝土出现搅拌不均匀、夹杂大卵石、流动性差、坍落度小以及运输过程出现离析等影响混凝土自身的质量;(5)水下灌注混凝土时,如果混凝土面超过钢筋骨架下端,应该采用混凝土托住钢筋骨架逐渐的上升,同时为了保证桩顶混凝土的施工质量,应该灌超过桩顶原来的标高,并且当混凝土灌注施工完成之后,必须立即将此段混凝土清理干净。

5结语

篇7

关键词:钻孔桩;检测;成孔质量;精度;检测;施工技术

中图分类号:U445文献标识码:A

一、前言

纵观可知,针对钻孔灌注桩进行质量控制时,成孔质量检测可谓是其中的关键环节,占据着十分重要的应用地位,其会对桩基础成品质量产生决定性影响。基于此,必须采取有效的施工技术切实强化提升相应的钻孔桩成孔质量检测精度,确保工程项目高质完工。

二、钻孔桩施工中影响成孔质量检测精度的因素与施工对应措施

1垂直度测量

在实际的现场施工作业实施中,会对垂直度测量精度造成影响的因素包含多方面内容,错误选择扶正圈,尚未结合具体要求选择适合的扶正圈,不能获取准确的测量数据信息,精度达不到1∶100;通用密封接头出现进水情况;操作仪器的时候未能针对扶正圈数值进行及时修正;因为时间因素的存在,施工现场操作员将垂直度测量间距大大拉开。为提高相关测量精度可采用有效技术措施为,认真完成扶正圈直径的准确计算,及时进行有效修正,参考设计孔深与孔径双项指标合理选择扶正圈,运用Ф≥D-H/50计算扶正圈,其中,Ф表示的是仪器外径,D表示被测孔设计孔径,H表示被测孔设计孔深,譬如说某桥钻孔桩桩径分别为1.5m跟2.0m,钻孔桩长度分别为67m与95m,计算使用仪器外径控制在160mm~300mm,结合仪器配备情况选用Ф420mm扶正圈,测量仪器所默认的为Ф200mm扶正圈,在测量实践中,容易出现忘记修改测量仪器默认值的情况,进而在垂直度测量中需配备专员复核检查输入的扶正圈修正数值,待确认数值正确之后方可实施测量行为。就通用密封接头定期实施检查,钻孔桩施工所处环境相对较为恶劣,测量仪器会在碱性泥浆中长期浸泡,容易损坏通用密封接头,导致实际测量精度受到消极影响,进而应定期采取有效的检查保养措施,在施工现场,每隔两个星期或者是测量孔数量超出20个之后展开集中保养检查。严格落实执行具体规程,在测量过程中运用点测方式,每隔十米距离实施一次采样操作,完成测量之后就垂直度量测点数展开复核,若低于应测量点数百分之五则需进行重新测量,开始测量前要求档位必须处于“测斜”位置,而后方可将电源接通,若档位处于“沉渣”位置时将电源接通则会因为沉渣高压电源使得测斜仪电路受到严重损坏。垂直度测量孔口校零,通常把探管下降到10m位置处之后提升至5m位置,如此一来,测量仪器得以快速稳定,保持良好垂直状态,若地下水位相对较低,则需控制起始测量深度在水位之下。

2沉渣测量

测量沉渣时,基于跳变曲线拐点就沉渣厚度实施估算行为,因为每个人所选取的沉渣曲线拐点是各不相同的,导致估算所得沉渣厚度不尽相同,工程建设针对基础沉降提出十分严格的要求,若未正确实施沉渣测量则会造成精度欠佳情况出现。就此问题进行解决可采取施工技术措施为,使用沉渣探头开始测量之前,可基于测绳设施的配合使用实施复核操作;选择多人电脑数值读取分别计算手段,充分确保测量工作拥有较强精度,通过不同的人实现取值,选取最不利值当做沉渣厚度值,旨在让沉渣厚度得以符合规范具体要求;打开测量开关之前,在井下位置安放沉渣测定仪井下仪器设施,确保微电级系部分处在水中位置;选择微机检测仪“测量转换”开关置于“沉渣”档位位置,而后将电源打开,在此应该注意的是必须先换挡之后再实施通电措施,旨在合理规避换挡开关遭受损坏情况。

