摘要:众所周知,桥梁桩基础是当前许多高速铁路项目施工过程中经常采用的基础形式,钢筋混凝土桩按照制作方式的不同可以分为预制桩和灌注桩。其中,灌注桩是在施工现场桩位直接制作而成的桩,它具有施工简便、工期短、机械化程度高、节省钢材、木材及降低成本等特点。按照成孔方法的不同可以分为:钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩桩。钻孔灌注桩因其无振动、无挤土、噪声小、对周围建筑物影响小等优点被广泛应用。但由于操作要求严格,不论哪个环节出现疏忽,都会引发缩颈、断桩等质量问题,轻则埋下质量隐患、影响进度,重则将给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,在钢筋混凝土钻孔灌注桩施工过程中,必须严格按规范和操作规程施工,对施工工艺严格控制,只有这样才能保证钻孔灌注桩的施工质量。
关键词:高速铁路桥梁;钻孔桩;施工工艺;质量控制
一、高速铁路桥梁钻孔桩施工工艺分析
1、高速铁路桥梁钻孔桩
高速铁路工程的桥梁可分为上部结构和下部结构,下部结构主要包括了基础与墩台。在我国当今的桥梁基础施工方法中,钻孔桩由于其施工技术成熟、方便快捷而得到了较为广泛的运用。高速铁路桥梁钻孔桩一般是指采用不同的钻孔方法,在土中构成一定直径的井孔,达到设计标准后,再将钢筋骨架吊入井孔,通过灌注混凝土形成桩基础。它主要是利用螺旋钻机的下钻原理或者冲抓,形成钢筋混凝土桩基础,以承担桥梁上部的荷载,保证桥梁运营中的安全。
2、高速铁路桥梁钻孔桩的施工工艺
(1)钻孔桩施工前准备。高速铁路桥梁钻孔桩施工开始之前必须通过准备阶段的工作来为钻孔桩正式施工提供必要的基础性条件。钻孔桩施工前准备工作一般包含了4项工作:场地平整、选择钻孔设备、埋设护筒和泥浆制备。①场地平整。当场地是旱地时,应清理杂物,将场地内的软弱土进行换除,并且夯实整平。如果场地有较浅的积水,可采用筑岛施工方法,筑岛面积一般是依据钻孔设备大小、钻孔方法来确定,以保证施工方便。②根据桩径大小、土质和入土深度选择合理的钻孔设备。③埋设护筒。在旱地或者筑岛处护筒采取的埋设方法是挖坑埋设,而在水中,护筒埋设需采用机械沉没的方法,并确保护筒的长度、平面、垂直度等方面的尺寸与偏差符合规范的要求;④最后一道施工前准备工作就是制备泥浆。水、黏土与部分的添加剂共同组成了泥浆,它可以冷却钻头、悬浮钻渣、增大静水压力,便于形成孔壁的泥膜,避免塌孔,使得孔内外互相隔断。
(2)钻孔。钻孔是基本工作,要调直钻杆,对好桩位与护壁中心。在钻孔时要严格施工要求。如钻孔时,起落钻头速度要控制好,不能够过猛或者过慢。同时,钻孔作业要保持连续性,如果因为故障不得不停止施工,要对孔口加防护盖,最后,钻井完成的空位偏差不得大于50mm,垂直度允许偏差比例为1%。
(3)清孔。为了保证钻孔内的泥浆性能以及孔底的沉淀物厚度与规定相符,清孔的环节至关重要,若是与规定不符,将会导致孔底的钻渣沉淀过厚,甚至导致坍孔问题的出现,因此必须严格按照标准要求清孔。清孔的方法主要有抽浆、换浆、掏渣、砂浆置换以及空压机喷射等几种。
(4)钢筋笼制作及安装。钢筋的下料、弯制、焊接在钢筋棚进行。钢筋笼在钢筋加工场按起吊能力整套或分节加工成型,并报监理工程师检查合格后备用。在开挖至设计标高且孔桩桩位检查合格后,即可下放钢筋笼。放笼前将声测管、内侧主筋焊接在钢筋笼上,按设计要求安装混凝土保护层垫块,环绕箍筋。钢筋骨架应有强劲的内支撑,防止钢筋在运输和就位时发生变形,钢筋笼由吊车整体吊入孔中,并在笼体上设吊筋调整钢筋笼体标高。钢筋笼底面允许偏差5cm。同时应采取有效的方法固定钢筋笼防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支撑系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜或滚动。
