市政桥梁桩基施工控制处理方法论文_刘羽

市政桥梁桩基施工控制处理方法论文_刘羽

北京市市政一建设工程有限责任公司 北京 100083

摘要:随着我国公路建设规模的进一步扩大,市政桥梁取得了前所未有的发展,其施工技术也有较大的提高,其中桩基施工尤为明显,如何保证市政桥梁桩基的质量控制至关重要。文章结合具体工程案例就桥梁桩基施工处理方法进行了分析。

关键词:市政桥梁;桩基施工;处理方法

桥梁桩基为桥梁工程中最重要的内容之一,桥梁桩基施工的质量直接关系到整个桥梁的建设。由于桥梁桩基位于水下,使施工的难度加大,不易于对桩基施工的质量进行控制。由此可见,桥梁桩基的质量控制工作是非常重要的,必须结合实际的问题及时采取合理的措施进行对其进行处理。

一、市政桥梁桩基施工中常遇问题及对策

(一)坍孔

钢护筒过短,没有穿透砂砾和卵石层落在不透水层上,当冲击到溶洞后,突然漏浆造成水头高度急剧下降,砂砾和卵石层失去稳定,形成漏斗状的坍孔。坍孔的处理办法:当成孔深度不大时,可全孔回填粘土和片石,在暂停一段时间后,再深埋钢护筒至不透水层方可重新钻孔;当成孔深度较大时,可将钢护筒一直座落在坍孔的喇叭口下缘的不透水层上,护筒周围回填干粘土,挤实后,再重新钻孔。坍孔后,由于回填土的密实度低于原来土体的密实度,致使桩周摩阻降低,对于摩擦桩应适当增加桩长以满足设计要求。

(二)漏浆

漏浆是岩溶地层钻孔桩施工常见故障之一,主要是由于岩溶裂隙透水、桩孔与溶洞突然贯通,或钢护筒底部漏浆等原因所造成的。其预防措施有:①穿透溶洞时,应密切注意护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降漏浆,应立即提出钻头,向孔内补充泥浆或注水,保持住孔内水头压力并投入粘土和片石混合物;②当岩溶裂隙较大,因透水性强而发生漏浆时,应采取加大泥浆比重,改善泥浆稠度和控制钻进速度等措施进行处理;③当钻头击穿顶板进入溶洞时,若能保持桩孔内水压力,可向桩孔内抛填封堵漏浆的混合料,经小冲程反复冲砸后,形成新的造孔壁;④当钢护筒底部漏浆后,可继续下沉钢护筒,并用粘土封闭护筒周围缝隙,防止地表水继续渗入,然后向孔内填掷粘土块和碎石,填筑高度以高出钢护筒底1m为宜,最后用小冲程反复冲砸,达到加固钢护筒底部孔壁与堵漏的目的。

(三)卡钻

使用冲击钻钻孔时,由于钻头的抖动往往会有冲破孔壁,致使孔壁不圆,或形成梅花孔现象;此外,由于钻头磨损未及时补焊,钻孔直径逐渐变小,新钻头或补焊后钻头直径过大,以及在施钻过程中,由于冲程过大,突然击穿溶洞顶板,使钻头旋转不能提钻等均可导致卡钻。预防措施有:①及时更换或补焊钻头,并向桩孔中回填片石,在钻进面先用小冲程钻进,然后逐渐加大到正常冲程,转入正常钻孔;②在溶洞顶板施钻时应先用小冲程开孔,并注意旋转钻头,溶洞开口后,要及时抛填片石和粘土块填筑,逐渐进入正常钻孔。

(四)埋钻

埋钻是钻孔中常见的而不易处理的故障,主要是由于孔壁塌陷造成的。在岩溶地层钻孔,钻孔穿越的溶洞顶板较薄、埋深较浅时,由于冲程过大,砸击溶洞顶板就可能出现溶洞坍塌,地表下陷,施工不慎便会发生掩埋钻头的情况。预防措施有:1)发现漏浆应及时提起钻头,向孔内补水注浆,保持水压力,采取相应措施,堵住漏浆;2)穿越溶洞时应改用小冲程钻进,防止击垮溶洞顶板,并准备好拖拉设施,系好滑车钢丝绳,做好钻机撤离准备。

二、工程实例

(一)工程概况

某桥梁为特大桥东引桥,此段为5跨1联。跨径组合为:5×31.55m,桥宽47m。上部结构均为现浇预应力混凝土箱梁,梁高1.8m。中墩横桥向布置为3个墩柱,每个墩柱下接四桩承台桩基础,钻孔桩桩径1.5m,边墩桥台采用肋板式桥台,帽梁厚1.2m,肋板厚0.8m,承台高1.65m,承台下接双排钻孔桩,桩径1.2m。