3孔径以及孔深测量

在日常测量实践中,针对孔径进行测量的时候,由于不能良好把握电缆抖动的时机跟力度,不得不再次返工测量;就孔深展开测量时,因为不合理选择深度起算面,导致测量钻孔桩成孔质量精度欠佳。就上述问题进行解决可采取的有效施工技术措施包括,开始实施测量行为以前,根据翻板顶标高以及护筒顶标高、设计桩顶标高等内容完成对起算点位置的准确计算,而后正确标定;采用仪器设施进行测量之后,使用传统意义上针对孔深展开测量的测量绳复核所得结果;在具体测量孔深度时,应预防下降仪器突然出现停止行为,旨在规避测腿被张开,保障孔深测量工作落实到位,实施提缆操作时要重点关注相关动作要点内容,提升电缆行为需注意轻放猛提,保证一次性完成,保障测腿处于全面张开状态,使得孔径测量作业拥有较强精度。

4仪器标定及养护

针对钻孔桩成孔质量实施检测施工的进程当中,不难发现,每当在一段时间之后检测所得孔径值不是整体偏小就是整体偏大,表明在使用测量仪器的时候,其精度不断降低,因此必须重新标定。可采取有效施工技术措施为,把测量仪器下放至水下位置之前,对比已知护筒直径测量值跟仪器显示的测量直径,在仪器中输入已知直径,基于数据测量自动生成系统误差调整系数;运用标定仪器针对井径仪定期实施标定行为,全面掌控仪器实际工作情况,若在标定中发现不精确问题,则可基于系数修正措施实施合理修订。

三、结语

综上可知,在工程建设中,钻孔灌注桩整个施工过程拥有较强隐蔽性,若采用常规设备及传统方式进行成孔质量检测难以获取良好成效,对应测量精度相对较低。通常而言,常用检测方式均是基于理想状态,根据假设情境测量并检验数据,同时过分依赖检测员的经验感觉展开结果分析计算及判断,造成测量工作颇具较大随意主观特性。所以,相关单位部门应重点关注钻孔灌注桩成孔质量检测工作,基于先进科技,合理配备必要检测设备,避免主观测量,提高成孔质量检测精度,高质完成桩基施工,保证对应构筑物可靠安全,为企业社会经济效益获取奠定良好基础。

参考文献

篇8

[关键词]桥梁基础施工;钻孔桩技术;质量管控

文章编号:2095-4085(2016)09-0074-02

钻孔桩施工技术具有很多优势,因此在桥梁基础施工中是广泛使用的技术。但是钻孔桩施工地点具有隐蔽性,因此容易发生事故且不易被人察觉,而且维修费用比较高。

1工程概况

本案例于2014年4月动工,工期两年。通过对该工程的地质地貌勘测得知,桥梁地下水为第四系孔隙潜水,采用侧向径流和人工开采的方式进行排泄,地质土层中包含了卵石土等土质。工程全长25km,需要钻孔桩的数量比较庞大,属于特大桥工程。

2钻孔桩基础施工程序

大跨度桥梁渗水基础,一般采用钻孔灌注群桩基础技术,分为先下钢围堰后成桩或者先成桩后下钢围堰两种。选择何种施工方案要根据基础施工的情况而定[1]。

2.1先下钢围堰施工

(1)工程流程 将钢围堰分块制作,进行定位锚锭施工,将分好块的钢围堰运送到施工现场后,首节钢围堰水下定位、着床至设计深度,清基、封底后,进行钻孔施工。

(2)钢围堰制作采用工厂加工方式,组装程序为如图1。

2.2先成桩后下钢围堰

(1)施工流程 制作钢管桩,施打钢管桩,搭设钻孔平台,钻孔桩施工,拆除,安装首节钢围堰,下沉,封底。

(2)施工方法 将钢管桩运到施工现场后,使用经纬仪或全站仪控制桩位至5cm左右,倾斜度为1%左右。将承重梁等进行路上组装后下沉到水下,下沉过程中控制贯入度,保证钻孔位置准确。平台搭设完成后,进行钻孔灌注桩施工。