(5)灌注混凝土。在灌注混凝土前,要正确安装声测管的位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一斗混凝土的体积必须使封底后导管埋入混凝土面不少于50cm。灌注每一车混凝土之前,灌注人员要检测混凝土的质量。首批混凝土正常灌浇之后,灌注工作不能中途停止。进行灌注时,要时刻关注混凝土面的上升高度,以确保导管埋深处在合理的范围内。灌注工作结束后,采用低应变检测、抽芯法或动测法检测桩身的完整性。
二、钻孔桩施工技术的质量控制
1、防止踏孔问题的对策
在旋挖钻穿过一些卵石土层较厚的地域时,成孔的速度一定要把握在2m/h以下,其泥浆的性能主要控制其自身的面密度保持在1.3到1.4g/cm3、粘度保持在20到30s、沙的含量保持在百分之六以下。当孔内的自然造浆做不到这些要求的时候,应该采取合理有效的办法,例如加黏土粉、木质素、烧碱等从而改善泥浆的性能。在对钢筋笼进行放置的时候,需要对准钻孔的中心点,并且需要竖直插入,严格的把控钢筋笼垂直度。并且在这一系列的过程中要保证尽量的缩减工序之间的相隔时间,在钢筋笼的位置安放好以后在六个小时内对其进行混凝土浇筑,从而防止钻孔坍塌。当发生溶洞现象的时候,要对溶洞进行探测,测量其规格和大小,明确其洞内的填充物,溶洞处理完毕后才可以继续进行施工,防止事故发生,并且提高工程质量。
2、导管堵塞问题及应对策略
导管堵塞是在实际的钻孔灌注桩过程中遇到比较突出的问题之一。遇到导管堵塞情况,大多数情况下采用以下几种方式来有效应对:首先,钻孔施工开动之前,一定要把握好导管组装工作,做好组装导管所有预备工作,严格把控导管质量,防止不良导管进入工程材料库,严格把控导管内部是否平顺,是否严密。其次,灌注桩施工流程中,把握好混凝土搅拌各项操作规程,尤其要控制好混凝土的搅拌时间、骨料规格以及坍落度。最后,导管整个安装过程中,要密切注意导管是否出现异常,尽可能规避导管内出现高压气囊,此时可采用反复运用抽插导管的方法,来避免高压气囊,一旦出现高压气囊,并且一时无法消除,那么要尽快将混凝土灌注工作停止,并及时采用疏通杆,快速谨慎疏通。
3、钻孔的控制
在对于钻孔也要有严格的要求。首先在钻孔前,把施工的区域土地进行平整并压实,在安装钻孔机的时候一定要保持钻孔机的平整度,并且注意其主动钻杆是否垂直,在钻进的过程中也要对主动钻杆进行实施监控,一旦钻杆发生位移或是偏差,要及时的对其作出调整。实时的对转头和钻杆接头接近测试,如有损坏要及时更换。对于钻孔的深度和孔径大小也要进行检测,施工前就要使高程换算保持一致,避免在钻孔的过程中出现一些误差。
4、桩身混凝土问题的对策
在导管进行埋设时,要保持其深度在2到6米之间,同时在混凝土浇筑时要保证指挥人员的专业性,并且保持单个基桩的桩身浇筑时间是混凝土初凝时间的1.5倍。并且在混凝土浇筑过程中出现中断时,可以针对不同情况啦选择不同对策,例如当浇筑量较少的时候可以霸气导管并吊起钢筋笼,重新进行钻孔,放入钢筋笼,并且重新浇筑混凝土。
结束语
高速铁路桥梁建设是国家关注的重大民生问题,也是与当前国家统筹推进东西部地区协调发展的重大项目,事关亿万群众切身利益,因此,对于工程质量和施工工艺相关的问题更要时刻保持高度关注,然而针对施工过程中用到的钻孔设备,更是要严格进行筛选和管控,因为这些设备质量等级的高低和把关是否严格将直接决定道路桥梁工程最终的工程质量,基于此,从事桥梁工程建设相关工作人员更加应该从不同层面对钻孔灌注桩设备进行筛选和管控,技术管控务必严格把握,确保工程能够保质保量完工。
参考文献
[1]李发军.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].交通世界,2017(23):155-156.
[2]柳朝霞.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].绿色环保建材,2016(09):61.
论文作者:焦永轲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:钻孔论文; 钢筋论文; 导管论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 高速铁路论文; 钻杆论文; 《基层建设》2019年第3期论文;