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摘要:文章首先简要介绍了桥梁孔桩施工的技术原理和特点,然后从桥梁孔桩的施工工序和施工技术要点两个层面对施工技术措施进行了全面深入的剖析,希望给行业和技术发展提供借鉴和思考。
关键词:桥梁;孔桩;施工;技术措施
前言
桥梁工程项目的建设中梁桩施工是关键,而桥梁孔桩的施工又是重中之重。通常,桥梁孔桩施工中的桩基部位均在地下完成,施工条件恶劣,施工难度大,且存在一定的安全隐患,稍有不慎极易引发质量缺陷或者安全事故,给工程建设进度和投资造成难以估量的恶劣影响。
1桥梁孔桩施工的技术原理和特点
桥梁孔桩施工技术根据施工模式不同大体分为两种:挖孔桩施工技术和钻孔灌注桩施工技术。
1.1挖孔桩施工技术
该施工技术的原理如图1所示,详细设计参数见表1。其技术特点是:主要以人工作业为主,机械设备投入少,施工便利,只要施工人员充足,施工时间灵活性高,并且成本低,在桥梁工程项目施工中普及率高。但是,因采用该项施工技术时是在深井中作业,施工环境恶劣且参与施工人数众多,施工效率和施工安全难以保证。
1.2钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注桩施工技术主要是利用机械设备在地基中凿孔,图2展示了典型钻孔灌注桩施工技术的原理,其技术特点是:相比于挖孔桩施工技术,机械投入力度大,节省了人力和时间,钻孔孔径可以很大,技术的适用范围比较广。然而,由于所用的机械规模大,对施工场地的要求比较高,并且机械运行产生的噪声和强烈振动导致的生态影响难以消除。
2桥梁孔桩的施工工序
2.1埋设护筒
护筒形式多为利用整体钢板加工而成的钢护筒,厚约8mm,壁高约4m,为防止钢板变形应在护筒上、中、下部外侧各加焊一层加劲助,以提高护筒强度。此时,护筒埋深3.5m、护筒顶部高出地面0.5m。若埋设地点是岸滩时,要在护筒周围进行粘土回填并分层夯实。要特别注意,在设计桩位和护筒顶部中心的倾斜角时,其偏差要严格控制在设计规范要求的范围之内。若埋设地点的土壤是砂性土或者淤泥质粘土时,埋深和周围填土的厚度要适当增加;如果是地下空洞,填充薄弱或者没有填充时,为组织桩孔塌陷需采用跟进套筒的施工方法。
2.2制备泥浆
在完成护筒埋设后,就要开始泥浆的制备,用于制备泥浆的粘土其塑性指数应控制在25以内,颗粒含量控制在总量50%以内,粒径大小应控制在0.005mm以内。若施工现场及料场区没有符合上述标准的粘土,可将粘土的指标适度降低,同时掺入塑性指数为30的粘土,掺入量应控制在25%以内,且其中不含石膏等钙盐,也不含类似于石灰的化合。在制备泥浆时,粘土需直接放进钻孔内。
钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其性能指标可参照下表选用。
必要时掺与适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂,保证自始至终达到泥浆性能稳定,沉淀极少,护壁效果好,成孔质量高的要求。
2.3成孔
成孔质量对后续施工的影响极其重大深远,如果成孔质量不好,极易产生坍塌、桩孔倾斜导致桩端倾斜以及缩颈等一系列问题,使设计中的持力层要求难以得到满足。在桥梁桩孔施工中,通常会在孔中注入一定泥浆,若孔中有水,也可以将粘土直接放入,借助小冲程实施钻孔。
2.4清孔
当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径和孔形等进行检查,并报监理工程师确认,符合要求后进行清孔。
孔深采用测绳吊锤探底,长钢尺量长度;孔径和孔形采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加10 cm,长度为5倍外径的的钢筋探孔器进行检测。检测时用吊机垂直提升放入孔内,并在探孔器的顶部捆上测绳,使之一起下,以检查是否能下沉至孔底。
清孔时可采用气举反循环法或者泵吸法,将含沙量控制在6%以内、相对密度在1.1~1.25间、泥浆粘度在22s~26s间,以保证孔底沉渣符合有关技术规定。
2.5制作安装钢筋笼