3钻孔桩主要施工技术

(1)施工现场进行清理后,换填厚粘土,厚度大约为50cm左右,使用推土机进行平整压实处理后,将枕木铺设到钻孔平台上。利用桥墩台中心桩和桥梁轴线控制桩将桥墩台位中心桩进行护桩处理后,使用全站仪将钻孔孔位、孔位中心桩四角、桩位控制点和检查点等布设好。将地下管线埋设在钻孔桩周围,按照设计图纸进行管线的挖埋,发现问题及时与设计单位、监理部门沟通,商议解决方案。

(2)在钻孔等布设工作之后,进行护筒埋设工作,护筒的作用是固定桩位、导向钻头、隔离地面水等。为了将孔壁的静水压力增加,保持水位在一定高度,以防止孔壁坍塌,应将护筒厚度控制在1cm左右,使用钢板材料,用卷焊的方式制作,内径比桩径要打20cm~40cm。护筒埋设中心线与桩中心保持竖直方向的重合,误差不能超过5cm。护筒高度可以高出水面1m~2m,如果是地面,则可以高出30cm左右。埋置深度大约在2m~4m左右。土体应保持稳定,将埋设深度设置在土体稳定的要求范围内。如果是在河床上进行护筒的安设,则应将冲刷影响降低到最小。一般护筒沉入局部冲刷线应该>1m左右[2]。

(3)钻孔的泥浆组成由水、粘土和添加剂等组成,按照一定比例混合而成。钻孔泥浆的作用是保护孔壁、钻机、悬浮钻渣。在容易坍塌的土层和底层上,采用反循环钻的方法,对泥土性能指标的选择进行设定,使用冲击钻的方法进行钻孔。泥浆性能与泥土性能指标相近,均为相对密度、粘度、含沙量和胶体率。

(4)钻孔质量需要设备提供保证,成桩质量和成孔的进度需经过冲击钻的反复循环施工才能达到标准。钻机就位后将钻锥中心与吊滑轮和桩孔对准,保持在一个垂线之上,将偏差控制在1cm左右。钻孔时,慢速推进土层内。根据土层的情况调整钻孔速度,待设备全部进入土层后可以开启全速施工模式。钻孔施工应保持不间断施工。对施工中冲击出来的泥浆进行测量,根据比重调整稠度。钻机钻孔施工时要严防碰撞孔壁、护筒。两个相邻的桩在4m之内采用间隔的方法进行灌注。灌注混凝土的时间要确保在24h以上。按照设计图纸进行标高后,应对孔深、孔径等进行检查和测量,孔深、孔径都要符合设计参数。在完全达到施工要求后可以进行清孔工作,清孔和混凝土灌注时,要检查孔内泥浆和沉淀层的情况,如果厚度指标不符合要求,就要重新清孔。

(5)钢筋笼的制作在大型钻孔钢筋笼吊装施工中是按照实际要求进行分节制造的。将钢筋制作好运送至施工现场后进行统一安装。在工厂制作过程中要考虑钢筋接头数量、笼体吊点受力分布、吊点受力主筋的位置。钢筋笼的下放要注意钻孔的清洁,下放时保持骨架垂直。

(6)钻孔前的准备工作,首先要将钻孔用的设备和机具等进行仔细检查,保证设备状态良好,水、电等管件均保持正常。钻孔前应先启动并空转一会泥浆泵,等待一部分泥浆输入孔口后,就可以正式钻孔了。钻进过程中,时刻注意初成孔是否坚实,孔位是否偏心,防止孔口发生塌陷。在旋转钻机工作时,先采用低压慢速的方式钻进,到护筒下方1m左右后可以调快速度,但也要保持钻速。如果使用的是冲击钻机,速度也是由慢速向正常速度慢慢过渡。