(二)地质资料

拟建项目场区位于北京平原的南部,场区主要位于永定河冲洪积扇的中上部,地层主要以厚层砂土、卵砾石层为主。拟建场地自然地面以下30m深度范围内的地层按沉积年代及工程性质可初步划分为人工填筑土层、新近沉积层及第四纪沉积土层三大类。

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(三)桩基施工控制方法

1.施工材料

①混凝土。钻孔灌注桩采用C30混凝土。②普通钢筋及钢材。钢筋采用HPB235、HRB335。

2.施工控制方法

结合本工程特点,最终选取钻孔灌注桩施工技术来进行桥梁桩基的施工。

(1)桩基放样

在施工准备阶段及施工过程中熟悉勘测设计单位所提交的桩志。在点交过程中进行复核,发现问题及时提出处理。根据设计资料在施工现场布设测量控制网和施工水准点,用全站仪采用坐标法直接放样至每个桩基的中心。在钻孔的护筒四周埋好固定护桩,交叉点对准桩中心点,再用钢卷尺量出(等或不等)距离并做好记录以备在钻孔过程中随时检查桩孔的中心偏位。

(2)埋设护筒

根据桥梁工程地质及水文地质条件,护筒采用钢护筒。钢护筒根据钻孔桩的直径用 5mm 厚钢板卷制而成,护筒内径大于桩径 300mm,本工程由于地表3-5m为旧厂房基础及杂填土,护筒采用定制长度为6-8m的长护筒。将钢护筒吊装入孔内后定位,在护筒外侧四周与孔壁间填充粘土夯实。在护筒埋设过程中一定要控制好护筒的中心位置偏差,垂直度偏差。护筒的顶端高程,埋置深度,与桩线的偏差符合技术规范要求。护筒顶端高程,高出地面0.3m。

(3)钻孔

①钻机的基础场地坚实、平整,钻机底座调整平稳牢固。②钻机安装完毕后,连接好泥浆循环系统,确认各项工作正常后,方可开始钻进。③钻进作业分班连续进行,坚持交接班制度,做好交接班记录,交代钻进情况及下一班应注意事项。④在开孔和整个钻进过程中,应随时注意孔内的水位,经常测量泥浆的相对密度和粘度,保持稳定流量。⑤在通过漂石或岩层时,如表面不平整应先投入粘土、小片石,将平面垫平,再冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故。

(4)清孔

钻孔达到设计规定深度后,且成孔质量符合设计要求应立即进行清孔。清孔时,保持孔内水位,以防止钻孔内的任何塌陷。清孔时,将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。钻孔在终孔和清孔后,对孔径、孔形、孔松、倾斜度,应采用专用仪器测定。如经检查发现有缺陷,例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有飘石等,立即采取适当措施,要妥善处理。

(5)混凝土的灌注

灌注混凝土所需的导管、漏斗、溜槽、储料斗、工作平台、隔水栓、阀门等需准备好,下导管前必须做水密性试验。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短,以迅速、不间断为原则,防止在运输过程中产生离析,灌注前混凝土坍落度的损失(比出罐时)不超过2cm。导管管径视桩径大小而定,由内径200~350mm的管子组成,用装用垫圈的法兰盘连接管节。导管进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注砼开始时,导管底部至孔底有 250~400mm的空间。首批灌注砼的数量能满足导管初次埋置深度≥1.0m 和填充导管底部间隙的需要。灌注砼时,溢出的泥浆引流至适当的地点处理,以防止污染或堵塞河道和交通。

总而言之,对桥梁桩基的施工质量控制,要注重从实际出发,找到施工的质量问题针对性的解决。对于当前的全面改革发展背景下,加强对桥梁的施工质量控制,对基础设施建设的全面发展就有着积极促进作用,此次主要从理论层面对桥梁桩基的施工质量进行了研究,在这些策略的实施下,对实际的质量控制就有着积极作用,这对我国的整体基础设施建设的发展也比较有利。

参考文献

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[3]关波.钻孔灌注桩技术在桥梁桩基施工中的应用[J].四川建材,2008,(06)

[4]卢伟柏,卢伟升.桥梁桩基施工中存在的质量问题及解决策略[J].交通建设与管理,2015,(06)

论文作者:刘羽

论文发表刊物:《基层建设》2017年3期

论文发表时间:2017/5/8

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