完成清孔之后,根据设计的技术要求在钻孔中焊接钢筋笼,在其稳定牢固之后安装混凝土导管,导管内径通常为35cm,也要结合桩径的大小加以选择,在将箍筋与主筋实施焊接时接头处选择对焊以保持其刚度。钢筋笼焊接完成后,再安装骨架,焊接如果在骨架内进行,则要将骨架加长。
2.6浇筑水下混凝土
水下混凝土浇筑时主要通过导管进行灌注,导管要保证每节内径一致,偏差要控制在2mm之内,且内壁要光滑、顺直无局部凹凸。因混凝土在浇筑过程中会有离析现象发生,所以,在此环节的施工中要充分保证砂石料的规格,水泥品种及混凝土的配比应根据施工现场情况确定,混凝土浇筑前要先射水或压气3至5分钟并搅动翻滚孔底沉渣。
3桥梁孔桩的施工技术要点
3.1施工准备
桥梁孔桩施工的前期准备工作主要包括场地的准备和机械设备的准备两大方面。场地准备主要是对施工现场进行平整,根据实际需要对地面进行夯实处理,必要时在施工现场地面铺设垫层,时孔桩施工的地面平整度提高,有助于开展施工。为了应对雨季时可能产生现场积水的问题,要预先制定排除积水的有效措施,为孔桩施工的进度和质量提供全面保障。机具准备是施工准备的另一重要方面,除了施工必备的机械设备之外,吊车、安全绳和安全帽等安全防护装备也要及时到位,为施工提供必要的安全保障。
3.2测量放样
在桥梁的孔桩技术施工中,桩位的准确度极其重要,技术规范中所允许的角度偏差的范围非常小,所以,施工中要首先确定桩位的准确性,确定好桩位之后再对其进行加固,最大限度地保障施工质量和安全。
3.3挖孔
在桥梁孔桩技术施工中进行挖孔作业时,孔径大小、孔间距等各项指标要养按照设计图纸执行,施工工序和步骤也要根据施工组织设计依次进行,切不可有脱节现象产生,在整体上要保持均匀性,桩位也要和图纸中的规划保持高度一致性,但也要实时观测孔桩施工过程中各种因素给孔桩带来的影响,适时合理地对孔桩位置进行必要的科学调整。
施工中或许会遇到挖至地下潜水面的情况,出现的各种状况一定要处理好,为后续施工提供安全可靠的基础。比如,施工中如遇挖到淤泥的情况,要特别注意渗漏问题的有效解决,保障工程按期完工和后续使用中的安全性;施工中也可能遇到因地下水的严重匮乏引发地面沉降的问题,这种情况下要对桩位进行灌水处理;天然降水会导致地下水位上抬高,加大处理流砂的难度,此时应借助水泵把孔内多于的水尽快排出。施工中如确需进行无声破碎作业,必须经过有关管理部门的批准,破碎作业前要将现场无关人员进行撤离以保障破碎作业安全进行。综上,桩孔技术施工中安全问题较为突出,施工单位和作业人员要高度重视,全面做好安全防范工作,保证设备安全和人身安全。
3.4钢筋笼的制作和摆放
在桥梁孔桩技术施工中,钢筋笼的制作至关重要。从安全性能考虑,钢筋笼保护层至少要在70mm。同时需加以注意的是钢筋笼在入孔时要十分精准,不能碰触孔壁。在桥梁的孔桩施工中虽然相关的技术规范要求中允许存在一定程度的偏差,但是施工质量仍必须加以严格控制,特别要注意混凝土的温控措施以及桥梁承载力的限度,温控措施要到位、有效,施工实际是否与桥梁的极限承载力相关技术要求相符,一旦温控和施工技术达不到要求就要立即进行改进和修正。
3.5灌注混凝土和成孔
桥梁的孔桩技术施工中混凝土浇筑须一次完成以保障混凝土良好的一体性。但在实际浇筑混凝土时难免遇到断电等突发状况,此时,就需要通过一部分相对短小的钢筋对混凝土的四周实施加固处理。并且在混凝土浇筑之前要把地面清理干净,避免杂质掺进混凝土中而降低混凝土强度。混凝土浇筑时桩孔内要保持干燥,若孔内有积水,就要及时经过导管将水分吸干,使混凝土的浇筑区域保持干燥。
4结语
因此,优化施工方案和组织,提升施工工艺和技术水平,在保障桥梁孔桩施工质量和安全方面具有十分重大的现实意义。
参考文献:
[1]郑长青,谢进.桥梁孔桩技术施工的技术的相关研究[J].江西建材,2015(10)
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[4]何承刚.桥梁孔桩技术施工的技术[J].黑龙江交通科技,2015(9)
论文作者:李树杰
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/12
标签:桥梁论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 施工技术论文; 技术论文; 粘土论文; 钢筋论文; 《建筑建材装饰》2015年10月上论文;