(7)清孔是在钻孔到位后,对孔径、孔深等进行测量后进行的清理工作,其工作程序是先对孔径等进行测量,确认合格,开始清孔,使用优质泥浆将悬浮的钻渣清理干净,留下孔内1m~2m左右的水位。清孔工作清理出来的泥浆要经过检测,确保各项指标达到施工指标。将水下混凝土进行检样。在第一次清孔结束后,进行第二次清孔,采用优质泥浆进行反复循环清孔后,灌注混凝土填注孔口,防止土渣回落[3]。

(8)灌注水下混凝土的方法一般采用直升导管法,此项工作的程序分为将钢筋骨架进行垫块处理,达到外侧保护层的设置控制,分段制作的钢筋骨架按照竖向间距2m的距离进行拼接,当管径达到30cm左右时,对第一批混凝土进行灌注工作,灌注过程中,导管的深度要控制在4m左右,经受主接头抗拉试验和水密承压试验后的导管应该能够经受住孔内混凝土的压力。灌注混凝土的速度由快到慢,当混凝土面上升到骨架4m以上后,提升导管至关口2m处。水下厚粘土粗骨料采用卵石或者碎石,如果采用的是碎石,砂砾粒径不能超过4cm。混合料采用中粗砂、水泥、矿渣进行配比,水灰比为0.5~0.6之间,保持流动性。导管距离下口空地大约在25cm~40cm左右。水下混凝土灌注还要对孔内混凝土标高进行多次测量,对埋管深度进行调整,防止导管发生悬空或者超埋导致的断桩事故。

当连续进行水下混凝土灌注过程中,要将导管的间隔时间尽量缩短,这是为了防止发生坍孔、缩孔等事故发生,在接近钢筋笼骨架时要加大导管埋深,将灌注速度减慢,防止对钢筋笼冲击过大。高出设计要求的水下混凝土部分应予以造出。当灌注完成后,将钻孔使用土层回填,保证施工不出意外事故。

(9)钻机选型,根据施工现场的地质情况进行钻机的选型,对于适应不同类型地质成孔显得尤为重要。例如回旋式钻机在钻进时可以有效埋设护筒,如果钢护筒的直径较大,则采用这种回旋钻进是最佳选择。如果地质以沙层或者粘土层为主,则为了保证钻进成孔的垂直度和孔径,可以采用全护筒跟进的方法,采用气举反循环排渣的方法进行施钻工作(表1)。

4结语

总之,在施工中应密切注意各个流程中的施工质量,避免质量问题给企业带来损失。

参考文献:

[1]赵柏古拉.浅谈怀沟大桥钻孔灌注桩施工[J].卷宗,2013,(12):301-301,302.

篇9

关键词 灌沙;塌孔;施工技术;处理及预防

中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0139-01

我公司在河茂线罗江桥桥墩加固施工中,摸索总结出了“灌沙法回填塌孔技术”,这种方法能有效的遏制塌孔现象以及其不良后果的产生。该法操作简单、易行、实用性强,其它任何钻孔施工都可以借鉴,在很大程度上加快了施工进度。

1 工程概况

河茂线罗江大桥位于米山至化州站区间,中心里程K37+975.93,桥梁全长319.20 m,其主体结构采用上乘式钢板梁,支座为弧形支座;桥墩为圆端形,桥墩基础均采用沉井基础;桥上线路为P60无缝钢轨,木枕为主。罗江河为Ⅶ级航道,通航孔设计为第五孔和第六孔,单向通航孔净宽要求为20 m,而现有第五孔通航净宽为25.45 m。但是,该桥4号和5号墩顶横向振幅超限,第5、6孔梁跨中横向自振频率不满足《铁路桥梁检定规范》的要求,与建桥时相比,位于主河槽断面内的4号~9号桥墩冲刷深度最大值约8.3 m,实际比理论高/低5 m,冲刷深度最小值为3.8 m,实际比理论高/低5 m,这种现象会导致基底扰动的产生。而钢梁中心线、桥墩中心线及钢轨中心线与理论中心线相比均向左偏移了90 mm,而且在第4~8号墩基础均存在不均匀沉降,急需进行加固处理。经调查分析,全桥需加固桥墩7个(4#-10#墩),修筑临时栈桥两段,且须分布在大桥两端,实施在既有铁路桥梁7#、8#墩之间通航;需建栈桥长度为214.00 m。

2 主要施工方法和注意事项

在钻孔施工过程中,由于袖阀管的孔径多为48 mm且套管的外径为108 mm,所呈现出的空隙比较大,钻孔直径较大,我们将出现的这种钻孔称为“塌孔”,而且塌孔的出现极容易造成坍塌现象。为了能有效控制套管在拔出时在这个空隙内形成的“塌孔”造成坍塌的现象,避免发生危险,我们必须将塌孔问题进行科学的处理。经过我们反反复复的进行科学的论证与实践,发现可以采用在拔出套管前先往孔内回填粗砂或瓜米石的办法以达到减小孔隙率的目的,预防坍塌事故的发生,我们将这种处理办法命名为“灌砂法回填塌孔技术”。但是,我们在进行“灌砂法回填塌孔技术”的具体操作时,需要注意以下几点。

2.1 回填料的选择

在塌孔回填料的选择上,我们应该选择沉降量小且透水性好的材料。经我们实验证明,可以选择粗砂或者是瓜米石进行回填。粗砂与瓜米石因其粒径较大,所以它在进行回填时,沉降量与透水性都较为理想,不会像粒径较小的细沙一样轻易从塌孔中漏出甚至出现不透水的现象,起不到施工效果。为避免在回填的过程中出现即使回填了,又因为沙的质量原因,出现回填不到位或填的过死,导致塌孔问题依旧存在,这样不仅存在潜在的安全隐患,也会使施工费用大幅度提高,增加施工费用上面的压力。在经过我们科学的试验后,其结果证明,回填料选择粒径为0.5 cm的粗砂或是瓜米石所起到的回填作用效果是最好、最理想的。

2.2 提前做好施工准备

为保障工程顺利安全的进行,必须提前将砂子(或瓜米石)运至现场,尽力缩短拔除钻具后到灌砂施工之间的工序衔接时间。因为进行回填时,若先将套管拔出在进行回填,在很大程度上会造成回填不充分的后果,为了避免这类事件,我们需要先将沙子或瓜米石提前运达现场,在拔出套管之前先将沙子回填到空隙内。

2.3 在出现淤土时的操作方法

安装袖阀管前,孔内往往会淤积有2 m左右的砂土。我们在进行实际袖阀管的安装时,应先将袖阀管下放至淤积土顶部,然后对孔内进行灌砂,当灌至设计注浆面标高(5.54 m)后,用锤击打袖阀管顶部,并利用震动使袖阀管下沉使回填砂密实。当袖阀管继续下沉50 cm后,便停止锤击,进行补砂。当灌至设计注浆面标高后,再次进行上述锤击补砂操作,直至袖阀管下至孔底。

2.4 在无淤土时的操作方法

若孔内无淤积的砂土,袖阀管就能直接下到孔底,此时,我们将袖阀管安装完毕之后,便可进行灌砂(或瓜米石),并且在回填时,我们应该一边填料,一边晃动袖阀管使填料加快下沉速度,使填料变得更加密实,直至填至设计注浆面标高。

2.5 操作不当的及时处理

在实际操作中,若因震动次数过多而导致回填料挤死套管以致其无法拔出或在拔出时将袖阀管一并带出的现象,这时我们可以采用先将袖阀管压住后再拔出套管的方法。如果这种方法仍然不能将套管拔出,那么我们就将套管及袖阀管直接全部拔出,并立即往孔内回填粗砂或瓜米石,将孔堵死。待回填料密实两天后,再重新对这个孔进行钻进施工。

2.6 操作的验收

在进行钻孔施工时,我们必须严格按照上述方法进行袖阀管的安装及套管的拔除。并在完成操作后,应由现场技术员、监理共同验收,确认填料的材质和数量均能符合技术要求,以便计量。

3 施工绩效

在施工过程中发现“灌沙法回填塌孔技术”在施工工程上明显有效的遏制了钻孔带来的塌孔引发的即有桥墩的倾斜现象,避免安全事故的发生。而且,“灌沙法回填塌孔技术”极大的加快了我施工队施工进度,缩短了施工工期,并且也大大的提高了安全生产的质量与劳动生产率,节省了我公司在施工过程中的管理费用开支。

4 结束语

通过科学试验证明,“灌沙法回填塌孔技术”的确能有效的预防及处理因为钻孔而形成的塌孔导致坍塌的现象,极大的保障了在施工过程中的安全并且缩短了施工时间,加快了施工的进度。而我们在回填砂的选择上,应该选择沉降量小且透水性好的粗砂或者是瓜米石,并且,其粒径为0.5 cm为最佳。另外,我们还要做好回填料的提前运输处理、在有无於土时以及因操作不当而出现的问题都要选择最正确最科学的方法进行处理。“灌沙法回填塌孔技术”又因其操作方法简单,效果明显且使用价值相当高,施工者又能很快有效的掌握,所以这种技术也能够被普遍的应用推广。

参考文献

[1]铁道部.铁路技术管理规程[M].2007年4月1日起实行.

[2]宋淑民,黄东亮.桥墩产生较大横向振幅的原因和相应对策[J].铁道建筑,2002,04.

[3]李峰.谈中粗砂回填构造物台背施工[J].山西建筑,2012,13.

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关键词:钻孔灌注桩;施工;监理控制

1 前期工作的监控

在监理工作中,事前控制是最有效的控制手段。而前期工作的控制均为事前控制的措施。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,前期工作的监控尤为重要。

1.1 资质审查

资质审查是任何工程开工前必不可少的工作,对钻孔灌注桩施工的资质审查应更加严格仔细,并要从两方面进行。一是施工队伍的承建资格及现场人员的素质及经验的审查。工程质量的把关很大程度上是靠现场工人的双手来完成的,特别是钻孔灌注桩这种对施工工艺有严格要求的工种,监理人员必须了解他们以往的施工经验,检查特殊工种的上岗证书等:施工过程中,往往由于现场工人一个错误的操作,就造成整根桩报废的严重后果,因而除了要具有相关的工作职责及制度外,还应进行责任心的教育。二是施工机械的审查。施工单位使用的成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应,应注意审查其设备档案,保证其性能良好,不合格的机械不准进入现场;如果机具破旧,施工中打打停停,势必严重影响质量。同时应考虑供电情况,一般应有备用发电机。

1.2 施工组织设计的审查

前期工作除了人机进场、通水通电等基本条件外,更重要的是编制好施工组织设计,这也是监理人员应严格把好的一道关。施工组织设计应根据施工单位自身人员、设备等实际情况编写,要注意细化、量化和可操作性;审查时要认真关注其关键环节、关键部位的做法及质量控制措施,如垂直度控制、终孔岩质鉴别、清孔、水下混凝土灌捣等。此外,还必须审查其施工管理制度、岗位责任制、质检制度等。

1.3 组织设计交底及图纸会审

设计交底与图纸会审可同时进行,以设计交底为主,设计人员申明设计意图,重申质量标准,监理人员应提出必要的以求保证质量的一些工作要求。

2 施工阶段监控

施工阶段监理是保证整个桩基础质量的关键。灌注桩施工阶段的监理要点如下:

2.1 原材料抽检

主要检查钢筋、水泥、石子、砂等主要原材料的质量。如水泥要进行标准稠度、凝结时间、抗压和抗折强度试验;钢筋要进行拉力、冷弯等实验;砂石要检测其级配、含泥量等。如果采用商品混凝土,则需要认真核对水灰比,确保符合现场地质条件。

2.2 钻孔过程监督

在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高,确保无误;检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。参照地质勘探报告,检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。施工中如果遇到地质变化,进入持力层深度不能满足设计要求时,应根据具体情况适当加深0.5m~1.5m,以保证达到设计承载力。沉浆密度应符合规范要求。沉渣厚度不大于100mm。

2.3 钢筋笼检查

主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜,但不宜短于6m,连接时50%的钢筋接头应予错开焊接,且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮,笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩,钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固,防止下落。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮,厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置4个,穿在箍筋上,这样既保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。在夜间施工时要特别注意焊缝的饱满程度。

2.4 混凝土浇筑的旁站监理

根据建设部《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的要求,对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理,主要应检查施工企业现场质检人员到岗、特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况、执行施工方案以及工程建设强制性标准情况以及混凝土的搅拌、配比和浇注质量,对于导管的检查一定要进行水密承压和接头抗拉试验。灌注水下混凝土:灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如超出规定应进行二次清孔。混凝土应有较好的和易性即流动性、粘聚性、保水性,只有这样才有良好的抗离析能力,才能真正保证桩身混凝土的质量。混凝土运至浇筑地点,应检查其均匀性和坍落度是否满足规范要求,若不符合应进行二次拌和。二次拌和后仍不符合要求,禁止使用。通过实践表明桩基浇筑过程中的堵管也与混凝土的离析有关。首批混凝土下落后,混凝土应连续浇筑,没有特殊原因,不得长时间中断,防止坍孔情况发生,最好使用商品混凝土。钢筋笼上浮的预防:为防止钢筋笼上浮,当导管口低于钢筋笼底部2m~3m ,且混凝土表面在钢筋笼下1m 左右时,应放慢混凝土浇筑速度,当混凝土面上升至骨架底口4m 以上时提升导管使其底口高于钢筋笼底部2m 以上,恢复正常的灌注速度。除上述方法外还应从钢筋笼自身加以考虑,将钢筋笼骨架中4 根主筋伸长至桩底,实践证明,上述方法是有效的。混凝土桩身局部夹泥,灌注当中遇到不良地质,诸如流砂、淤泥层等应改变施工工艺,连续快速地浇筑,提高混凝土坍落度,防止夹泥情况的发生。例如有一项工程两根桩凿除桩头过程中发现桩身处有大小不等的夹泥情况发生。事后分析是由于混凝土浇筑过程中中断时间太长造成桩孔局部坍孔所致,通过采取预防措施,类似的情况以后没有发生。灌注即将结束时要预防短桩情况的发生,可采取加大侧锤的重量;加水稀释泥浆,使之达到泥浆参数规定的上限,以防坍孔;仔细核对混凝土方量,混凝土应超灌0.5m~1.0m ,通过以上方法可有效避免短桩事故的发生。桩质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量。监理人员必须及时督促施工单位做好现场取样,预留试块,并做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。

3 施工后期质量控制

桩基础浇捣完后,监理人员应检查桩头清挖情况,及时组织桩基的测定,为后续工程作好准备。

3.1 检查桩头清挖。桩头应平整,干净与设计标度一致。

3.2 组织桩基测定。钻孔灌柱一般采取动力检测法。监理人员应及时告知检测人员进行测定,审核试验报告,发现不合格桩及时补救,为上部结构的施工做好准备。

3.3 对桩基强度可用早期推定混凝土强度试验法以判断,但不能作强度评定定值,最终以送检试块强度为准,对桩基予以验收。

4 结语

由于灌注桩基的特殊性和隐蔽性,其质量监理主要依靠事前控制和事中控制,事后的检测和补救措施很难达到设计要求。因此,监理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程,事先提出质量控制和检验标准,监督施工单位严格遵守和执行,从而达到预期的质量控制目标,为上部结构的施工提供良好的基础。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,1995,6-9.

[2]刘金砺.桩基工程技术[M].北京:中国建材工业出版社,1996,23-25.

[3]张季超.基础工程处理与检测实录[M].北京:中国建材工业出版社,1998,22-23.